[发明专利]一种海上单桩基础水平静载试验方法及系统

说明书

本发明公开了一种海上单桩基础水平静载试验方法及系统，本方案利用锚索将海上单桩基础与船舶连接，通过船舶起锚时产生的拽曳力对海上单桩基础施加水平静载。本发明提供的方案能够为海上单桩基础水平静载试验提供反力，同时克服了潮汐、风、波浪等引起的船舶晃动导致试验力的大小和方向发生变化的缺陷。

技术领域

本发明涉及测试方法，具体涉及水平静载试验方法。

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，成本非常的高。

由此可见，提供一种新的反力模式，降低试桩费用是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

针对现有海上单桩进行水平力试验技术所存在的问题，需要一种新的，成本低的海上单桩水平力试验方案。

为此，本发明所要解决的问题是提供一种海上单桩基础水平静载试验方法及实现该方法的水平静载试验系统。

为了解决上述问题，本发明提供的海上单桩基础水平静载试验方法，其利用锚索将海上单桩基础与船舶连接，通过船舶起锚时产生的拽曳力对海上单桩基础施加水平静载。

进一步的，所述方法还通过配合阀控非对称液压缸电液力伺服系统提供张紧稳定的水平拉力。

进一步的，所述方法中首先根据实际情况对由阀控非对称液压缸电液力伺服系统预设相应的加载量级，当受到外界环境影响的时候，由阀控非对称液压缸电液力伺服系统根据预设的加载量级实时将变化的锚索力自动恢复至预设值。

为了解决上述问题，本发明提供的海上单桩基础水平静载试验系统，包括：施工船舶以及设置在施工船舶上的锚索和船锚，所述锚索连接至待试验的海上单桩基础，所述船锚锚固施工船舶；所述施工船舶通过在起锚时产生的拽曳力对海上单桩基础施加水平静载。

进一步的，所述试验系统还包括可调节单桩加载保护装置，所述可调节单桩加载保护装置套设在待试验的海上单桩基础上，并与锚索连接。

进一步的，所述可调节单桩加载保护装置包括保护钢筒以及设置在保护钢筒上的若干施力螺栓，所述若干施力螺栓相对应的设置在保护钢筒筒壁上，调节保护钢筒内的加载内径。

进一步的，所述若干施力螺栓分成若干组沿保护钢筒轴向设置在保护钢筒筒壁上，每组施力螺栓沿保护钢筒周向匀距分布。

进一步的，所述施力螺栓与桩体接触的顶端设置有垫块。

进一步的，所述试验系统还包括阀控非对称液压缸电液力伺服系统，所述阀控非对称液压缸电液力伺服系统设置在施工船舶上，并连接调节锚索。

进一步的，所述阀控非对称液压缸电液力伺服系统包括由上位机，下位机，电液伺服阀，非对称液压缸，所述上位机将命令传送至下位机，下位机用于控制电液伺服阀、非对称液压缸，当从主控机收到命令，立即控制电液伺服阀，而电液伺服阀用于电液伺服力控制系统中对力的控制，下位机还同时进行数据检测；下位机可实时接收下位机传输回来的检测信号，处理数据，并进行实时监控。

本发明提供的方案能够为海上单桩基础水平静载试验提供反力，同时克服了潮汐、风、波浪等引起的船舶晃动导致试验力的大小和方向发生变化的缺陷。

再者，本发明提供的试验方案组成结构简单，易于实现，实施成本低，且能够对不同桩径进行加载试验。