[发明专利]一种保压同步顶升基桩承载力自平衡法荷载箱及组装方法

权利要求书

1.一种保压同步顶升基桩承载力自平衡法荷载箱，包括上位移板(1)、下位移板(2)、液压千斤顶(3)、液压平衡阀(4)、液压单向阀(5)、注浆管(6)、位移丝连接器(7)、位移丝(8)、千斤顶连接螺杆(9)和高压油管(10)，其特征在于：所述液压千斤顶(3)通过千斤顶连接螺杆(9)安装在上位移板(1)和下位移板(2)之间，所述液压千斤顶(3)设有数个，且液压千斤顶(3)之间采用并联的形式，所述液压单向阀(4)和液压平衡阀(5)安装在上位移板(1)的下方，且液压单向阀(4)与高压油管(10)连接，所述注浆管(6)焊接在上位移板(1)上，且注浆管(6)管口用胶带封住，所述上位移板(1)顶面和下位移板(2)顶面均焊接有2个位移丝连接器(7)，且位移丝(8)通过旋转的方式连接到位移丝连接器(7)上，位移丝(8)采用镀铜的钢丝；

所述液压千斤顶(3)包括油缸(14)、活塞(15)、液压Y型密封圈(16)、导向环(17)、进油口(18)、活塞丝孔(19)和油缸丝孔(20)，所述油缸(14)内安装有活塞(15)，且活塞(15)顶端安装有液压Y型密封圈(16)，所述油缸(14)底端内部安装导向环(17)，且油缸(14)顶面中心开设有油缸丝孔(20)，所述活塞(15)底面中心开设有活塞丝孔(19)，所述油缸(14)上部一侧安装有进油口(18)；所述液压千斤顶(3)的大小和数量可根据上位移板(1)和下位移板(2)的尺寸和基桩设计竖向承载力特征值来确定；

所述位移丝连接器(7)包括圆螺母(11)、和螺栓(12)和位移丝软性保护管(13)，所述圆螺母(11)在上位移板(1)和下位移板(2)顶面各焊接2个，所述位移丝(8)的一端被挤压在螺栓(12)的头部中心，且位移丝(8)外部套设有位移丝软性保护管(13)，所述位移丝软性保护管(13)的一端粘接螺栓(12)头部的中心；

所述上位移板(1)上开设有下位移开孔(21)、高压油管开孔(22)、千斤顶连接丝孔(23)、注浆管开孔(24)和灌桩导管开孔(25)，所述下位移板(2)上的位移丝(8)贯穿下位移开孔(21)，所述液压千斤顶(3)与上位移板(1)之间通过千斤顶连接丝孔(23)、油缸丝孔(20)和千斤顶连接螺杆(9)连接，所述液压千斤顶(3)与下位移板(2)之间通过千斤顶连接丝孔(23)、活塞丝孔(19)和千斤顶连接螺杆(9)连接，所述注浆管(6)安装在注浆管开孔(24)内，所述灌桩导管开孔(25)位于上位移板(1)中部。

2.根据权利要求1所述的一种保压同步顶升基桩承载力自平衡法荷载箱，其特征在于：所述上位移板(1)和下位移板(2)均为钢板，且上位移板(1)和下位移板(2)的外径均根据试验桩基的尺寸确定，并且厚度根据桩基设计承载力特征值的大小确定。

3.根据权利要求1所述的一种保压同步顶升基桩承载力自平衡法荷载箱，其特征在于：所述下位移板(2)上开设有与上位移板(1)相对应的千斤顶连接丝孔(23)和灌桩导管开孔(25)。

4.根据权利要求1所述的一种保压同步顶升基桩承载力自平衡法荷载箱，其特征在于：所述液压平衡阀(4)进油口只一个，出油口数量和液压千斤顶(3)数量相同。

5.根据权利要求1所述的一种保压同步顶升基桩承载力自平衡法荷载箱，其特征在于：所述上位移板(1)和下位移板(2)上灌桩导管开孔(25)的竖直中线重合，千斤顶连接丝孔(23)的竖直中心线也重合，上位移板(1)顶面2个圆螺母(11)的连线与下位移板(2)顶面2个圆螺母(11)的连线垂直。

6.一种基于权利要求1-5所述的一种保压同步顶升基桩承载力自平衡法荷载箱的组装方法，其特征在于：具体方法为：首先进行液压千斤顶(3)的制作：根据基桩的桩径和承载力设计特征值，计算液压千斤顶(3)的吨位，根据吨位计算出油缸(14)的底厚和壁厚，活塞(15)的外径，进而选择匹配的液压Y型密封圈(16)和导向环(17)；首先根据计算尺寸加工油缸(14)和活塞(15)，两者的配合间隙小于0.1mm，然后在油缸(14)内安装导向环(17)，在活塞(15)上安装液压Y型密封圈(16)，在油缸(14)顶面中心钻油缸丝孔(20)，在活塞(15)底面中心钻活塞丝孔(19)，最后在液压油的环境中组装油缸(14)和活塞(15)，便完成了液压千斤顶(3)的制作；

其次进行上位移板(1)和下位移板(2)的制作：根据基桩的钢筋笼尺寸和基桩承载力设计特征值，选择合适的上位移板(1)和下位移板(2)的外径和板厚；根据灌装导管的尺寸，计算合适的灌桩导管开孔(25)尺寸；根据液压千斤顶(3)的数量，确定千斤顶连接丝孔(23)的数量；在制作时，首先在上位移板(1)和下位移板(2)上设计好各种孔的位置，然后从整块钢板上割下上位移板(1)和下位移板(2)，最后在上位移板(1)上钻出下位移开孔(21)、高压油管开孔(22)、千斤顶连接丝孔(23)、注浆管开孔(24)、灌桩导管开孔(25)，在上下位移板(2)上钻出千斤顶连接丝孔(23)和灌桩导管开孔(25)；

接着进行位移丝(8)的制作：根据荷载箱在基桩中安装位置距地面的深度，计算出位移丝的长度，截取该长度的4根位移丝；在制作时，首先在螺栓(12)头部开小孔，将位移丝(8)的一头通过压力机挤压到螺栓(12)头部中，使位移丝(8)和螺栓(12)连为一体，然后选择2种不同颜色的位移丝软性保护管(13)，将其套到位移丝(8)上，且让位移丝软性保护管(13)的端头和螺栓(12)头部紧密粘接在一起，使位移丝(8)、位移丝软性保护管(13)和螺栓(12)连为一体，用胶带封住位移丝软性保护管(13)的另一端，便完成了位移丝(8)的制作，最后将制作好的位移丝(8)盘成圈；

将制作好的几个液压千斤顶(3)通过千斤顶连接螺杆(9)安装到上位移板(1)和下位移板(2)中间，再将液压平衡阀(4)和几个液压单向阀(5)粘接在上位移板(1)底面，用高压油管(10)穿过上位移板(1)上的高压油管开孔(22)连接液压平衡阀(4)进油口，再用高压油管(10)分别从液压平衡阀(4)出油口连接液压单向阀(5)，进而连接液压千斤顶(3)，再用0.5mm厚的钢板将液压平衡阀(4)、液压单向阀(5)和高压油管(10)封闭在上位移板(1)底面上，最后在下位移开孔(21)正下方下位移板(2)顶面上焊接圆螺母(11)，以及在上位移板(1)顶面上两个下位移开孔(21)连线的垂直位置上焊接圆螺母(11)，便完成了整个荷载箱的组装。