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专利名称：测试桩基轴向承载力的自锚法锚件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑及岩土工程检测领域，具体涉及大吨位桩基轴向承载力的检测设备的改进。
背景技术：
传统的桩基轴向承载力的检测方法有堆载静荷测试法(静载法)、锚载静荷测试法(锚载法)、深井原位测试法(原位法)、自平衡法，各种测试方法均有各自的设备组合及优缺点如下1、静载法，采用体积大、重量大的静载荷配重，故配重平台体积庞大、反力架笨重，以致运输、安装、拆除的工作量巨大，检测人员劳动强度大，测试时间长，检测费用高，且常因场地范围局限而无法进行检测；2、锚载法，采用至少四根锚桩(直径一般为800～1000mm)浇铸在待测桩基四周作为向反力架及桩基施加轴向承载力的实体，省去了体积、重量庞大的静载荷配重，存在的缺点是仍然需要很大面积的施工场地，测试反力架高大、笨重、运输/安装困难，设立锚桩的工程量很大，测试工期长，工程费用增加很大；3、原位法，仅需于桩基灌浆前在桩孔坑底安装千斤顶、刚性荷载板及小型反力架，设备较少并可重复使用，但所测得的轴向承载力只是地基基岩的承载力，并非桩基承载力，且不适用于嵌岩深度小于反力架高度(约2.0m)和/或直径1.0m以下桩基；4、自平衡法，采用液压千斤顶安装在桩基底部适当位置，在其上支承面上浇铸桩基并成型，然后通过向上顶推成型固化的桩基来测试轴向承载力，缺点是千斤顶被废弃在桩基坑底无法取出再用，成本较高，且测试得到的轴向承载力方向与桩基的实际承载力方向不完全相同，测试结果的代表性降低，可信度、精确度要打折扣。

发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种测试设备体积小、重量轻、高效低耗、应用范围广、且测试结果符合实际受力状态的测试桩基轴向承载力的自锚法锚件。
为此，本实用新型的技术解决方案是一种测试桩基轴向承载力的自锚法锚件，其底部锚定在锚坑中，顶部固定在反力架上，反力架下设有被支承在桩基顶面上的千斤顶，其特征在于所述的锚件与桩基轴线平行并几何对称地分布在桩基截面范围内，其底部锚定在桩基底面以下的锚坑中。
所述的锚件是由埋设在锚坑中的含锚杆的锚体、留置在锚坑上的锚杆及接头与向上的拉杆依次联结而成；所述的拉杆处于桩基中的与桩基轴线平行的预留孔中及反力架相应的开孔中，其上端位于反力架的上端面上并与锁紧头紧固配合，其中拉杆对桩基轴线的偏角不大于5°。
所述的拉杆是钢性直杆、钢丝、钢丝束、钢丝绳或特种纤维绳；所述的锁紧头是螺纹紧固件、钢滚轴或锥孔自紧锚具中之一；所述的锚体是由中心的锚杆与外围的自密实型砼或特种树脂结构胶紧固配合而成；所述锚杆顶端的接头是螺纹形式的活动接头、上锥孔自紧锚具/下螺纹形式的活动接头、或上焊接(浇铸)/下螺纹活动接头中之一，所述锚杆的底段为等径端头或扩径锥头，扩径锥头以上外套有涨头套管。
所述的接头处设有位移、压力传感器；所述的桩基顶端垫有钢制垫板，钢制垫板上放置千斤顶；在钢制垫板与反力架之间设有压力计、位移计；所述的预留孔是预埋管的内孔，预埋管内孔径比锚体的外径大10mm，且预埋管内孔套在锚体顶端外周上。
本实用新型的自锚法锚件，在桩基截面原有范围内，通过在桩基内部的轴向预留孔，将埋设在锚坑中的锚体上的轴向力下载给反力架及桩基，从而避免了在桩基四周约三十倍桩截面积的范围施工锚桩，减少占地面积90％以上，极大地增加了测试方法的适应性；本实用新型采用自锚法锚件，免去了体积和重量庞大的静载荷配重等，反力架等配套设备的体积和重量也减少了90％以上，相应节省了繁重的运输、安装、拆卸所需的机械台班和人力的大量消耗，显著地提高了测试效率，缩短了测试工期，全程测试费用仅为原有的1/6～1/20的水平；本实用新型的自锚法锚件，锚件设计结构合理，拉杆与锚杆可采用螺纹活动连结，测试完毕后，可将拉杆拆卸下来备以后多次使用，节约材料及成本；锚杆的扩径锥头以上外套涨头套管的结构，在上拉力的作用下套管锥形膨胀，从而保证了锚体具有超强的轴向承载力；锚件测试桩基的状态及环境符合实际受力状态，测试可信度及精确程度更高；本实用新型特别适合大吨位、大直径、及任意角度桩基的轴向承载力的测量，一举解决了多年来困扰建筑/岩土工程界的测试难题，具有世界领先水平。


现结合附图对本实用新型做出说明。
图1为本实用新型实施例在实用状态时的结构示意图。
图2为钢性直杆拉杆实施例的结构示意图。
图3为特种纤维绳拉杆实施例的结构示意图。
图4为钢丝绳拉杆实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示一种测试桩基轴向承载力的自锚法锚件，其底部锚定在锚坑中，顶部固定在反力架3上，反力架3下设有被支承在桩基4顶面上的千斤顶11，其特征在于所述的锚件与桩基4的轴线平行并几何对称地分布在桩基4的截面范围内，其底部锚定在桩基4的底面以下的锚坑2中。
所述的锚件是由埋设在锚坑中的含锚杆1-2的锚体1-1、留置在锚坑2以上的锚杆1-2及接头5与向上的拉杆1-3依次联结而成；所述的拉杆1-3处于桩基4中的、与桩基轴线平行的预留孔6中及反力架3相应的开孔中，拉杆1-3上端位于反力架3的上端面上并与锁紧头7紧固配合，其中拉杆1-3对桩基4的轴线的偏角不大于5°。
所述的接头5处设有位移、压力传感器(未示出)；所述的桩基4的顶端垫有钢制垫板8，钢制垫板8上放置千斤顶11；在钢制垫板8与反力架3之间设有压力计9、位移计10；所述的预留孔6是预埋管6-0的内孔，预埋管6-0内孔径比锚体1-1的外径大10mm，且预埋管6-0的内孔套在锚体1-1顶端外周上，在测试过程中，预埋管6-0将被抽出或保留在原位。
如图2所示所述的拉杆1-3是钢性直杆、所述的锁紧头7是螺纹紧固件(见图1)；所述锚杆1-2顶端的接头5是上/下螺纹形式的活动接头；所述的锚体1-1是由中心的锚杆1-2与外围的自密实型砼紧固配合而成；所述锚杆1-2的底段为扩径锥头，扩径锥头以上外套有涨头套管1-20。
如图3所示所述的拉杆1-3是特种纤维绳；所述的锁紧头7是钢滚轴，其压紧在反力架3的上端面上；所述锚杆1-2顶端的接头5是上锥孔自紧锚具/下螺纹形式的活动接头，该活动接头的上部用锥塞5-1将纤维绳头锚固在锥孔中，下部通过螺纹与锚杆1-2实现紧固联结；所述的锚体1-1是由中心的锚杆1-2与外围特种树脂结构胶紧固配合而成；所述锚杆1-2的底段为等径端头。
如图4所示所述的拉杆1-3是钢丝绳；所述的锁紧头7是锥孔自紧锚具，锥塞7-1将钢丝绳头锚固在锥孔中；所述锚杆1-2顶端是借助上焊接(浇铸)/下螺纹活动接头5实现与钢丝绳1-3紧固连结的；所述的锚体1-1是由中心的锚杆1-2与外围的自密实型砼紧固配合而成；所述锚杆1-2的底段为扩径锥头，扩径锥头以上外套有涨头套管1-20。
现结合附图简述操作步骤如下在固化成型的桩基4头部依次安设垫板8、千斤顶11、反力架3，并将各拉杆1-3端头用锁紧头7均匀锁紧在反力架3上端面上，开动千斤顶11，测试并记录得桩基4的轴向位移与荷载间关系等；完成测试后，在预埋管6-0中去除拉杆1-3或将刚性直杆拉杆从螺纹锁紧头7及活动接头5上拧松取出备再用，或将柔性缆绳从锁紧头7上松开弃入预留孔6中；进而将预埋管6-0从桩基4中抽出备再用，然后向废弃孔中二次灌砼浆并固化。
权利要求1.一种测试桩基轴向承载力的自锚法锚件，其底部锚定在锚坑中，顶部固定在反力架上，反力架下设有被支承在桩基顶面上的千斤顶，其特征在于所述的锚件与桩基轴线平行并几何对称地分布在桩基截面范围内，其底部锚定在桩基底面以下的锚坑中。
2.如权利要求1的测试桩基轴向承载力的自锚法锚件，其特征在于所述的锚件是由埋设在锚坑中的含锚杆的锚体、留置在锚坑上的锚杆及接头与向上的拉杆依次联结而成；所述的拉杆处于桩基中的与桩基轴线平行的预留孔中及反力架相应的开孔中，其上端位于反力架的上端面上并与锁紧头紧固配合，其中拉杆对桩基轴线的偏角不大于5°。
3.如权利要求2的测试桩基轴向承载力的自锚法锚件，其特征在于所述的拉杆是钢性直杆、钢丝、钢丝束、钢丝绳或特种纤维绳；所述的锁紧头是螺纹紧固件、钢滚轴或锥孔自紧锚具中之一；所述的锚体是由中心的锚杆与外围的自密实型砼或特种树脂结构胶紧固配合而成；所述锚杆顶端的接头是螺纹形式的活动接头、上锥孔自紧锚具/下螺纹形式的活动接头、或上焊接(浇铸)/下螺纹活动接头中之一，所述锚杆的底段为等径端头或扩径锥头，扩径锥头以上外套有涨头套管。
4.如权利要求3的测试桩基轴向承载力的自锚法锚件，其特征在于所述的接头处设有位移、压力传感器；所述的桩基顶端垫有钢制垫板，钢制垫板上放置千斤顶；在钢制垫板与反力架之间设有压力计、位移计；所述的预留孔是预埋管的内孔，预埋管内孔径比锚体的外径大10mm，且预埋管内孔套在锚体顶端外周上。
专利摘要一种测试桩基轴向承载力的自锚法锚件，其底部锚定在锚坑中，顶部固定在反力架上，反力架下设有被支承在桩基顶面上的千斤顶，其特征为锚件与桩基轴线平行并几何对称地分布在桩基截面范围内，其底部锚定在桩基底面以下的锚坑中；由埋设在锚坑中的含锚杆的锚体、留置在锚坑上的锚杆及接头与向上的拉杆依次联结而成；拉杆处于桩基中与轴线平行的预留孔中及反力架相应的开孔中，其上端位于反力架的上端面上并与锁紧头紧固配合，可以是钢性直杆、钢丝绳或特种纤维绳等；锚体是由中心的锚杆与外围的自密实型砼或特种树脂结构胶紧固配合而成；本实用新型体积小、重量轻、高效低耗、应用范围广、且测试结果或更符合实际受力状态。
文档编号G01N3/08GK2550752SQ02276919
公开日2003年5月14日 申请日期2002年7月19日 优先权日2002年7月19日
发明者张百全 申请人:张百全