專利名稱：近海單樁基礎水平承載力加載裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種近海樁基水平承載力加載裝置，特別是一種近海大直徑單樁基礎水平承載力加載裝置，主要用于適用于土木工程、港口通航工程、海洋巖土工程和海洋樁基工程等領域。
背景技術：
近海構筑物單樁基礎是樁承基礎結構中既簡單又常用的一種形式，它主要承受結構基礎自重、風以及海浪等荷載作用，在近海淺水域較為適用。隨著海洋平臺和近海風電的大力建設和發(fā)展，近海構筑物上部結構形式和規(guī)模越來越復雜，單樁基礎直徑也越來越大，在近海樁基復雜的受力條件下，近海樁基水平抗側性能尤其重要，是控制地基基礎穩(wěn)定性的重要因素，故近海大直徑單樁水平承載力測試應引起足夠重視。目前近海單樁基礎承載力測試面臨了很多難題。對于近海多樁基礎，進行承載力測試時可以借助同一承臺下的其他工程樁作為反力裝置，前提是工程樁數(shù)量足夠多，這樣反力充分分擔，不會造成工程樁及樁周土的過大變形，影響工程樁正常運行時的受力特性。但是對于單樁基礎，特別是大直徑的單樁基礎，其抵抗水平力能力較強，承載力測試時需施加較大的水平反力，周邊又無可利用的加載條件，給樁基測試帶來了很大的困難，必須專門設置反力結構，但其承載能力和作用方向上的剛度一般應大于試驗樁的1.2倍，測試難度和成本較大。如在試樁一側打入一定數(shù)量豎直向的大直徑樁，當進行水平承載力測試時，只能靠打入樁的樁身材料剛度提供，這就要求樁身直徑較大，埋置較深，成本也較高。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術問題是:克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種近海單樁基礎水平承載力加載裝置，以充分利用樁周土抗力和樁身材料抗彎剛度來提供水平反力，降低成本。本實用新型所采用的技術方案是:近海單樁基礎水平承載力加載裝置，其特征在于:它包括均勻分布于試樁一側的若干斜樁、同時架設于試樁和斜樁頂端的水平加載平臺，以及安裝于所述加載平臺上的壓力加載機構；各斜樁底端均嵌入海底穩(wěn)定土層內(nèi)，頂端均伸至海平面以上且朝向試樁傾斜；所述壓力加載機構一端與試樁剛性連接，另一端同時與各斜樁剛性連接。所述壓力加載機構包括固定于試樁側壁上的支座，該支座上依次連接千斤頂和主橫梁，其中主橫梁另一端剛性連接有若干根以該剛性連接點為中心呈輻射狀布置的副橫梁，各副橫梁另一端與斜樁一一對應剛性連接；所述主橫梁的軸線通過試樁的軸線，各副橫梁的軸線通過與之連接的斜樁的軸線。所述斜樁樁頂中心到試樁樁身的距離大于2m。本實用新型的有益效果是:在試樁一側布置若干根剛性短斜樁，同時在斜樁與試樁之間布置壓力加載機構，使得水平反力由樁周土抗力和樁身材料剛度共同承擔，從而有效減少樁身材料用量和樁體埋深，具有顯著的經(jīng)濟效益，在近海樁基水平承載力測試中有廣泛的應用空間，同時在海上試樁技術領域具有重要的工程意義和經(jīng)濟價值；此外，多根斜樁可共同分擔水平反力，從而確保了足夠的加載能力。

圖1是本實用新型的立面結構示意圖。圖2是本實用新型的細部結構圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實施例包括均勻分布于試樁I 一側的若干斜樁2 (本例斜樁數(shù)量為三根)、同時架設于試樁I和斜樁2頂端的水平加載平臺3，以及安裝于所述加載平臺3上、用于連接試樁I和斜樁2的壓力加載機構4 ;所述壓力加載機構4 一端與試樁I剛性連接，另一端同時與各斜樁2剛性連接，通過壓力加載機構4將斜樁2提供的水平反力作為加載力，進行樁基水平承載力測試。所述斜樁2的傾斜角度、長度和直徑通過設計計算確定，并且斜樁2樁頂中心到試樁I樁身的距離大于2m，以保證水平加載平臺3和壓力加載機構4有足夠的安裝空間；各斜樁2頂端均位于海平面9以上且朝向試樁I傾斜，底端依次穿過泥面10和軟土層11后，嵌入海底穩(wěn)定土層12內(nèi)，水平反力可以通過發(fā)揮樁側摩阻力和樁端阻力進行施加。所述壓力加載機構4包括固定于試樁I側壁上的支座4-1 (用于保證試樁受力均勻)，該支座上依次連接千斤頂4-2和主橫梁4-3，其中主橫梁4-3另一端剛性連接有若干根副橫梁4-4，各副橫梁4-4按照斜樁2分布位置、以前述剛性連接點為中心呈輻射狀布置，各副橫梁4-4另一端與斜樁2 —一對應剛性連接；所述主橫梁4-3的軸線通過試樁I的軸線，各副橫梁4-4的軸線通過與之連接的斜樁2的軸線。本例水平承載力加載裝置的具體布置步驟如下:a、首先經(jīng)過計算，確定斜樁2的入土位置和沉樁深度，然后在預定的樁位進行斜樁2沉樁施工，將預制的斜樁2按照一定角度沉至設計深度，斜樁2底端嵌入力學性能良好的粉質(zhì)砂土層或硬質(zhì)黏土層等穩(wěn)定土層12中，以充分發(fā)揮斜樁2樁側摩阻力和樁端阻力，可采用靜壓或錘擊依照特殊的斜樁施工工藝進行，并依次進行多根斜樁2的施工安裝。b、斜樁2設置完畢后，在斜樁2頂部和試樁I頂部安裝水平加載平臺3，在水平加載平臺3上進行壓力加載機構4的安裝。首先將副橫梁4-4與斜樁2進行連接安裝，保證各副橫梁4-4軸線與對應斜樁2的軸線在相交在同一個平面內(nèi)，不會由于偏心距過大而發(fā)生破壞；各副橫梁4-4另一端相交于一個節(jié)點，可采用焊接方式連接，節(jié)點應保證足夠的剛度和強度，以免產(chǎn)生過大變形或發(fā)生強度破壞。C、之后在各副橫梁4-4的相交點處安裝主橫梁4-3，再進行千斤頂4_2的安裝，在千斤頂4-2與試樁I接觸處安置一支座4-1，以保證千斤頂4-2作用力水平通過試樁I樁身軸線，且傳力均勻。在所有測試 系統(tǒng)安裝完成之后，即可開展樁基水平承載力的測試工作。
權利要求1.一種近海單樁基礎水平承載力加載裝置，其特征在于:它包括均勻分布于試樁(I)一側的若干斜樁(2)、同時架設于試樁(I)和斜樁(2)頂端的水平加載平臺(3)，以及安裝于所述加載平臺(3)上的壓力加載機構(4);各斜樁(2)底端均嵌入海底穩(wěn)定土層(12)內(nèi)，頂端均伸至海平面(9)以上且朝向試樁(I)傾斜；所述壓力加載機構一端與試樁(I)剛性連接，另一端同時與各斜樁(2)剛性連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的近海單樁基礎水平承載力加載裝置，其特征在于:所述壓力加載機構(4)包括固定于試樁(I)側壁上的支座(4-1)，該支座上依次連接千斤頂(4-2)和主橫梁(4-3)，其中主橫梁(4-3)另一端剛性連接有若干根以該剛性連接點為中心呈輻射狀布置的副橫梁(4-4)，各副橫梁(4-4)另一端與斜樁(2) —一對應剛性連接；所述主橫梁(4-3)的軸線通過試樁(I)的軸線，各副橫梁(4-4)的軸線通過與之連接的斜樁(2)的軸線。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的近海單樁基礎水平承載力加載裝置，其特征在于:所述斜樁(2)樁頂中心到試樁(·I)樁身的距離大于2m。
專利摘要本實用新型涉及一種近海單樁基礎水平承載力加載裝置。本實用新型的目的是提供一種近海單樁基礎水平承載力加載裝置，以充分利用樁周土抗力和樁身材料抗彎剛度來提供水平反力，降低成本。本實用新型的技術方案是近海單樁基礎水平承載力加載裝置，其特征在于它包括均勻分布于試樁一側的若干斜樁、同時架設于試樁和斜樁頂端的水平加載平臺，以及安裝于所述加載平臺上的壓力加載機構；各斜樁底端均嵌入海底穩(wěn)定土層內(nèi)，頂端均伸至海平面以上且朝向試樁傾斜；所述壓力加載機構一端與試樁剛性連接，另一端同時與各斜樁剛性連接。本實用新型適用于土木工程、港口通航工程、海洋巖土工程和海洋樁基工程等領域。
文檔編號E02D33/00GK203145066SQ20132009216
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權日2013年2月28日
發(fā)明者狄圣杰, 汪明元, 張琳, 杜文博 申請人:中國水電顧問集團華東勘測設計研究院