专利名称：带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，特别涉及一种避免带尖头反拱曲面Y(X)形异形桩在竖向静载荷试验中偏心受压的桩头套箍装置。
背景技术：
普通圆形桩具有向外凸的曲面(正拱曲面)，而Y (X)形振动沉管灌注桩(以下简称为Y (X)形桩)改变了桩“非圆即方”的传统理念，是具有我国自主知识产权的新型异形桩。 Y (X)形桩派生于传统圆形沉管灌注桩，分为带尖头和不带尖头2种类型，具有向里凹的反拱曲面，施工设备与普通沉管灌注桩的相同，但施工工艺上做了调整；根据等截面异形周边扩大原理，Y (X)形桩充分利用等截面非圆形桩侧表面积增加，进而增加桩侧摩阻力的原理， 不仅保持了传统沉管灌注桩的优点，且与同类技术相比造价降低20% 25%。目前工程实践中桩承载力的检测主要采用静载荷试验进行，静载荷试验是国内外桩基承载力检测方法中最直接、最基本、可靠度最高、应用最广泛的方法。在进行静载荷试验时，易于出现以下两方面的问题导致承载力和沉降数据不准确(1)千斤顶的合力中心与桩轴线不重合，桩体受力出现偏心受压；(2)由于桩的顶面倾斜不平整等因素，导致承压板在安装及试验过程中出现不水平，从而导致承压板上的百分表测杆的滑移及读数不准确。对于反拱曲面Y(X)形异形桩而言，静载荷试验中更容易出现难于定位桩中心及出现偏心受压的情况，进而导致静载荷试验数据不能真实地反应桩的实际承载性能或在较小荷载下桩即被压断，使静载荷试验无法顺利开展。目前需要一种行之有效的方法控制反拱曲面Y(X)形异形桩的静载荷试验加载偏心的问题。
实用新型内容为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于研制一种带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头的套箍装置，克服静载荷试验难于定位桩中心及易出现偏心受压的问题，提高静载荷试验的准确性。为了实现上述的实用新型的目的，本实用新型采用了以下技术方案带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，包括固定在一起的水平固定板和竖向护板，水平固定板呈扇形，竖向护板相应地呈现反拱曲面，两者的圆心处于在同一直线，具有相同的圆心角和半径。水平固定板与承压板活动连接。水平固定板与竖向护板之间设置斜撑加固，该斜撑均勻地布置在水平固定板边缘与反拱曲面竖向护板上。水平固定板与承压板的螺栓孔周围相应地设置滑动槽。水平固定板、承压板、竖向护板均开有螺栓孔，水平固定板与承压板借助螺栓穿过螺栓孔固定；竖向护板的螺栓孔上设置固定垫片，通过螺栓将竖向护板与反拱曲面异形桩紧固。[0011]反拱曲面桩身截面范围内承压板上均勻布置调平角螺旋，且承压板上布置水平仪。水平固定板与竖向护板两者圆心角与异形桩反拱曲面的圆心角相同，半径为异形桩反拱曲面半径的0. 8 0. 95倍。带尖头的反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置的安装过程如下试验桩桩头开挖(TO. 5m，在桩顶铺一层细砂，将承压板同中心放置在桩顶上，然后放置焊接在一起的水平固定板和竖向护板，并根据Y (X)形桩实际尺寸沿螺栓滑动槽的方向调整位置，调整好后初步旋紧滑动槽固定螺栓，借助固定螺栓固定竖向护板与桩头，根据水平仪气泡对各固定螺栓进行调整，完成桩头套箍装置的安装。本实用新型能够避免带尖头反拱曲面Y(X)形异形桩偏心受压，使百分表准确量测桩的竖向变形，从而保证了静载荷试验数据的准确性，同时本装置可随Y (X)形桩实际打设尺寸与设计尺寸的偏差进行调节。受混凝土充盈及地质条件影响，由于现场实际桩成形与设计截面会存在差别，及可能出现的实际截面形状的局部不规则性，导致桩中心难于精确定位，但本实用新型与传统静载荷试验方式相比，对桩中心定位的精度已满足工程要求。
图1是本实用新型水平固定板和竖向护板连接关系示意图；图2是本实用新型带尖头反拱曲面Y形桩桩头套箍装置的结构示意图；图3是本实用新型带尖头反拱曲面X形桩桩头套箍装置的结构示意图；附图中1主要部件的结构说明1-Y形桩，2-水平固定板，3-调平角螺旋，4-螺栓滑动槽，5-固定螺栓，6-固定螺栓，7-带螺纹螺栓固定孔和带螺纹螺栓固定垫片的反拱曲面竖向护板，8-水平仪，9-桩头承压板，10-扇形水平固定板与反拱曲面竖向护板焊缝， 11-扇形水平固定板与反拱曲面竖向护板斜撑，12-反拱曲面竖向护板带螺纹固定螺栓孔， 13-竖向护板圆形带螺纹螺栓固定垫片，14- X形桩。
具体实施方式
实施例带尖头反拱曲面Y形桩采用的常见尺寸，S卩模板弧度￠=60°、夹角度数 =90°、外包圆半径R=O. 3955m、开弧间距s = 0. 12m。本实施例的桩头套箍装置是按照该Y形桩的尺寸制作的。图1是本实用新型水平固定板和竖向护板连接关系示意图，图2是本实用新型带尖头反拱曲面Y形桩桩头套箍装置的结构示意图。参照图1、2所示，套箍装置，包括水平固定板2和竖向护板7，材质均为12mm厚的钢板，两者通过焊接固定在一起，水平固定板呈扇形，圆心角为60°，半径为0.51m，竖向护板7相应地呈现反拱曲面，圆心角60°，半径为0.51m，为了保证两者的接缝最小，扇形水平固定板2与竖向护板的反拱曲面的圆心处于在同一条线上。水平固定板的两个端部以螺栓滑动槽4两端分别不小于2. 5cm为标准截断。水平固定板与竖向护板之间设置有斜撑11加强两者的连接固定，斜撑可采用圆形钢管或角钢，本实施例采用0.25m，直径沈.7mm，壁厚1. 65mm圆形钢管，一端呈45°夹角焊接于扇形水平固定板边缘处，另一端焊接于反拱曲面竖向护板7上。斜撑11数量为4根， 均勻布置，水平固定板两端各一根，螺栓滑动槽4之间布置两根。水平固定板上开有螺栓孔，承压板9与水平固定板2借助螺栓穿过该螺栓孔固定，竖向护板7上开有螺栓孔12，数量为3个，呈正三角形布置，螺栓孔孔径25mm，螺栓孔12上增设固定垫片13，固定垫片的直径=60mm，螺栓孔12和固定螺栓垫片13均设置内螺纹。桩头承压板9的外形呈方形，材质为0. 9mX0. 9mX 12mm (长X宽X厚)的钢板。 承压板9上对称均勻布置9个螺栓滑动槽4，为0. ImXO. 025m规格的矩形槽，滑动槽与螺栓孔同中心点，且这些中心点位于与竖向护板的反拱曲面为同心圆的圆上。承压板中心粘贴水平仪8，水平仪采用25.4mmX25.4 mmX 8mm尺寸方形万向水准泡，水平固定板上均勻设置3个滑动槽，滑动槽的位置及大小与承压板上滑动槽4 一致。承压板与水平固定板采用规格为8. 8级及以上的M22X60高强六角固定螺栓5固定。承压板上在桩身截面范围内呈正三角形布置调平角螺旋3，且各承压调平角螺旋 3位于反拱曲面桩身面积的对称轴上，承压调平角螺旋3的中心距竖向护板反拱曲面的最近距离是承压调平角螺旋直径的1倍-1. 5倍，用于承压板的调平，同时为螺栓5及水平仪 8的布置提供空间。桩头套箍装置的安装过程如下试验桩桩头开挖(TO. 5m，在桩顶铺一层细砂，将承压板同中心放置在桩顶上，然后放置焊接在一起的水平固定板和竖向护板，根据Y (X)形桩实际尺寸沿螺栓滑动槽的方向调整水平固定板和竖向护板的位置，调整好后初步旋紧滑动槽固定螺栓，借助固定螺栓固定竖向护板与桩头，根据水平仪气泡对各固定螺栓进行调整，完成桩头套箍装置的安装。
权利要求1.带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，其特征在于包括固定在一起的水平固定板和竖向护板，水平固定板呈扇形，竖向护板相应地呈现反拱曲面，两者的圆心处于在同一直线，具有相同的圆心角和半径，水平固定板与承压板活动连接。
2.根据权利要求1所述的带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，其特征在于水平固定板与竖向护板之间设置斜撑加固。
3.根据权利要求1所述的带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，其特征在于水平固定板、承压板、竖向护板均开有螺栓孔，水平固定板与承压板的螺栓孔周围相应地设置滑动槽，水平固定板与承压板借助螺栓穿过螺栓孔固定；竖向护板的螺栓孔上设置固定螺栓垫片，通过螺栓将竖向护板与反拱曲面异形桩紧固。
4.根据权利要求1所述的带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，其特征在于在反拱曲面桩身截面范围内承压板上均勻布置调平角螺旋，且承压板上布置水平仪。
5.根据权利要求1所述的带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，其特征在于水平固定板和竖向护板的圆心角与异形桩反拱曲面的圆心角相同，半径为异形桩反拱曲面半径的0.8 0. 95倍。
专利摘要带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，其特征在于包括扇形水平固定板和呈现反拱曲面的竖向护板，两者固定连接，圆心处于同一直线，具有相同的圆心角，两者半径相同且均为异形桩反拱曲面半径的0.8～0.95倍。水平固定板与竖向护板之间设置斜撑加固。水平固定板、承压板、竖向护板均开有螺栓孔，水平固定板与承压板借助螺栓固定；水平固定板与承压板的螺栓孔周围相应地设置滑动槽。承压板上设置调平角螺旋和水平仪。本实用新型避免带尖头反拱曲面Y(X)形异形桩静载荷试验过程中偏心受压，使百分表准确量测桩的竖向变形，从而保证了静载荷试验数据的准确性，同时本装置可随Y(X)形桩实际打设尺寸与设计尺寸的偏差进行调节。
文档编号E02D33/00GK202073129SQ20112014858
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日
发明者叶丰, 左殿军, 张世民, 朱浩东, 潘峰, 王新泉, 石刚传, 章健, 章劼, 魏新江 申请人:浙江大学城市学院