[发明专利]超大直径单桩基础水平静载装置及试验方法

说明书

本发明公开了超大直径单桩基础水平静载装置，包括设置在桩身上的拉力机构、设置在桩身外的抓力机构、滑轮组件以及多段锚索，锚索包括首段锚索、中间段锚索以及末段锚索，首段锚索的一端与拉力机构连接，另一端与滑轮组件连接；末段锚索的一端与滑轮组件连接，另一端与抓力机构连接；中间段锚索围绕滑轮组件设置。采用所述装置的试验方法，在桩身上设置拉力机构；在桩身外设置抓力机构；设置滑轮组件，将首段锚索的一端与拉力机构连接，另一端与滑轮组件连接；将中间段锚索围绕滑轮组件设置；将末段锚索的一端与滑轮组件连接，另一端与抓力机构连接。与现有技术相比，本发明具有结构简单、操作方便、成本经济、实用性强等优点。

技术领域

本发明属于建筑基桩检测技术领域，具体涉及一种超大直径单桩基础水平静载装置及试验方法。

背景技术

水平静荷载试验是判断桩基水平承载力最为直接和准确的方法，通过静荷载试验可以求得地基土的侧向地基反力，确定地基土抗力合理的计算图式及相应的弹性地基系数，并得到试验桩的水平承载力。

海上单桩，特别是海上超大直径单桩水平承载能力远大于常规直径桩基础，和竖向承载力静荷载试验类似，水平力试验同样存在加载方法和加载吨位的问题。对于常规水工建筑物如码头桩基或海上风机基础海上单桩的水平力试验，若沿用过去的反力桩模式，打单桩作为反力桩，仅仅是反力单桩的材料费就动辄数百万元，且尚未考虑船机等费用。因此必须考虑新的反力模式，降低试桩费用。

发明内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作方便、成本经济、实用性强的超大直径单桩基础水平静载装置及试验方法。

为解决上述技术问题，本发明具有如下构成：

超大直径单桩基础水平静载装置，包括拉力机构、抓力机构、滑轮组件以及多段锚索，所述拉力机构设置在桩身上，所述抓力机构设置在所述桩身外侧并抛至海底，所述锚索包括首段锚索、中间段锚索以及末段锚索，所述首段锚索的一端与所述拉力机构固定连接，另一端与所述滑轮组件固定连接；所述末段锚索的一端与所述滑轮组件固定连接，另一端与所述抓力机构固定连接；所述中间段锚索围绕所述滑轮组件设置。

所述滑轮组件包括定滑轮、至少一个立柱以及至少一个动滑轮，所述定滑轮和所述立柱固定安装在所述桩身上；所述动滑轮设置在所述桩身外侧；所述首段锚索一端固定安装在所述拉力机构上，另一端固定安装在所述立柱上，其中间部分缠绕所述定滑轮和所述动滑轮设置；所述末段锚索的一端固定在最后一个动滑轮的中心轴上，另一端固定安装在所述抓力机构上；所述中间段锚索缠绕所述定滑轮和所述动滑轮设置，其中，所述中间段锚索的一端固定在所述立柱上，其依次绕过所述定滑轮和所述动滑轮设置，另一端固定安装在上一个动滑轮的中心轴上。

所述立柱和所述动滑轮的设置数量相同。

所述中间段锚索的设置数量比所述立柱或所述动滑轮的设置数量少一个。

所述桩身上还设置有加强钢结构作业平台。

所述拉力机构为卷扬机。

所述抓力机构为大抓力锚。

超大直径单桩基础水平静载试验方法，S1：在所述桩身上设置拉力机构；S2：在所述桩身外设置抓力机构；S3：设置滑轮组件，将所述首段锚索的一端与所述拉力机构固定连接，另一端与所述滑轮组件固定连接；将所述中间段锚索围绕所述滑轮组件设置；将所述末段锚索的一端与所述滑轮组件固定连接，另一端与所述抓力机构固定连接。

步骤S3中，将所述首段锚索一端固定安装在所述拉力机构上，其中间部分缠绕所述定滑轮和所述动滑轮设置，另一端固定安装在所述立柱上；将所述中间段锚索缠绕所述定滑轮和所述动滑轮设置，其中，所述中间段锚索的一端固定在所述立柱上，其依次绕过所述定滑轮和所述动滑轮设置，另一端固定安装在上一个动滑轮的中心轴上；将所述末段锚索的一端固定在最后一个动滑轮的中心轴上，另一端固定安装在所述抓力机构上。