[发明专利]一种大吨位单桩抗拔试验系统及其应用方法

权利要求书

1.一种大吨位单桩抗拔试验系统，其特征在于：包括支撑墩、主钢梁、千斤顶、锚盘、锚拉组件和被测单桩；

两个所述支撑墩以被测单桩中心对称设置，两个所述主钢梁的两端部均分别放置于两个支撑墩的上端，两个所述主钢梁相对于所述支撑墩横向设置；

每个所述主钢梁上承载有至少两个所述千斤顶，所述千斤顶以被测单桩中心为轴线对称设置，多个所述千斤顶支撑起所述锚盘；

所述锚盘呈箱体状，所述锚盘内部固定设有多块强化钢板，所述强化钢板均垂直焊接于所述锚盘上表面底部，所述强化钢板呈纵横交错的方式布置；多个锚固孔以锚盘的中心为基准，呈环形阵列的方式布置，所述锚固孔自上而下穿透所述锚盘；

所述被测单桩内部设有钢筋笼，所述钢筋笼包括竖向设置的钢筋和环形框架，所述竖向设置的钢筋焊接于所述环形框架，使所述钢筋笼呈圆筒状，所述钢筋笼的钢筋露出于被测单桩上端的部分为钢筋露头；

所述锚拉组件包括约束钢板和预制件，所述预制件包括约束钢筋和连接钢筋，不少于两根所述约束钢筋的侧面和连接钢筋的侧面呈对称状态焊接，所述被测单桩和连接钢筋均为竖向设置的钢筋；

所述约束钢板上开设有约束孔，所述约束钢板放置于所述锚固孔上方，所述约束孔层叠于所述锚固孔上方，所述连接钢筋穿过所述约束孔和锚固孔，所述连接钢筋两侧的所述约束钢筋卡设于所述约束孔上。

2.根据权利要求1所述的大吨位单桩抗拔试验系统，其特征在于：所述被测单桩顶端露出的钢筋露头长度均不低于45cm，所述连接钢筋和所述钢筋露头相互焊接，焊缝自所述钢筋露头顶端向下延伸40cm。

3.根据权利要求2所述的大吨位单桩抗拔试验系统，其特征在于：所述支撑墩包括基座部和受力部，所述受力部位于所述基座部顶端；

所述基座部为混凝土结构，所述受力部为钢筋混凝土结构，所述基座部和受力部为一体化结构；

所述受力部包括不少于三层钢筋网，所述钢筋网之间的间距为8cm-10cm。

4.根据权利要求3所述的大吨位单桩抗拔试验系统，其特征在于：所述千斤顶固定安装于所述主钢梁，所述锚盘的底部设有对接位；

所述对接位呈内凹状，所述千斤顶的工作端对准并约束于所述主钢梁底部的对接位。

5.根据权利要求4所述的大吨位单桩抗拔试验系统，其特征在于：所述锚盘两侧分别固定安装有两个吊钩。

6.根据权利要求5所述的大吨位单桩抗拔试验系统，其特征在于：所述支撑墩的受力部从下到上分为底座部和锥体部；

所述底座部呈矩形体状，所述锥体部的截面由下往上呈逐渐收缩的梯形状。

7.根据权利要求6所述的大吨位单桩抗拔试验系统，其特征在于：所述支撑墩中的钢筋网使用8mm或10mm直径的钢筋；

所述支撑墩的混凝土标号为C25。

8.根据权利要求7所述的大吨位单桩抗拔试验系统，其特征在于：所述锚固孔呈细长条状，所述锚固孔的长度大于连接钢筋直径的3倍，所述锚固孔的宽度为连接钢筋的1.5倍；

所述约束钢板上开设有约束孔，所述约束孔和所述锚固孔的形状相同。

9.根据权利要求1所述的大吨位单桩抗拔试验系统，其特征在于：所述千斤顶包括顶盘、顶盘座、千斤顶本体和球头螺杆，所述的顶盘内部设有空腔，所述球头螺杆穿过所述顶盘和顶盘座安装于所述千斤顶本体；

所述顶盘的下表面设有球面突起，所述顶盘座设有球窝，所述顶盘座的球面突起与所述顶盘座的球窝为球面配合，所述的顶盘座设有与球头螺杆相匹配的螺纹孔，所述顶盘除球面突起外的下表面与所述顶盘座除球窝外的上表面之间设有间隙，所述顶盘座的下部与千斤顶本体的工作端顶端固定连接；所述顶盘设有向下延伸的凸环；

所述顶盘上表面设有上球窝，所述球头螺杆的球头容纳于所述上球窝，所述千斤顶上端固定安装有压簧，所述压簧套装于所述千斤顶本体的工作端，所述压簧上端固定于所述凸环下端面，所述压簧下端固定于所述千斤顶本体。

10.一种应用权利要求1-9中任意一项所述系统的方法，其特征在于：包括如下步骤：

a、制作支撑墩，以受验桩为中心，分别在受验桩两侧距离为1.5m，开挖4m×2m深度为0.25m的方形槽，浇筑标高为0.75m的支撑墩两个，两个支撑墩的内边线距离受验桩中心线的距离均为1.5m；

b、安装试验系统，将试验系统中的主钢梁、千斤顶和锚盘安装完毕之后，根据预设的单桩抗拔力度和受验桩钢筋露头的数量，制作预制件；

用预估总拉力除以连接钢筋的数量，得到每根钢筋所需要承受的拉力N；

角焊缝的计算厚度H，使用双面焊接则为2H，乘以角焊缝的强度设计值F，用N除以2H×F，得到焊缝长度L；即L＝N/(2H×F)；

确定了连接钢筋和被测单桩钢筋露头的焊缝长度，并且将约束钢筋和连接钢筋按照算得的焊缝长度焊接之后，使用预制件的连接钢筋将被测单桩的钢筋露头按照算得的焊缝长度进行焊接；

c、进行抗拔试验，千斤顶向上推动锚盘，在一定的时间内保持一定的推力，观察受验桩是否超过规定的位移量，超过则不合格；位移量在规定的范围内，则该受验桩合格。