[发明专利]桩冻拔力测定仪

说明书

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体为桩冻拔力测定仪。

背景技术

我国冻土约占国土面积的75％，其中季节冻土占53.5％，在我国的华北、西北和东北广大地区均有分布。地表冬季冻结，夏季全部融化的土层被称为季节冻土。季节冻土区(简称季冻区)温度的变化区间导致土体中的水不断以液态和固态交替存在，形成了对于岩土的性质变化产生决定性影响的所谓冻融作用，即岩土由于温度差异引起的冻胀和融沉及其综合作用。在季节性冻土地区，桩基础冻拔损坏是相当普遍的，尤其是冻深较大的黑龙江省，冬季气温低，冻结历时长，像农桥、渡槽等建筑物的桩基础，多数位于河、渠、塘等低洼地段，封冻期基本上常处于饱和状态，地基土冻胀性强，冻胀量大，加之小型农桥和渡槽的上部荷载较小，桩基冻拔也就比较严重。桩基冻拔轻者渡槽漏水、阻水，重者在槽体和桥面塌落，给农村的灌溉和交通造成严重的损失。对出现冻拨的桩基础，及时地采取补救措施，是水工建筑物冻害中急待解决的重要问题之一。

目前，学者们对桩基础冻胀的原因及处理措施等做了很多研究与探讨，同时对于冻拔力测试的现场实验装置进行了设计及使用。但由于所进行的测试均是在施工现场完成，严寒的冬季完成，测试条件非常恶劣、非常艰苦，数据采集系统也受到环境的影响，数据有一定的误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种桩冻拔力测定仪，在工程具体设计、施工前，或在实际工程中需采取补救措施等情况下，在实验室预先测出桩在冻胀情况下可能受到的冻拔力的大小，然后指导后续的设计、施工过程及补救措施。

为解决上述技术问题，本发明提供一种桩冻拔力测定仪，其特征在于：包括水箱、底座、可调定位支架、负荷传感器、数据采集器，可调定位支架固定在底座上，负荷传感器通过可调定位支架与所测桩压紧，负荷传感器连接数据采集器。

可调定位支架由四根立柱通过上面的固定架和中上部的定位架连接而成，定位架中心设有圆套环，固定架下面中心处设一压紧块。

圆套环上径向设有定位螺栓。

底座中心设一限位托。

本发明通过可调定位支架固定所测量的桩，然后向水箱内注水，通过控制箱内温度，在水箱内产生一定厚度的结冻层，使预测试件(桩)产生冻拔力，数据采集器通过负荷传感器测得连续的数据，结构简单，测试方便。

附图说明

附图是本发明的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，本发明包括水箱1、底座10、可调定位支架、负荷传感器4、数据采集器11，可调定位支架固定在底座上，负荷传感器通过可调定位支架与所测桩压紧，数据采集器连接负荷传感器。可调定位支架由四根立柱5通过上面的固定架2和中上部的定位架7连接而成，定位架中心设有圆套环6，圆套环上径向设有定位螺栓12，固定架下面中心处设一压紧块3。底座中心设一限位托9，8是试验桩。

使用时，将试验桩通过圆套环插入限位托内，然后放好负荷传感器和压紧块，再安装好固定架压紧。通过旋紧四个定位螺栓而将桩定位，待在水箱中注入水并降温后，水初冻时即可将此四个定位螺栓旋松，以保证桩在冻胀力作用下，定位螺栓不会限制其变形，产生摩擦阻力。数据采集器能通过负荷传感器测得连续的数据，用于施工和设计。