[实用新型]一种适用于桩基水平和竖向组合加载的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑领域中用于桩基加载测试的装置，具体来说，涉及一种适用于桩基水平和竖向组合加载的装置。

背景技术

现有的对桩基进行水平和竖向组合加载的方式一般为在桩基顶部垫一层钢板，然后利用千斤顶或重物通过这层钢板对桩基施加竖向荷载，同时在桩侧壁施加水平荷载。使用千斤顶作为加载工具时，需先将千斤顶固定在桩基上方的一固定物体上。桩基在水平荷载作用下会产生水平位移，使得竖向荷载的作用点偏离初始位置，造成竖向荷载作用方向不竖直，在桩顶产生附加的弯矩，进而影响测试的准确性，严重时还会引起桩基的突然倾倒或折断，引发安全事故。当采用重物作为桩基竖向荷载的来源时存在两方面的问题，一是竖向荷载的大小受限，二是由于桩基会产生转动，从而可能引发桩顶重物的倾覆，引发安全问题。因此，如何实现桩基的水平和竖向组合加载是重要的技术问题，也是桩基加载技术中的难点之一。

发明内容

技术问题：本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种适用于桩基水平和竖向组合加载的装置，该装置可以满足在加载过程中竖向荷载作用点位置不变的要求，避免组合荷载作用产生的偏心距，提高加载进度和测试的安全性。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种适用于桩基水平和竖向组合加载的装置，其特征在于，该装置包括顶部槽块、导力杆、底部槽块和重物勾，顶部槽块包括顶部槽块顶盖、和顶部槽块底座，底部槽块包括底部槽块顶盖和底部槽块底座，在顶部槽块顶盖和顶部槽块底座之间以及底部槽块顶盖和底部槽块底座之间分别组合形成球型槽；导力杆的两端为两个大小一致的钢球，且钢球的尺寸与顶部槽块和底部槽块的球型槽相匹配，所述导力杆的两端通过所述的钢球分别与顶部槽块和底部槽块铰接；重物勾水平固定连接在底部槽块的侧面。

进一步，顶部槽块顶盖上设有至少三个均匀分布在顶盖顶部槽块几何中心周围的顶部槽块顶盖通孔，底部槽块顶盖上设有至少三个均匀分布在底部槽块顶盖几何中心周围的底部槽块顶盖通孔，顶部槽块底座设有至少三个均匀分布在顶部槽块底座几何中心周围的顶部槽块底座通孔，在底部槽块底座上也设有至少三个均匀分布在底部槽块底座几何中心周围的底部槽块底座通孔，顶部槽块顶盖、底部槽块顶盖上的顶部槽块顶盖通孔、底部槽块顶盖通孔的位置分别与顶部槽块底座、底部槽块底座上的顶部槽块底座通孔、底部槽块底座通孔的位置相对应。

进一步，底部槽块的侧面设带内设螺纹的圆孔，重物勾末端带有螺纹并与圆孔螺纹连接。

进一步，所述的顶部槽块顶盖通孔和底部槽块顶盖通孔均为三个；所述的顶部槽块顶盖通孔和底部槽块顶盖通孔均为四个；所述的顶部槽块底座通孔和底部槽块底座通孔均为三个；所述的顶部槽块底座通孔和底部槽块底座通孔均为四个。

进一步，所述的顶部槽块顶盖通孔和底部槽块顶盖通孔为光孔，所述的顶部槽块底座通孔和底部槽块底座通孔为螺纹孔，螺栓穿过顶部槽块顶盖通孔和顶部槽块底座通孔对顶部槽块进行固定，螺栓穿过底部槽块顶盖通孔和底部槽块底座通孔对底部槽块进行固定。

进一步，，所述的顶部槽块和底部槽块的横截面呈圆形，或者正方形。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.满足在加载过程中竖向荷载作用点位置不变的要求，避免了竖向加载装置与桩顶之间的错动，保证了测试的准确性和测试的安全性。本实用新型的装置包括顶部槽块、导力杆、底部槽块和重物勾。竖向荷载由千斤顶在顶部槽块的底座上施加，通过导力杆传递到底部槽块和桩基上。在整个加载过程中，导力杆传递的荷载始终作用在底部槽块的球型槽内，也就是说，竖向荷载在桩顶的作用点位置是始终不变的，这样竖向加载装置与桩顶之间就不会发生错动；另外，由于导力杆与桩顶槽块之间是铰接，所以不会在桩顶产生附加弯矩，从而既保证了测试的准确性也保障了测试的安全性。施加水平荷载时，桩顶会产生水平位移，由于导力杆与桩顶槽块铰接，所以导力杆会随着桩顶发生转动，从而造成导力杆不竖直，进而造成竖向荷载不是竖直的加载到桩顶，但这不影响测试的准确性。一方面，可以精确计算出因导力杆转动对荷载施加的影响，即根据水平位移和导力杆长度之间的大小关系换算出导力杆的转角，然后把由导力杆施加到桩顶的荷载分解到竖向和水平两个方向上去，就可以计算得到真正施加到桩基上的竖向荷载大小和水平向荷载大小；另一方面，根据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）的规定，当桩顶水平位移达到30-40mm时，就可以终止加载，而30-40mm的水平位移引起的导力杆的转动角度是很小的，基本不影响荷载的竖向施加。