一种膨胀机械锚桩反力装置的制作方法

1.本实用新型涉及建筑工程基桩检测技术领域，具体涉及一种膨胀机械锚桩反力装置。


背景技术：

2.建筑工程基桩抗压承载力检测普遍采用静载试验法，这是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力直接、可靠的试验方法。
3.根据国家现行《建筑基桩检测技术规范》规定，单桩竖向抗压静载试验是指在试桩顶部逐级施加竖向压力，观测试桩顶部随时间产生的沉降位移，以确定相应试桩的单桩竖向抗压承载力的试验方法。根据施工现场条件，现有常用两种加载反力装置，一种是锚桩反力装置；一种是压重平台反力装置（堆载法）。
4.锚桩反力装置由锚桩提供静载试验所需要向上的抗拔力，因此，锚桩是在工程设计阶段，根据静载试验所需要的锚桩承载力及锚桩周围土的物理参数，单独设计一定桩长、直径、及配筋等以满足抗拔承载力要求的抗拔桩，与工程受压桩不同，为提高锚桩的抗拔承载力，锚桩一般设计成为桩长较长、直径较大的混凝土灌注桩。锚桩的优点是安全可靠，缺点是成本高。如果为试桩设置专门的锚桩，基桩检测完成后，锚桩则被废弃，不能重复利用，因而会大幅增加基桩检测成本。如果使用受压工程桩做锚桩，工程锚桩受到向上的拉力，会产生向上的位移量，若锚桩向上位移量过大，则导致桩底悬空，测桩完成后，锚桩将作为工程桩承受长期压力，桩底悬空导致抗压承载力不足，容易产生工程安全事故。（现有的锚桩反力装置如图1所示）
5.压重平台反力装置又称堆载法，即在试验桩顶部堆大量压重块，压重块一般为长方体混凝土块或铁块，压重块的底部为钢梁组成的支撑平台，这种利用堆载块的压重来提供反力的平台装置称为压重平台反力装置。建筑工程上部重量越大，桩基承载力也就越大，检测基桩承载力所需要的压重块也就越多，这些压重块需要重型车多次运输，且需备吊车配合吊装，因而导致基桩检测运输成本高、周期长。若压重平台反力装置位于软土地基上，一旦倾斜，容易导致压重平台倒塌，产生安全事故。（压重平台反力装置如图2所示）


技术实现要素：

6.针对现有锚桩反力装置不能重复利用，成本较高，工程桩做锚桩对桩身质量及承载力有一定影响；压重平台反力装置运输及吊装成本高、周期长，使用不安全的问题，提供了一种膨胀机械锚桩反力装置，其特点是该反力装置可重复利用，能有效降低测桩成本，缩短测桩周期，同时操作简单，使用安全。
7.本实用新型的技术方案是：一种膨胀机械锚桩反力装置，包括中间板、侧板、t形端头和千斤顶，两块所述侧板分别位于中间板的左右两侧，二者以中间板为中心对称设置，且三者平行设置，中间板和侧板通过多根倾斜且互相平行的链杆连接；所述链杆的下端与中间板铰接，其上端与侧板铰接，其相对中间板的转动角度小于90度；
8.所述t形端头固定安装在中间板的上端，两块所述侧板的上端均设有水平的平板支座，两个所述千斤顶分别放置在一个平板支座上，二者的上端均与t形端头的横杆连接。
9.优选的，所述中间板两侧的链杆以中间板为中心对称设置。
10.优选的，所述中间板和侧板上均设有用于与链杆端部铰接的双耳板，所述双耳板的外侧设有限制链杆转动角度的限位块。
11.优选的，所述中间板和侧板均为钢板，所述中间板为平板或工字板，所述侧板为平板、槽型板或工字板，侧板的外壁上设有增加粗糙度的短钢棒。
12.本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：
13.本装置结构简单，便于运输、吊装，大幅减少了运输及吊装成本；本装置结构新颖，测桩完成后，可由插桩机同时提升两侧的侧板，由于土体向两侧产生位移，当提升两侧侧板时，由于链杆的作用，两侧板相对中间板会产生收缩，因此很容易把本装置拔出地面，以便以后重复利用，有效地降低了测桩成本，缩短了测桩周期；本装置操作简便，本实用新型能使其尤其适合软土地区使用，可避免地基失稳引起的压重平台倒塌，因而更加安全。
附图说明
14.图1为现有的锚桩反力装置的结构示意图；
15.图2为压重平台反力装置的结构示意图；
16.图3为本实用新型的立体结构示意图；
17.图4为图1中a处的放大图；
18.图5为本实用新型的使用状态示意图。
19.图中：1、中间板，2、侧板，3、链杆，4、t形端头，5、平板支座，6、千斤顶，7、双耳板，8、限位块。
具体实施方式
20.下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
实施例一
21.参照图3所示，一种膨胀机械锚桩反力装置，包括中间板1、侧板2、t形端头4和千斤顶6，中间板1和侧板2均为钢板，两块侧板2分别位于中间板1的左右两侧，二者以中间板1为中心对称设置，并且三者平行设置，中间板1和侧板2通过多根倾斜且互相平行的链杆3连接；链杆3的下端与中间板1铰接，其上端与侧板2铰接，其相对中间板1的转动角度小于90度；
22.t形端头4固定安装在中间板1的上端，两块侧板2的上端均设有水平的平板支座5，两个千斤顶6分别放置在一个平板支座5上，二者的上端均与t形端头4的横杆连接。
23.中间板1为平板或工字板，侧板2为平板、槽型板或工字板，侧板2的外壁上设有增加粗糙度的短钢棒。
24.更为详细的，中间板1两侧的链杆3以中间板1为中心对称设置。
25.施工时，由钢板桩插桩机夹持中间板1插入土中，两块侧板2被一起带入土中。待装置入土后，启动两侧侧板2顶端的千斤顶6，将t形端头4连同中间板1一起向上推动；两侧侧
板2受到反作用力被向下推动。由于链杆3的支撑作用，两侧侧板2有向外扩张的趋势；随着千斤顶6力量的增加，两侧侧板2向外膨胀的力量逐渐增大，装置两侧的土体被压紧挤密，两侧侧板2与土体的摩擦力也越大，根据力的平衡，当每个千斤顶6的顶力达到300吨时，土体受到的水平推力也在300吨左右，土与钢板之间摩擦系数考虑0.5，则受到的摩擦力为150吨，由于有两块侧板2压土，因此能提供的摩擦力总和为150
×
2=300吨。这样便形成了具有300吨竖向承载力的锚桩，从而可用于工程测桩；测桩示意图如图5所示。
26.测桩完成后，可由插桩机同时提升两侧的侧板2，由于土体向两侧产生位移，当提升两侧侧板2时，本机械锚桩会产生收缩趋势，因此很容易把本装置拔出地面，以便以后重复利用。
27.本装置结构简单，便于运输、吊装，大幅减少了运输及吊装成本；本装置结构新颖，可重复利用，有效地降低了测桩成本，缩短测桩周期；本装置操作简便，适用于软土地基，使用安全。
实施例二
28.作为本实用新型的一项优选实施例，本实施例在实施例一的基础上增设了链杆3限位器，具体为：
29.参照图4所示，在本实施例中，中间板1和侧板2上均设有用于与链杆3端部铰接的双耳板7，双耳板7的外侧设有限制链杆3转动角度的限位块8；限位块8通过限制链杆3的转动角度来限制两块侧板2相对中间板1的位移距离。
30.本装置原理：
31.1）本装置由三块钢板通过可转动的链杆3组成；施工时，需将本装置由插桩机打入土中，操作方便。
32.2）根据摩擦力f=u
×
fn
33.测桩前，当膨胀机械锚桩顶部的千斤顶6加载时，中间板1产生向上的位移，两侧的侧板2相对土体静止，链杆3的作用使钢板之间的竖向相对位移产生横向膨胀，接触面压力fn也逐步增加，因而会产生较大的摩擦力。
34.3）测桩时，当锚桩受到的向上的竖向力，中间板1上移，两侧的侧板2产生的横向膨胀就越大，因而提供的摩擦力就越大。
35.4）测桩完成后，可由插桩机同时提升两侧的侧板2，由于土体向两侧产生位移，当提升两侧侧板2时，由于链杆3的作用，两侧板2相对中间板1会产生收缩，因此很容易把本装置拔出地面，以便以后重复利用。
36.本实用新型并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种膨胀机械锚桩反力装置，其特征在于：包括中间板、侧板、t形端头和千斤顶，两块所述侧板分别位于中间板的左右两侧，二者以中间板为中心对称设置，且三者平行设置，中间板和侧板通过多根倾斜且互相平行的链杆连接；所述链杆的下端与中间板铰接，其上端与侧板铰接，其相对中间板的转动角度小于90度；所述t形端头固定安装在中间板的上端，两块所述侧板的上端均设有水平的平板支座，两个所述千斤顶分别放置在一个平板支座上，二者的上端均与t形端头的横杆连接。2.根据权利要求1所述的一种膨胀机械锚桩反力装置，其特征在于：所述中间板两侧的链杆以中间板为中心对称设置。3.根据权利要求1所述的一种膨胀机械锚桩反力装置，其特征在于：所述中间板和侧板上均设有用于与链杆端部铰接的双耳板，所述双耳板的外侧设有限制链杆转动角度的限位块。4.根据权利要求1所述的一种膨胀机械锚桩反力装置，其特征在于：所述中间板和侧板均为钢板，所述中间板为平板或工字板，所述侧板为平板、槽型板或工字板，侧板的外壁上设有增加粗糙度的短钢棒。

技术总结
本实用新型公开了一种膨胀机械锚桩反力装置，涉及建筑工程基桩检测技术领域，包括中间板、侧板、T形端头和千斤顶，两块侧板分别位于中间板的左右两侧，二者以中间板为中心对称设置，并且三者平行设置，中间板和侧板通过多根倾斜且互相平行的链杆连接；链杆的下端与中间板铰接，其上端与侧板铰接，其相对中间板的转动角度小于90度；T形端头固定安装在中间板的上端，两块侧板的上端均设有水平的平板支座，两个千斤顶分别放置在一个平板支座上，二者的上端均与T形端头的横杆连接；本装置结构简单，便于运输，大幅减少了运输及吊装成本。本装置结构新颖，可重复利用，有效地降低了测桩成本，缩短测桩周期。缩短测桩周期。缩短测桩周期。


技术研发人员：孙晓春 崔培培
受保护的技术使用者：山东金力缘工程质量检测有限公司
技术研发日：2023.02.08
技术公布日：2023/7/23