测定送入桩承载性能的方法与测试装置.pdf

本发明涉及测定送入桩承载性能的方法与测试装置。送入桩是这样制作的：用送入头钻孔，随后在将送入头留在孔中的情况下用可硬化悬液注满此孔。所得到的测试桩用加载装置施加试验载荷，且用测量仪器测定承载性能。有效的试验性能来源于用金属桩柱将送入头打入地下，送入头成为测试桩的部件。

1.  测定送入桩承载性能的方法，该送入桩如此形成：用送入头在地上钻孔，随后在送入头留在孔中条件下用可硬化悬液注满此孔，于是形成测试桩，并且用加载装置对该测试桩施加试验载荷，再用测量仪器测定承载性能，其中，送入头用金属桩柱打入地下，且与送入头一起形成测试桩。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助对应于硬化悬液制成的送入桩特性的修正系数，可将测量仪器测得的值转换成带金属桩柱的测试桩的值。

3.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，传递试验载荷给金属桩柱的载荷分配头位于所述桩柱上端。

4.  根据权利要求3所述的方法，其特征在于，至少二个锚固件环绕测试桩打入地下且载荷分配头连接到锚固件上，以便将力分散。

5.  根据权利要求3所述的方法，其特征在于，产生试验载荷的加压装置位于桩柱与载荷分配头之间。

6.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，测量后，桩柱与送入头一起或不与送入头一起从地下拔出。

7.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，送入头留在地下且可硬化悬液在桩柱拔出时注入。

8.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，桩柱是一圆柱形构件，尤其是管状构件，其外表面被改进以提高与土地的摩擦系数。

9.  用加载装置施加试验载荷来测定具有送入头的送入桩承载性能的测试装置，具体而言是实施根据权利要求1所述的方法的测试装置，其特征在于，提供金属桩柱，其下端与送入头作可拆式固定，其上端与加载装置作可拆式固定。

测定送入桩承载性能的方法与测试装置
技术领域
本发明涉及测定送入桩的承载性能的方法，该性能的获得是用移动头或送入头形成一个孔，接着用可硬化悬液加满该孔，同时将送入头留在孔中，安装测试桩，并且用加载装置对该测试桩加上试验载荷，再用测量装置测出承载性能。本发明还涉及测量送入桩承载性能的测试装置。
背景技术
许多情况下，当要建造建筑物时为确保适当的承载能力必须将基桩打入地下。单根基桩的承载能力关键取决于当地土壤状况，因此，基桩的承载性能很可能不能用纯理论计算准确确定。
因此在很多情况下要在工地打入一根或多根测试桩用以测定送入桩的实际承载性能。随后施加预定的试验载荷到这些测试桩上并且随后测量相应的承载性能，特别是桩的沉降。为此，测试桩受到加载装置的作用，在其上施加预定的压力。在混凝土桩的情况下混凝土必须已经凝固及硬化。但这样可能要延续几周时间，因此从打桩开始到试验结束，测定实际承载性能得花费很长时间。
发明内容
本发明的目的是要给出带有送入头的混凝土送入桩的承载性能的测定方法与测试装置，这种送入桩由于有送入头，因此可以迅速而经济地测定其承载性能。
根据本发明，使用具有方案1所述特征的方法和具有方案9所述特征的测试装置可实现这个目的。在从属方案中给出优选实施例。
根据本发明所述的方法，其特征在于，用金属的桩柱将送入头打入地下，该桩柱与送入头组成测试桩。
本发明建立在以下发现的基础上，即在送入桩具有所谓的留在适当位置的送入头的情况下，承载性能关键是由送入头决定。根据本发明，送入头直接由桩柱打入地下，桩柱和送入头一起组成测试桩。由此可见，桩柱的直径与长度适合于由硬化的悬液，特别是混凝土所形成的送入桩。送入头可用金属、混凝土或其它合适的材料制造。
与例如混凝土桩的情况不同，对于根据本发明的试验方法而言，在将有送入头的桩柱打入地下后直接发生试验加载，这样节省时间和成本。
由于根据本发明送入桩具有留在适当位置的送入头时，其承载性能关键由送入头的底面决定，而桩外周与土地的摩擦只有较小程度的影响，所以试验时测出的承载性能试验值可直接转换为实际送入柱的承载性能。由于土地与混凝土之间的摩擦系数高于金属与土地之间的摩擦系数，因此在将结果直接转换时甚至对实际送入柱还有一附加的安全系数。
根据本发明，可获得特别精确的承载性能测定，因为用测量仪器测出的金属测试桩的值可以用一修正系数并根据由硬化悬液形成的送入桩的特征进行转换。
为了有效地加上试验载荷，根据本发明，在金属桩柱上端提供一载荷分配头，将试验载荷传送给桩柱。在桩柱上端可以有一连接装置，以便易于固定载荷分配头或加压装置。
还可以优选方式发展成将至少二个锚固件环绕测试桩打入地下并使载荷分配头与此锚固件连接以便达到分散力的目的。锚固件具体而言可以是锚定螺栓，必要数量的锚定螺栓以相对于测试桩特定的安装角拧入土地中。随后将载荷分配头与锚定螺栓固定，使压缩力可作用在测试桩上。
根据本发明，用于产生试验载荷的加压装置放置在桩柱与载荷分配头之间，以产生清楚限定的载荷分布。加压装置具体而言可以是液压缸，在载荷分配头与测试桩之间产生所需压力使它们产生分离运动。
与其它传统的混凝土测试桩比较，根据本发明的方法，其优点在于，测量后，不管有没有送入头，测试桩都可从土地中取出，因此试验后桩柱及送入头均可重复使用。
由于传统试验方法试验周期长，因而试验在远离工地处进行，以免不必要地影响施工作业。根据本发明一优选实施例，送入头留在地下且在取出桩柱时灌入可硬化悬液。桩柱例如靠螺纹与送入头作可拆式固定。试验后桩柱很方便转变成支撑或承载建筑物的送入桩。可在承重桩位置直接填入测试桩。显然测试桩还可和金属桩柱一起留在地下，随后与将制作的其它混凝土送入桩一起支承建筑物。
根据本发明另一优选实施例，桩柱为一圆柱形构件，特别是管状构件，其外表面被改进以提高与土地的摩擦系数。例如，桩柱外表面可以做得粗糙或带有螺旋线的齿形件。因此其摩擦系数可采用混凝土桩与土地之间的经验摩擦系数。
本发明还涉及测定有送入头的送入桩承载性能的测试装置，该装置包括用于施加试验载荷的加载装置。根据本发明的测试装置的特征在于，提供一金属桩柱，其下端与送入头作可拆式固定，其上端与加载装置作可拆式固定。上述方法特别是可用本测试装置完成并可获得与此相关的优点。测量仪器可以整体地并入桩柱中或加载装置中。另一办法是单独连接移动测量仪器。
附图说明
附图1为测定送入桩承载性能的测试装置的示意性侧视图。
具体实施方式
下面根据唯一附图所示地优选实施例详细说明本发明，附图1为测定送入桩承载性能的测试装置的示意性侧视图。
根据本发明的测试装置10，用送入头32将测试桩30打入分域土壤中，送入头32将土壤挤向周围土地区域。除了送入头32外，测试桩30有一金属桩柱34，它通过连接装置36与送入头32作可拆式固定。至于其长度与直径，测试桩30与混凝土制造的实际送入桩相同。
在地平面以上，有载荷分配头14的加载装置12和液压装置18设置在测试桩30上。为了使力分配，载荷分配头与呈预定安装角侧向拧入的锚固件16连结。用加压装置18向测试桩30作用预定的试验载荷。加载时及/或加载后应用图上标的测量仪器，可测出测试桩30的承载性能。特别是其下沉。根据本发明，带金属桩柱的测试桩30的下沉性能与混凝土送入桩的下沉性能具有相当高精度地一致。为了使金属桩柱34的摩擦系数与混凝土柱体相当，例如可以有一沿桩柱3呈螺旋状的齿形件38。
试验结束时，管状桩柱34可通过例如反方向旋转与送入头32脱离，并可从管中拔出。在作拔出运动的同时，用可硬化悬液，特别是混凝土注满所形成的空腔。这样，金属测试桩可方便地转变成混凝土柱，随后用作建筑物的基础。