CN222614314U - 一种海上平台桩基静载试验反力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海上平台桩基静载试验反力装置，包括主梁、副梁、固定架、第一千斤顶、第二千斤顶、位移传感器、压力传感器及控制单元。副梁包括第一副梁和第二副梁。主梁顶部分别与第一副梁和第二副梁底部中心处固定连接，三者呈艹字结构布设。第一千斤顶沿竖直方向设置，其固定于主桩顶部上，输出端与主梁底部中心处接触；第二千斤顶沿水平方向设置，其设有两组，分别固定于主梁两端底部，两组第二千斤顶输出端分别与第一副桩、第二副桩外侧接触。位移传感器分别设于主桩及副桩上，压力传感器分别设于第一千斤顶、第二千斤顶的输出端。本实用新型的反力装置，可对海上桩基平台进行水平静推及竖向抗压静载试验，其成本低，操作简单、方便。

Description

一种海上平台桩基静载试验反力装置

技术领域

本实用新型的实施例属于桩基检测装置技术领域，更具体地，涉及一种海上平台桩基静载试验反力装置。

背景技术

桩基础已被广泛应用于港口、海洋和桥梁工程领域中。对桩基础的承载性能进行检验，较常见的方法有高应变法和静载试验法。当采用高应变法时，为保证检测结果的准确性，通常要与静载试验法进行对比。因此，静载试验是最为基本可靠的检测方法。

海上桩基静载试验反力装置须综合考虑结构安全性、经济合理性、操作便捷性等多方面因素，要能适应恶劣的海洋环境。如图2-3所示，现有某一型号的海上桩基平台，其包括主桩，以主桩基为圆心环绕设置的副桩，以及架设于主桩基和副桩上的作业台，所述副桩倾斜朝向主桩基，通过作业台使主桩和副桩连为一体，能够有效抵抗海上浪潮带来的水平冲击力。但该桩基平台采用多个桩基，且在海洋环境下，因此为反力装置搭建测试平台施工困难，大大提升了实验成本。

中国专利CN210342026U公开了一种地锚式桩基静载实验装置，涉及建筑机电的技术领域，解决了螺旋式锚杆与地面连接不稳的问题，其包括承载台、抵接于承载台底端的压板、与压板底端中心位置处抵接的上调平板、与上调平板底端抵接的千斤顶、与千斤顶底端抵接的下调平板、与下调平板底端抵接的柱基、与压板底端紧固连接锚杆，锚杆包括锚杆壳、锚杆件，锚杆壳沿其高度方向设置有固定孔，锚杆件设置有与固定孔套接的凸块，锚杆件沿其高度方向开设有供凸块放置的放置槽，放置槽底端固定连接有弹簧，且弹簧远离放置槽槽底的一端与凸块靠近放置槽槽底的一端固定连接。该专利中实验装置只针对单个桩基进行竖向抗压静载试验，且需设置锚杆用于承载实验装置，不适用于海上桩基静载试验。

因此，现阶段亟需一种海上平台桩基静载试验反力装置，可对多个桩基的海上桩基平台进行水平静推及竖向抗压静载试验，其成本低，操作简单、方便，为海上桩基静载试验提供了一种可靠方法。

发明内容

针对现有技术的静载试验装置只能针对单个桩基进行测试、且设置锚杆，不适用于多个桩基的海上桩基平台，本实用新型提供一种海上平台桩基静载试验反力装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种海上平台桩基静载试验反力装置，包括副梁，其包括第一副梁和第二副梁，所述第一副梁两端分别通过固定架固定于第三副桩、第四副桩顶部，所述第二副梁分别通过固定架固定于第五副桩、第六副桩顶部；顶部分别与第一副梁和第二副梁底部中心处固定连接的主梁；沿竖直方向设有的第一千斤顶，其固定于主桩顶部上，输出端与主梁底部中心处接触；沿水平方向对称设于所述主梁底部两端的第二千斤顶，两组所述第二千斤顶输出端分别与第一副桩、第二副桩外侧接触。

进一步地，包括位移传感器，该位移传感器设有多组，分别设于主桩及副桩上。

进一步地，还包括压力传感器，该压力传感器设有多组，分别设于第一千斤顶、第二千斤顶的输出端。

进一步地，还包括分别在主桩和副桩顶部固定设有的多个地锚螺杆。

进一步地，还包括固定筒座，其为倒筒状结构，内径分别与主桩和副桩顶部外径相适配并套设于主桩和副桩顶部；所述固定筒座顶部开有多个过孔，供地锚螺杆穿过。

进一步地，所述主梁、副梁采用工字钢制成，其中副梁两端分别通过螺栓固定或焊接固定的方式与固定架连接，所述主梁顶部通过螺栓固定或焊接固定的方式与副梁底部连接。

进一步地，所述第二千斤顶输出端还固定设有弧形板，所述弧形板与副桩外周相适配。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本实用新型的反力装置，通过平行设置的第一副梁和第二副梁，并使两者两端通过固定架分别固定在副桩上，将主梁顶部分别与第一副梁和第二副梁底部中心处固定连接，形成艹字型反力构架；在主桩顶部上设有第一千斤顶，其输出端与主梁底部中心处接触；在主梁两端底部沿水平方向对称设置有第二千斤顶，其输出端与副桩外侧接触；通过第一副梁和第二副梁，形成艹字型反力构架，配合第一千斤顶可进行主桩竖直方向的抗压静载试验，配合第二千斤顶，可进行副桩水平方向的静推静载试验；该反力装置利用海上平台桩基现有架构进行组装，无需另行设置锚杆用于承载实验装置，其成本低，操作简单、方便。

(2)本实用新型的反力装置，通过第一千斤顶、第二千斤顶输出端分别设有压力传感器，可实时检测反馈使控制单元精准控制输出加载压力；通过在主桩和副桩分别安装设有位移传感器，以检测主桩在竖直方向的位移距离和副桩在水平方向的位移距离；从而实现了反力装置的精准输出加载压力和海上平台桩基精准偏移值测量。

(3)本实用新型的反力装置，通过采用固定筒座穿过地锚螺杆对固定架及第一千斤顶进行固定，避免了主桩和副桩顶部受力不均匀；通过主梁两端底部沿水平方向对称设置有第二千斤顶，两组第二千斤顶同步输出加载压力，两者施加在主梁上的反作用力相互抵消，避免了地锚螺杆受到水平方向的剪力，避免了反力装置进行桩基静载试验时对桩基平台造成损伤。

附图说明

图1为本实用新型实施例中一种海上平台桩基静载试验反力装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中海上平台桩基的主视图；

图3为本实用新型实施例中海上平台桩基的俯视图；

图4为本实用新型实施例中静载试验反力装置的主视图；

图5为本实用新型实施例中静载试验反力装置的俯视图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-桩基平台、11-主桩、12-副桩、121-第一副桩、122-第二副桩、123-第三副桩、124-第四副桩、125-第五副桩、126-第六副桩、13-作业台、2-主梁、3-副梁、31-第一副梁、32-第二副梁、4-固定架。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1-3所示，本实用新型提供一种海上平台桩基静载试验反力装置，包括主梁2、副梁3、固定架4、第一千斤顶、第二千斤顶、位移传感器、压力传感器及控制单元。所述副梁3包括第一副梁31和第二副梁32，其中，所述第一副梁31两端分别通过固定架4固定于第三副桩123、第四副桩124顶部，所述第二副梁32分别通过固定架4固定于第五副桩125、第六副桩126顶部。所述主梁2顶部分别与第一副梁31和第二副梁32底部中心处固定连接，三者呈艹字结构布设。所述第一千斤顶沿竖直方向设置，其固定于主桩11顶部上，输出端与主梁2底部中心处接触；所述第二千斤顶沿水平方向设置，其设有两组，分别固定于主梁2底部两端，两组所述第二千斤顶输出端分别与第一副桩121、第二副桩122外侧接触。所述位移传感器分别设于主桩11及副桩12上，所述压力传感器分别设于第一千斤顶、第二千斤顶的输出端。本实用新型的反力装置，可对多个桩基的海上桩基平台进行水平静推及竖向抗压静载试验，其成本低，操作简单、方便。

如图1-3所示，本实用新型实施例中，所述桩基平台1包括主桩11，以主桩11为圆心环绕设置的多个副桩12，以及架设于主桩11和副桩12上的作业台13；所述副桩12倾斜朝向主桩基，通过作业台13使主桩11和副桩12连为一体，能够有效抵抗海上浪潮带来的水平冲击力。所述副桩12包括第一副桩121、第二副桩122、第三副桩123、第四副桩124、第五副桩125、及第六副桩126。在此桩基平台1中，主桩11主要起承载竖向负载作用，多个副桩12对水平方向的冲击载荷进行抵抗。因此对进行静载试验时，需对主桩11进行竖向抗压静载试验，对副桩12进行水平方向静推静载试验。

如图4-5所示，本实用新型实施例中，进行安装反力装置时，在第三副桩123、第四副桩124、第五副桩125及第六副桩126上分别安装固定架4，完成安装作业后，将第一副梁31两端分别与设于第三副桩123、第四副桩124顶部的固定架4固定连接，将第二副梁32两端分别与设于第五副桩125及第六副桩126顶部的固定架4固定连接，此时，所述第一副梁31、第二副梁32沿水平纵向排布且两者间相平行。将主梁2沿水平横向布设，且使其顶部分别与第一副梁31、第二副梁32底部中心处固定连接。在主桩11顶部安装固定第一千斤顶，使其输出端与主梁2底部中心处接触。在主梁2两端底部沿水平方向对称固定安装设有第二千斤顶，两组所述第二千斤顶输出端分别与第一副桩121、第二副桩122外侧接触。在主桩11和副桩12分别安装设有位移传感器，以检测主桩11在竖直方向的位移距离和副桩12在水平方向的位移距离。将所述压力传感器分别安装在第一千斤顶、第二千斤顶的输出端，以检测输出压力。

进行桩基静载试验，控制单元控制第一千斤顶对主梁2施加压力，从而将竖向反力加载在主桩11上，根据第一千斤顶输出端设有的压力传感器检测信息，控制单元控制第一液压逐步施加负荷，直至达到主桩11的设计极限承载力，通过设于位移传感器记录下主桩11位移距离。完成主桩11的竖向抗压静载试验后，卸除第一千斤顶施加载荷，控制两组第二千斤顶分别同步对第一副桩121、第二副桩122施加压力，直至达到副桩12设计极限承载力，记录下第一副桩121、第二副桩122位移距离；更换第一副梁31和第二副梁32固定位置，使第二千斤顶依次对剩余的第三副桩123、第四副桩124、第五副桩125、及第六副桩126进行水平的抗压静载试验，并记录相应位移值。将测得主桩11上的竖直方向位移值、副桩12上的水平方向位移值与正常偏移阈值进行对比，从而判断各基桩的正常与否。在进行桩基静载试验时，需提前解除作业台13与主桩11、副桩12的固定连接，避免干扰测试精度。

本实用新型实施例中，进行对固定架4及第一千斤顶进行固定时，预先在主桩11和副桩12顶部分别预埋多个地锚螺杆，或采用焊接的方式将地锚螺杆分别与主桩11和副桩12顶部的预留钢筋固定连为一体；进一步地，为防止主桩11和副桩12顶部受力不均匀，以及单个地锚螺杆受到水平剪力过大，所述主桩11和副桩12顶部分别还套设有固定筒座，所述固定筒座为倒筒状结构，其内径分别与主桩11和副桩12顶部外径相适配，可分别套设于主桩11和副桩12顶部，其顶部开有多个过孔，供地锚螺杆穿过；进行固定架4及第一千斤顶的固定工作时，将固定筒座穿过地锚螺杆并分别套设于主桩11和副桩12顶部，采用螺母与地锚螺杆配合，分别将固定架4及第一千斤顶固定在固定筒座顶部。

本实用新型实施例中，所述主梁2、副梁3采用不同型号的工字钢制成，其中副梁3两端分别通过螺栓固定或焊接固定的方式与固定架4连接，所述主梁2顶部通过螺栓固定或焊接固定的方式与副梁3底部连接。

本实用新型实施例中，所述第一千斤顶、第二千斤顶加载能力不得小于最大试验加载量的1.2倍，主梁2及副梁3组成的承载能力不宜小于预计最大加载量的1.2倍。

本实用新型实施例中，为避免第二千斤顶对副桩12局部加载压力过大导致副桩12损伤，所述第二千斤顶输出端还固定设有弧形板，所述弧形板与副桩12外周相适配，通过与副桩12外侧接触，将第二千斤顶输出端的加载压力传导至副桩12上，增大了受力面积，避免了副桩12损伤。

本实用新型的反力装置，通过平行设置的第一副梁31和第二副梁32，并使两者两端通过固定架4分别固定在副桩12上，将主梁2顶部分别与第一副梁31和第二副梁32底部中心处固定连接，形成艹字型反力构架；在主桩11顶部上设有第一千斤顶，其输出端与主梁2底部中心处接触；在主梁2两端底部沿水平方向对称设置有第二千斤顶，其输出端与副桩12外侧接触；通过第一副梁31和第二副梁32，形成艹字型反力构架，配合第一千斤顶可进行主桩11竖直方向的抗压静载试验，配合第二千斤顶，可进行副桩12水平方向的静推静载试验；该反力装置利用海上平台桩基现有架构进行组装，无需另行设置锚杆用于承载实验装置，其成本低，操作简单、方便。

本实用新型的反力装置，通过第一千斤顶、第二千斤顶输出端分别设有压力传感器，可实时检测反馈使控制单元精准控制输出加载压力；通过在主桩11和副桩12分别安装设有位移传感器，以检测主桩11在竖直方向的位移距离和副桩12在水平方向的位移距离；从而实现了反力装置的精准输出加载压力和海上平台桩基精准偏移值测量。

本实用新型的反力装置，通过采用固定筒座穿过地锚螺杆对固定架4及第一千斤顶进行固定，避免了主桩11和副桩12顶部受力不均匀；通过主梁2两端底部沿水平方向对称设置有第二千斤顶，两组第二千斤顶同步输出加载压力，两者施加在主梁2上的反作用力相互抵消，避免了地锚螺杆受到水平方向的剪力，避免了反力装置进行桩基静载试验时对桩基平台1造成损伤。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种海上平台桩基静载试验反力装置，其特征在于，包括：

副梁(3)，其包括第一副梁(31)和第二副梁(32)，所述第一副梁(31)两端分别通过固定架(4)固定于第三副桩(123)、第四副桩(124)顶部，所述第二副梁(32)分别通过固定架(4)固定于第五副桩(125)、第六副桩(126)顶部；

顶部分别与第一副梁(31)和第二副梁(32)底部中心处固定连接的主梁(2)；

沿竖直方向设有的第一千斤顶，其固定于主桩(11)顶部上，输出端与主梁(2)底部中心处接触；

沿水平方向对称设于所述主梁(2)底部两端的第二千斤顶，两组所述第二千斤顶输出端分别与第一副桩(121)、第二副桩(122)外侧接触。

2.根据权利要求1所述的一种海上平台桩基静载试验反力装置，其特征在于，还包括位移传感器，该位移传感器设有多组，分别设于主桩(11)及副桩(12)上。

3.根据权利要求1所述的一种海上平台桩基静载试验反力装置，其特征在于，还包括压力传感器，该压力传感器设有多组，分别设于第一千斤顶、第二千斤顶的输出端。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种海上平台桩基静载试验反力装置，其特征在于，还包括分别在主桩(11)和副桩(12)顶部固定设有的多个地锚螺杆。

5.根据权利要求4所述的一种海上平台桩基静载试验反力装置，其特征在于，还包括固定筒座，其为倒筒状结构，内径分别与主桩(11)和副桩(12)顶部外径相适配并套设于主桩(11)和副桩(12)顶部；所述固定筒座顶部开有多个过孔，供地锚螺杆穿过。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种海上平台桩基静载试验反力装置，其特征在于，所述主梁(2)、副梁(3)采用工字钢制成，其中副梁(3)两端分别通过螺栓固定或焊接固定的方式与固定架(4)连接，所述主梁(2)顶部通过螺栓固定或焊接固定的方式与副梁(3)底部连接。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的一种海上平台桩基静载试验反力装置，其特征在于，所述第二千斤顶输出端还固定设有弧形板，所述弧形板与副桩(12)外周相适配。