一种单桩竖向抗压静载检测装置技术领域
本发明创造涉及建筑单桩基础检测领域，具体涉及一种单桩竖向抗压静载检测装置。
背景技术
随着建筑业的发展，建筑桩基础的单桩特征荷载越来越高，桩的检测是建筑中必不可缺的一个重要环节，对中等荷载(通常小于2000kN)桩的竖向抗压检测，通常采用堆重平台荷载装置和锚桩反力梁荷载装置来完成。堆重平台荷载装置是用成形的压铁，混凝土块、钢筋混凝土构件等重物作为堆重体。体积大、重量重、运输安装成本高。锚桩反力梁荷载装置是用锚桩和反力梁组成钢性框架体，千斤顶作用在试桩与反力梁之间。其中锚桩的数量是由锚桩直径、长度、地层土层以及最大试验荷载等决定，一般一根桩检测采用四根或六根。这种荷载装置，通常也适合于特征荷载中等的桩型检测。每根被测桩都得有锚桩，锚桩施工灌注混凝土费用高，检测成本高。锚桩与堆重平台联合荷载装置虽对较大荷载(通常在2000kN～5000kN之间)的单桩能够检测，但检测费用高，安装操作复杂。对于大或超大荷载(通常大于5000kN)单桩竖向抗压静载的检测，现有的检测装置很难完成。即使完成了也具有费用昂贵，操作困难，代价极高。
发明内容
针对现有技术不足，本发明创造提供一种单桩竖向抗压静载检测装置及检测方法，它具有运输成本低、结构简单、成本小、操作简单、检测成本低等优点。
本发明创造采用的技术方案为：
一种单桩竖向抗压静载检测装置，具有钢性结构件和水袋，所述钢性结构件具有中心管，所述钢性结构件是以中心管为中心，在中心管的周边均布分成若干等分，形成若干个的具有相同空间的刚性框架几何体，所述刚性框架几何体用于放置水袋，所述水袋的空间形状与刚性框架几何体相适配。
所述的一种单桩竖向抗压静载检测装置，其特征在于，所述钢性结构件为分体组装件，具有中心管，以中心管为中心的底盘机构，所述底盘机构为正多边形结构；在底盘机构上设有上斜拉架和下斜拉架，底盘机构的边缘还设有立架和将立架连接成刚性体的三角架；
所述底盘机构包括以中心管为中心的底架，和以中心管为中心呈发散式均布的数根纵梁，中心管的下端设有联接挂勾Ⅰ，所述中心管与纵梁之间通过联接挂勾Ⅰ及螺栓联接成刚性体，相邻两纵梁间用螺栓连接并与底架联结成刚性体；三角架设置在纵梁的外端处，并通过销Ⅳ与纵梁的端部相结合；
所述中心管上还设有联接挂勾Ⅲ和联接挂勾Ⅱ，上斜拉架的一端通过联接挂勾Ⅲ与中心管连接，上斜拉架的另一端通过销Ⅲ安装在三角架上；下斜拉架位于上斜拉架的下方，所述下斜拉架的一端通过联接挂勾Ⅱ与中心管连接，下斜拉架的另一端通过销Ⅴ安装在纵梁上。
所述的一种单桩竖向抗压静载检测装置，所述底盘机构还具有调整部装，所述调整部装位于纵梁的外端，并与纵梁刚性联接。
所述的一种单桩竖向抗压静载检测装置，所述水袋为软胶质材料，水袋上设有多个固定扣，用以将水袋固定于下斜拉架、上斜拉架和立架上；水袋上还设有放气阀，联接三通和进放水阀。
所述的一种单桩竖向抗压静载检测装置，所述钢性结构件还具有加强架，所述加强架安装在底架设有的两方套内。
所述的一种单桩竖向抗压静载检测装置，所述钢性结构件还具有调整拉架，所述中心管的上端设有耳板，所述调整拉架的一端通过销Ⅰ与加强架的顶端连接，调整拉架的另一端通过销Ⅱ与中心管的耳板连接。
所述的一种单桩竖向抗压静载检测装置，所述中心管的顶端部还设有两组互成90°角面的指示器总成。
所述的一种单桩竖向抗压静载检测装置，所述中心管的上顶端设有吊装耳板，下底端管内设有加强板，底端面设有封板。
一种单桩竖向抗压静载检测方法，采用单桩竖向抗压静载检测装置，包括如下步骤：
1)在试桩的试桩帽上安装千斤顶；
2)将单桩竖向抗压静载检测装置安装在千斤顶上方，并确保中心管的中心线与试桩的中心线共线；
3)打开供水泵给水袋充水，根据被检测试桩的荷载要求确定加水量，供水完成后关闭进放水阀；
4)安装千分表检测总成，调整千斤顶的压力值开始测试，根据千斤顶不同的加载值，记录千分表检测总成表的读数来确定被检试桩的沉降值，完成检测。
本发明创造具有以下有益效果：
本发明创造一种单桩竖向抗压静载检测装置为分体式组装，且结构简单，便于组装，具有成本小，运输成本低，可循环利用等优势。
底盘机构为正多边形结构，底盘机构上的上斜拉架、下斜拉架，立架三角架分别与其联接成刚性体，保证该检测装置的牢固和稳定性。
利用水袋替代传统的混凝土块及混凝土灌注，降低检测成本，便于回收利用，操作简单。
附图说明
图1为一种单桩竖向抗压静载检测装置的结构俯视示意图。
图2为图1所示A-A向剖视图。
图3为一种单桩竖向抗压静载检测装置中底盘结构示意图。
图4为一种单桩竖向抗压静载检测装置中水袋结构示意图。
图5为图4所示水袋俯视图。
图6为一种单桩竖向抗压静载检测装置作业示意图。
其中1-加强架，2-立架，3-销Ⅰ，4-调整拉架，5-销Ⅱ，6-指示器总成，7-中心管，8-上斜拉架，9-销Ⅲ，10-三角架，11-调整部装，12-销Ⅳ，13-下斜拉架，14-销Ⅴ，15-螺栓，16-销Ⅵ，17-纵梁，18-底架，19-螺栓，20-水袋，21-木方，22-试桩帽，23-试桩，24-千斤顶，25-千分表检测总成；
7-1-联接法兰板，7-2-联接挂勾Ⅰ、7-3-联接挂勾Ⅱ、7-4-联接挂勾Ⅲ，18-1-两方套，20-1-固定扣，20-2-联接三通，20-3-进放水阀，20-4-放气阀。
具体实施方式
一种单桩竖向抗压静载检测装置
如图1-5所示，一种单桩竖向抗压静载检测装置，由钢性结构件和水袋(20)组成。钢性结构件如图1～3所示，是一分体组装件，以中心管(7)的中心为中心，其圆周(直径为D)上均布分成几等分(图示为八等分)而形成具有底盘机构的空间框架体，具体地说该钢性结构件是以中心管为中心，在中心管的周边均布分成若干等分，形成若干个的具有相同空间的刚性框架几何体，刚性框架几何体用于放置水袋(20)，水袋(20)的空间形状与刚性框架几何体的空间形状相适配。
钢性结构件为分体组装件，具有中心管(7)，以中心管(7)为中心的底盘机构，所述底盘机构为正多边形结构(图示为正八边形)，在底盘机构上设有上斜拉架(8)和下斜拉架(13)，底盘机构的边缘还设有立架(2)和将立架(2连接成刚性体的三角架(10)；底盘机构包括以中心管(7)为中心的底架(18)，和以中心管(7)为中心呈发散式均布的数根纵梁(17)，中心管(7)由下至上依次设有联接挂勾Ⅰ(7-2)、联接挂勾Ⅱ(7-3)、联接挂勾Ⅲ(7-4)及联接法兰板(7-1)。中心管(7)与纵梁(17)之间通过位于中心管(7)下端的联接挂勾Ⅰ(7-2)及螺栓(15)联接成刚性体，相邻两纵梁(17)间用螺栓(19)与底架(18)联结成刚性体；三角架(10)设置在纵梁(17)的外端处，并通过两只销Ⅳ(12)与纵梁(17)的端部相结合；相邻两三角架(10)间通过六只销Ⅵ(16)将立架(2)连成一体，这样形成了几个(图示八个)相同的空间几何体可供放置形状与之相适的水袋(20)。
上斜拉架(8)的一端通过位于中心管(7)上端的联接挂勾Ⅲ(7-4)与中心管(7)连接，上斜拉架(8)的另一端通过三只销Ⅲ(9)安装在三角架(10)上；下斜拉架(13)位于上斜拉架(8)的下方，所述下斜拉架(13)的一端通过联接挂勾Ⅱ(7-3)与中心管(7)连接，下斜拉架(13)的另一端通过三只销Ⅴ(14)安装在纵梁(17)上。该底盘机构还具有调整部装(11)，调整部装(11)位于纵梁(17)的外端，并与纵梁(17)刚性联接。
位于刚性框架几何体中的水袋(20)为软胶质材料，水袋(20)上设有多个固定扣(20-1)，用以将水袋(20)固定于下斜拉架(13)、上斜拉架(8)和立架(2)上；水袋(20)上还设有放气阀(20-4)，联接三通(20-2)和进放水阀(20-3)。
优选地，该钢性结构件还具有加强架(1)，所述加强架(1)安装在底架(18)设有的两方套(18-1)内。该钢性结构件还具有调整拉架(4)，所述中心管(7)的上端设有耳板，所述调整拉架(4)的一端通过两只销Ⅰ(3)与加强架(1)的顶端连接，调整拉架(4)的另一端通过一只销Ⅱ(5)和中心管(7)的耳板连接。
更为优选地，中心管(7)的顶端部还设有两组互成90°角面的指示器总成(6)。中心管(7)的上顶端设有吊装耳板，下底端管内设有加强板，底端面设有封板。
如图6所示该单桩竖向抗压静载检测装置组装时，先组装检测装置的底盘结构部分：中心管(7)、纵梁(17)、调整部装(11)、底架(18)等，然后依次安装三角架(10)下斜拉架(13)、上斜拉架(8)、立架(2)、加强架(1)、水袋(20)和调整拉架(4)。然后用胶管通过联接三通(20-2)将各相邻水袋(20)联好，用供水泵出口与水袋(20)中的进放水阀(20-3)相联。根据情况确定使用几台水泵供水，与水泵相联的进放水阀(20-3)打开，未相联的处于关闭状况。打开放气阀(20-4)，用几个(图示八个)木方(21)垫在调整部装(11)的底脚处，确保中心管(7)的中心线与试桩(23)的中心线共线，在事先安好的试桩帽(22)与中心管(7)底端封板间安有千斤顶(24)和千分表检测总成(25)，通过调整部装(11)、参照两组指示器(6)，确保中心管(7)垂直于地平面，打开供水泵给水袋(20)充水，根据被检测试桩的荷载要求确定加水量，供水完成后关闭进放水阀(20-3)开始检测。
一种单桩竖向抗压静载检测方法
采用上述的单桩竖向抗压静载检测装置，包括如下步骤：
1)在试桩(23)的试桩帽(22)上安装千斤顶(24)；
2)先组装检测装置的底盘机构，将检测装置的中心管(7)的中心线与试桩(23)的中心线基本共线，在调整部装(11)的底脚处垫上木方(21)，通过调整调整部装(11)的升降，观测中心管(7)上的两组指示器总成(6)，使中心管(7)垂直于地平面，且确保中心管(7)底端封板与千斤顶(24)的上端留有20-30mm间隙。然后依次安装三角架(10)、下斜拉架(13)、上斜拉架(8)、立架(2)、加强架(1)、水袋(20)和调整拉架(4)。用胶管通过联接三通(20-2)将各相邻水袋(20)连好，用供水泵出口的胶管与水袋(20)中的进放水阀(20-3)相连，打开所有的放气阀(20-4)；
3)打开与供水泵出口相连水袋(20)中的进放水阀(20-3)，给水袋(20)供水，根据被检测试桩(23)的荷载要求，确定加水量。关闭进放水阀(20-3)，确保检测装置的总重量是被测试桩荷载极限值的1.25倍以上；
4)观测指示器(6)的指针，调整调整部装(11)的升降，确保中心管(7)垂直于地平面；
5)安装千分表检测总成(25)，调整千斤顶(24)的压力值开始测试，根据千斤顶(24)不同的加载值，记录千分表检测总成(25)表的读数来确定被检试桩(23)的沉降值，完成检测。
6)两套检测装置为一组，第一个试桩检完后，将检测装置中水袋(20)内的水通过供水泵抽到检测第二个试桩的检测装置中的水袋(20)内，以此类推。