一体式基桩水平承载力检测机构
技术领域
本实用新型涉及基桩检测领域，尤其是涉及一体式基桩水平承载力检测机构。
背景技术
基桩按受荷类别分为竖向抗压、竖向抗拔、水平受荷。其中，水平受荷承载力检测方法一般采用静载试验法。桩的水平承载力静载试验除了桩顶自由的单桩试验外，还有桩顶不能自由转动、桩顶施加垂直载荷等试验方法，试验的条件应尽可能与实际工作条件接近，使得试验成果尽量反应工程桩的实际情况。
对于基桩水平受荷能力的检测，主要模式为桩顶自由的单桩或桩顶有约束条件的单桩，目前一般采用单一、分开的方式对基桩进行检测，在切换不同模式的情况下，需要对设备进行拆装、搬运，劳动强度大且工作效率低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一体式基桩水平承载力检测机构，克服现有技术的缺陷，解决基桩检测时，在切换不同约束条件的情况下，需要对设备进行拆装，劳动强度大且工作效率低的问题。
为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一体式基桩水平承载力检测机构，包括基桩、横梁，还包括液压抱箍、液压油缸F、反力装置，所述液压抱箍套设在基桩上端部，且其顶部连接有竖直倒置的液压油缸F，所述液压油缸F底座固定于横梁中心底部；
所述反力装置包括基座A、液压油缸B、基座C、液压油缸D，基座A设于横梁底部且位于液压油缸F左侧，基座C位于基座A与液压油缸F之间，所述液压油缸B底座竖直转动连接于基座A，所述液压油缸D底座竖直转动连接于基座C且其顶杆d竖直转动连接于液压油缸B壳体上的基座E；
所述液压抱箍左侧固定有水平的液压千斤顶H；
所述基桩下部侧表面上通过普通抱箍固定有传感器P，传感器P电连接于系统控制器。
进一步地，所述液压抱箍包括左抱板、右抱板、支撑杆、液压千斤顶K、顶板，所述左抱板左侧面四角螺纹连接有四根支撑杆，支撑杆右侧匹配滑动连接有顶板且在支撑杆左端螺纹连接有锁紧螺母，所述左抱板与顶板之间的支撑杆上匹配滑动连接有右抱板，所述右抱板与顶板之间设有水平放置的液压千斤顶K，所述液压千斤顶K底座固定于右抱板右侧面上且其顶杆k固定于顶板左侧面上；
所述左抱板左侧面上固定有液压千斤顶H；
所述左抱板与右抱板相对的内侧面上设有左右对称的竖直弧形槽。
进一步地，所述左抱板左侧与右抱板右侧对称设有两支撑竖板，所述两支撑竖板之间贯穿有双排支撑轴且其左右两端均通过限位螺母锁定；
所述支撑轴通过支座与液压油缸F顶杆f端头球铰接。
进一步地，所述支座由上基板、下基板、限位竖板、圆形压板组成，所述上基板与下基板通过螺栓固定且两者之间形成球形槽M，所述顶杆f端部呈球形，与球形槽M相匹配；
所述下基板左右两侧设有对称的两限位竖板，两限位竖板底部连接有圆形压板。
进一步地，所述两限位竖板上贯穿有竖直的条形孔，支撑轴穿过条形孔，即两限位竖板位于两支撑竖板之间的支撑轴上。
进一步地，所述右抱板右侧面上设有竖直的环形板R，环形板R与右抱板右侧面形成柱形插槽R；
所述顶板左侧面上匹配设有竖直的环形板S，环形板S与顶板左侧面形成柱形插槽S；
所述液压千斤顶K底座嵌于柱形插槽R内且其顶杆k嵌于柱形插槽S内；
所述环形板S、环形板S的侧面周向上均等距离设有四个锁紧螺钉，锁紧螺钉贯穿于环形板S与环形板S。
进一步地，所述左抱板左侧面上设有竖直的环形板T，环形板T与左抱板左侧面形成柱形插槽T；
所述液压千斤顶H底座嵌于柱形插槽T内且其顶杆h端面上固定有竖直的球座，所述球座左侧面上设有球形槽N；所述球形槽N与液压油缸B顶杆b的球形端头相匹配；所述环形板T的侧面周向上等距离设有四个锁紧螺钉。
进一步地，所述球形端头上设有传感器Q，所述传感器Q电连接于系统控制器，当检测基桩水平荷载时，通过传感器Q定位，使得球形端头与球形槽N处于同一水平线上且刚好抵入球形槽N内。
进一步地，所述竖直弧形槽横截面呈扇形，且其圆心角小于180度，直径等于基桩的外径。
进一步地，所述基座A、基座C、基座E均为U型基板结构，基座A、基座C均通过螺栓固定于横梁底部，基座E通过螺栓固定于液压油缸B壳体上，所述液压油缸B底座、液压油缸D底座、顶杆d端头均通过销轴分别转动连接于基座A、基座C、基座E。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
一、本实用新型提供的一体式基桩水平承载力检测机构，液压油缸D底座竖直转动连接于基座C且其顶杆c竖直转动连接于液压油缸B壳体上的基座E，这样便于液压油缸B底座在基座A里竖直转动，调整合适的角度、位置，使得顶杆b的球形端头顶入球形槽N里。
二、本实用新型提供的一体式基桩水平承载力检测机构，支撑轴通过支座与竖直倒置的液压油缸F顶杆f球铰接，是为了在试验过程中保持作用力的方向始终水平和通过基桩轴线，不随基桩的倾斜或扭转而改变。
三、本实用新型提供的一体式基桩水平承载力检测机构，基桩下部侧表面上通过普通抱箍固定有传感器P，传感器P电连接于系统控制器，通过传感器P实时监测基桩的水平位移状况，并传输给系统控制器，并由系统控制器作出数据分析。
四、本实用新型提供的一体式基桩水平承载力检测机构，左抱板与右抱板相对的内侧面上设有左右对称的竖直弧形槽，竖直弧形槽横截面呈扇形，且其圆心角小于180度，直径等于基桩的外径，这样便于左抱板与右抱板靠拢时能够紧贴基桩侧表面，从而夹紧基桩上端部，抗拔实验时不易滑脱，稳固牢靠。
五、本实用新型提供的一体式基桩水平承载力检测机构，球形端头上设有传感器Q，传感器Q电连接于系统控制器，当检测基桩水平荷载时，通过传感器Q定位，使得球形端头与球形槽N处于同一水平线上且刚好抵入球形槽N内，便于进行实时位置调整。
六、本实用新型提供的一体式基桩水平承载力检测机构，改变传统单一、分开检测模式，将桩顶自由与桩顶施加垂直载荷两种模式合二为一，无需拆装搬运，劳动强度低且工作效率高。
七、本实用新型提供的一体式基桩水平承载力检测机构，改变传统基桩检测时紧固方式，通过液压千斤顶配合顶板，实现液压抱箍的合拢或分开，无需焊接桩头钢筋、螺栓紧固抱箍等繁琐、沉重的操作，劳动强度低，工作效率高，同时液压抱箍配合液压油缸F、支座，可实现抗拔、抗压、水平受荷三位一体化试验，实用性强。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构主视图。
图2为本实用新型的局部结构放大图。
图3为本实用新型的A-A结构剖视图。
图4为本实用新型的限位竖板结构示意图。
图5为本实用新型的一实施例图（图为桩顶自由时检测状态）。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1：如图1至图5所示的一体式基桩水平承载力检测机构，包括基桩1、横梁2，还包括液压抱箍3、液压油缸F4、反力装置5，所述液压抱箍3套设在基桩1上端部，且其顶部连接有竖直倒置的液压油缸F4，所述液压油缸F4底座固定于横梁2中心底部；所述反力装置5包括基座A51、液压油缸B52、基座C53、液压油缸D54，基座A51设于横梁2底部且位于液压油缸F4左侧，基座C53位于基座A51与液压油缸F4之间，所述液压油缸B52底座竖直转动连接于基座A51，所述液压油缸D54底座竖直转动连接于基座C53且其顶杆d55竖直转动连接于液压油缸B52壳体上的基座E56；所述液压抱箍3左侧固定有水平的液压千斤顶H50；所述基桩1下部侧表面上通过普通抱箍11固定有传感器P6，传感器P6电连接于系统控制器；
所述液压抱箍3包括左抱板31、右抱板32、支撑杆33、液压千斤顶K34、顶板35，所述左抱板31左侧面四角螺纹连接有四根支撑杆33，支撑杆33右侧匹配滑动连接有顶板35且在支撑杆33左端螺纹连接有锁紧螺母36，所述左抱板31与顶板35之间的支撑杆33上匹配滑动连接有右抱板32，所述右抱板32与顶板35之间设有水平放置的液压千斤顶K34，所述液压千斤顶K34底座固定于右抱板32右侧面上且其顶杆k30固定于顶板35左侧面上；所述左抱板31左侧面上固定有液压千斤顶H50；所述左抱板31与右抱板32相对的内侧面上设有左右对称的竖直弧形槽38。
所述左抱板31左侧与右抱板32右侧对称设有两支撑竖板37，所述两支撑竖板37之间贯穿有双排支撑轴39且其左右两端均通过限位螺母40锁定；所述支撑轴39通过支座42与液压油缸F4顶杆f43端头球铰接；所述支座42由上基板421、下基板422、限位竖板423、圆形压板424组成，所述上基板421与下基板422通过螺栓425固定且两者之间形成球形槽M426，所述顶杆f43端部呈球形，与球形槽M426相匹配；所述下基板422左右两侧设有对称的两限位竖板423，两限位竖板423底部连接有圆形压板424；所述两限位竖板423上贯穿有竖直的条形孔427，支撑轴39穿过条形孔427，即两限位竖板423位于两支撑竖板37之间的支撑轴39上；所述右抱板32右侧面上设有竖直的环形板R321，环形板R321与右抱板32右侧面形成柱形插槽R322；所述顶板35左侧面上匹配设有竖直的环形板S323，环形板S323与顶板35左侧面形成柱形插槽S324；所述液压千斤顶K34底座嵌于柱形插槽R322内且其顶杆k30嵌于柱形插槽S324内；所述环形板S321、环形板S323的侧面周向上均等距离设有四个锁紧螺钉9，锁紧螺钉9贯穿于环形板S321与环形板S323。
所述左抱板31左侧面上设有竖直的环形板T311，环形板T311与左抱板31左侧面形成柱形插槽T312；所述液压千斤顶H50底座嵌于柱形插槽T312内且其顶杆h58端面上固定有竖直的球座60，所述球座60左侧面上设有球形槽N352；所述球形槽N352与液压油缸B52顶杆b521的球形端头523相匹配；所述环形板T311的侧面周向上等距离设有四个锁紧螺钉9；所述球形端头523上设有传感器Q8，所述传感器Q8电连接于系统控制器，当检测基桩1水平荷载时，通过传感器Q8定位，使得球形端头523与球形槽N352处于同一水平线上且刚好抵入球形槽N352内；所述竖直弧形槽38横截面呈扇形，且其圆心角小于180度，直径等于基桩1的外径；所述基座A51、基座C53、基座E56均为U型基板结构，基座A51、基座C53均通过螺栓固定于横梁2底部，基座E56通过螺栓固定于液压油缸B52壳体上，所述液压油缸B52底座、液压油缸D54底座、顶杆d55端头均通过销轴分别转动连接于基座A51、基座C53、基座E56。
本实用新型中系统控制器采用型号为SIEMENS-S7-200的系统控制器，摄像头8采用型号为QR-USB2MP1CAM的高清摄像头，传感器6采用型号为MEMS惯性测量单元-SH3001的加速度传感器。
本实用新型的工作方式如下：
（一）桩顶施加垂直荷载时
1、垂直向下的载荷：首先，控制液压油缸F顶杆f43伸长，向下慢放液压抱箍3，使得液压抱箍3刚好套在基桩1上端部并通过液压千斤顶K34向右加载，使得液压抱箍3夹在基桩1上端部；其次，继续控制液压油缸F顶杆f43伸长，向下对基桩1施加垂直向下压力，并通过液压油缸F油管上的压力传感器监测压力大小（压力传感器采用苏州费斯杰自动化技术有限公司提供的型号为GPTJG3YX350BSBFX的压力传感器）；然后，待压力施加合适时，控制液压油缸D54伸长顶杆d55，将液压油缸B52向下推送，同时液压油缸B52的顶杆b521向右下方伸长，通过传感器Q8精准定位，最终使得球形端头523与球形槽N352处于同一水平面并向右顶入球形槽N352；最后，通过控制液压千斤顶H50向左顶开，通过传感器P6检测基桩的水平位移状况，用于后期计算基桩侧土抗力与水平位移之间的数据分析。
2、垂直向上的载荷：首先，控制液压油缸F顶杆f43伸长，向下慢放液压抱箍3，使得液压抱箍3刚好套在基桩1上端部并通过液压千斤顶K34向右加载，使得液压抱箍3夹在基桩1上端部；其次，继续控制液压油缸F顶杆f43回缩，对基桩1施加垂直向上的拔力，并通过液压油缸F油管上的压力传感器监测压力大小（压力传感器采用苏州费斯杰自动化技术有限公司提供的型号为GPTJG3YX350BSBFX的压力传感器）；然后，待压力施加合适时，控制液压油缸D54伸长顶杆d55，将液压油缸B52向下推送，同时液压油缸B52的顶杆b521向右下方伸长，通过传感器Q8精准定位，最终使得球形端头523与球形槽N352处于同一水平面并向右顶入球形槽N352；最后，通过控制液压千斤顶H50向左顶开，通过传感器P6检测基桩的水平位移状况，用于后期计算基桩侧土抗力与水平位移之间的数据分析。
（二）桩顶为自由状态时
待（一）检测完毕后，首先，将双排支撑轴39抽掉，控制液压油缸F顶杆f43回缩，向上拉起支座42，此时，基桩1上端为自由状态；其次，控制液压油缸D54伸长顶杆d55，将液压油缸B52向下推送，同时液压油缸B52的顶杆b521向右下方伸长，控制液压油缸D54伸长顶杆d55，将液压油缸B52向下推送，同时液压油缸B52的顶杆b521向右下方伸长，通过传感器Q8精准定位，最终使得球形端头523与球形槽N352处于同一水平面并向右顶入球形槽N352；最后，通过控制液压千斤顶H50向左顶开，通过传感器P6检测基桩的水平位移状况，用于后期计算基桩侧土抗力与水平位移之间的数据分析。
