[发明专利]一种用于自平衡法试验桩的桩身连接装置

说明书

本发明涉及一种用于自平衡法试验桩的桩身连接装置，包括上段桩、荷载箱和下段桩。该装置还包括连接上段桩与下段桩的若干根钢绞线。钢绞线包括依次相连的自由段和锚固段。自由段依次穿过上段桩和荷载箱，且自由段外侧套设有套管。锚固段位于下段桩内。自由段通过居中支架安装在套管内。锚固段上设有用于使锚固段直径变小的紧箍环和用于使锚固段直径变大的扩张环。自由段与锚固段之间设有密封环。本发明能够在自平衡试验结束后将上、下两段桩进行连接，当桩身受到上拔作用力时，下段桩可以发挥抗拔承载力，当自平衡法试验桩作为工程桩使用时，保持桩身为连续整体，可以发挥整根桩的下压承载力和上拔承载力。

技术领域

本发明涉及基桩静载荷试验技术领域，具体涉及一种用于自平衡法试验桩的桩身连接装置。

背景技术

桩的竖向承载力自平衡测试法相对于传统的静载试验而言具有省时、省力、省钱、安全等优点，在大吨位、大直径和交通不便地区等应用逐步增多。然而，自平衡试验法的试验桩如作为工程桩使用，则会存在上拔承载力降低的缺陷。

如图1所示，在自平衡试验开始前，荷载箱处于闭合状态，即荷载箱上板、下板相对于原始状态而言均未发生位移，当自平衡试验开始后，如图2所示，荷载箱下板将由于油缸作用发生向下移动。当试验结束时，由于油缸的加载、上段桩和下段桩的位移，从而使得下板与荷载箱本体发生脱开，使得桩身发生了断开，如试验桩继续作为工程桩使用，则采用下位移管注浆方式将打开的空间(即图2中的空桩段)填充水泥浆，保证荷载箱打开部分仍能承受下压荷载。但是，由于桩身主筋处于断开状态，荷载箱以下桩段无法提供上拔力，从而不能发挥整根桩的上拔承载力，对于单桩所受上拔荷载较大的基桩而言，如试验桩作为工程桩使用，则自平衡试验方法降低了试验桩后期的上拔承载力。

目前，为尽量解决自平衡试验方法对试验后桩身上拔承载力的影响，采用将荷载箱位置尽量下移的方法，即尽量增加上段桩的长度，利用上段桩提供的上拔力作为基桩的上拔承载力使用。然而，此种方法调整了荷载箱的埋设位置，使得荷载箱不一定处于平衡点附近，从而造成自平衡试验无法准确获得桩身的竖向极限承载力，降低了试验方法的准确性，同时也不利于试桩的上拔承载力发挥。

如何开发出一种用于自平衡试验法中简便易行、安全可靠且经济适用的桩身连接装置成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于自平衡法试验桩的桩身连接装置，该装置能够解决现有技术中存在的不足，能够在自平衡试验结束后将上、下两段桩进行连接，当桩身受到上拔作用力时，下段桩可以发挥抗拔承载力，当自平衡法试验桩作为工程桩使用时，保持桩身为连续整体，可以发挥整根桩的下压承载力和上拔承载力。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于自平衡法试验桩的桩身连接装置，包括自上向下依次设置的上段桩、荷载箱和下段桩。所述荷载箱包括荷载箱主体和分别设置在荷载箱主体上下两侧的荷载箱上板与荷载箱下板。该装置还包括连接上段桩与下段桩的若干根钢绞线。所述钢绞线包括依次相连的自由段和锚固段。所述自由段依次穿过上段桩和荷载箱，且自由段外侧套设有套管。所述锚固段位于下段桩内。所述自由段通过居中支架安装在套管内。所述锚固段上设有用于使锚固段直径变小的紧箍环和用于使锚固段直径变大的扩张环；所述自由段与锚固段之间设有密封环。

进一步的，所述居中支架包括圆形的支架主体、开设在支架主体中间的溢浆孔以及沿支架主体外周均匀设置的若干第一通孔和若干凹槽；各个第一通孔的圆心到支架主体的圆心的距离相等；所述居中支架的中心线和套管的中心线重合。

进一步的，所述套管的中上段位于上段桩内，且与上段桩的钢筋笼主筋相连；套管的中下段贯穿安装在荷载箱中，且与荷载箱上板固定相连，与荷载箱下板间隙配合。

进一步的，所述紧箍环包括圆形的紧箍环主体以及沿紧箍环主体外周均匀设置的若干第二通孔。