一种几字型钢梁式抗压抗拔一体化试验装置的制作方法

本技术涉及光伏项目地基基础检测的，尤其是一种几字型钢梁式抗压抗拔一体化试验装置。

背景技术：

1、在光伏电站建设中，部分山地、水上或农光互补项目出于地形适配、农作物种植空间或防洪防涝的考虑，需要将光伏支撑桩的桩头设计在高出地面2米乃至更高的位置。对于此类高桩头基础，其竖向(抗压与抗拔)承载力的现场检测是一大技术难点。

2、目前，传统堆载法试验装置在此类场景下面临显著缺陷：首先，其反力平台需依托地面搭建，在高桩头场景下平台重心高、稳定性差，存在较大的倾覆安全风险；其次，大量配重块的运输、吊装及对场地的平整度要求高，效率低下且成本高昂；最后，抗压试验与抗拔试验通常需要两套独立的加载与反力系统，设备利用率低，检测周期长，综合成本高。

3、因此，亟需一种针对高桩头场景、安装便捷、稳定可靠且能兼容抗压与抗拔试验的一体化检测装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种几字型钢梁式抗压抗拔一体化试验装置。该装置通过模块化设计的几字型反力架与可调支撑腿，适应不同桩头高度，利用配重堆载提供稳定反力，并通过荷载施加系统的灵活配置，在同一套主体结构上高效、安全地完成竖向抗压与抗拔承载力试验。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种几字型钢梁式抗压抗拔一体化试验装置，包括：

3、至少一个模块化的几字型反力架单元，几字型反力架单元包括一根上横梁、四根矩阵式分布在上横梁底部的可伸缩纵梁、以及四根分别水平连接于四根可伸缩纵梁底端的下横梁，四根下横梁用于承托配重块；

4、荷载施加系统，用于向待测桩施加竖向荷载；荷载施加系统包括液压千斤顶和抗拔锚具；

5、其中，待测桩设置于几字型反力架单元的下方；

6、当进行抗压试验时，液压千斤顶直接置于待测桩的桩顶与上横梁之间；

7、当进行抗拔试验时，抗拔锚具包括安装于待测桩顶部的下受力板、位于上横梁上方的上受力板、以及连接上受力板与下受力板的螺杆；液压千斤顶安装固定在上横梁的顶部，其活塞杆的伸出端向上并与上受力板相作用；螺杆从上横梁的两侧穿过。

8、为了提供一种结构简单、传力直接且便于调节的锚固连接方式，以将待测桩的上拔力有效传递至上方的反力架横梁，因此，本实用新型进一步具体地限定，锚固组件包括竖向设置的螺杆，螺杆的下端锚固于待测桩内，上端穿过上横梁上开设的通孔后与受力连接板连接。实现了抗拔力由桩身至上横梁的稳定、可量化传递，并通过螺杆的螺纹连接提供了方便的长度微调和预紧功能，提高了抗拔试验安装的便捷性与可靠性。

9、为了使反力架的高度便于调节以适应不同露出地面的桩长，并增强装置在光伏阵列中的整体稳定性，因此，本实用新型进一步具体地限定，可伸缩纵梁包括外套管和由液压驱动伸缩的内伸缩杆，可伸缩纵梁的底部或侧面设有用于与相邻光伏桩拉结的连接件。通过液压驱动实现了纵梁高度的快速、精准调整，扩展了装置的适用桩长范围；侧向连接件则能将试验装置与周边工程结构拉结，有效防止了装置在加载过程中可能发生的倾覆或移位，提升了野外试验的安全性。

10、为了防止在抗压试验时，液压千斤顶与上横梁接触点发生局部变形、应力集中或滑移，因此，本实用新型进一步具体地限定，上横梁的下表面针对液压千斤顶的顶升位置设置有加强垫板或防滑限位结构。加强了上横梁关键受力部位的刚度和抗压能力，确保了千斤顶顶升反力的均匀、稳定传递，提高了试验数据的准确性并延长了上横梁的使用寿命。

11、为了使单个反力架单元能够灵活组合，以满足对不同间距桩基(尤其是多桩或大跨度情况)进行试验的需求，因此，本实用新型进一步具体地限定，多个几字型反力架单元沿上横梁的长度方向拼接，以扩展承载跨度。实现了装置承载跨度的按需扩展，大大提升了该试验装置的通用性和场地适应性，使其能够经济、高效地应用于多种复杂的桩基试验场景。

12、为了防止承托于下横梁上的配重块在试验过程中或受外界影响时发生意外滑落，因此，本实用新型进一步具体地限定，下横梁上设置有防止配重块滑落的挡块。为配重块提供了有效的侧向限位，显著提升了堆载配重时的稳定性和操作安全性，降低了因配重滑落导致的安全事故风险。

13、本实用新型的有益效果是：

14、一、通过一套以几字型反力架为核心的装置，仅需切换液压千斤顶的安装位置与作用方式(置于桩顶或安装于上横梁顶部)，即可连续完成抗压与抗拔试验，实现了一次搭建、两次试验，极大提高了设备利用率，减少了设备转运与吊装次数，降低了检测成本与周期，有效解决了高桩头光伏桩竖向承载力检测的难题；

15、二、装置采用独特的几字型立体框架结构，整体刚度和抗扭性能优于传统工字钢梁；支撑腿可液压伸缩以适应不同桩高，结合低重心的配重块设计，并可通过与相邻光伏桩拉结进一步增强稳定性，从而与由上、下受力板及螺杆组成的可靠抗拔锚固系统共同作用，显著增强了反力系统的整体稳定性，有效杜绝了高桩头测试中的倾覆风险，保障了作业安全与检测数据的精准度；

16、三、几字型反力架单元采用模块化设计，可灵活拼接；支撑腿高度可调，使装置能适应3 6米不同桩头高度、多种场地条件及承载力要求的测试场景，通用性强；该设计简化了安装流程，降低了配重运输与吊装成本，提升了检测效率；

17、四、装置安装流程标准化，抗拔试验时，荷载通过安装于上横梁顶部的千斤顶向上顶升上受力板，经由螺杆组件传递至桩顶，并由集中堆载于下横梁平台的配重平衡，传力路径清晰、直接；整个刚性反力系统变形小，从而保证了检测数据的精确性和可靠性。

1.一种几字型钢梁式抗压抗拔一体化试验装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种几字型钢梁式抗压抗拔一体化试验装置，其特征在于，所述抗拔锚具（7）包括竖向设置的螺杆，所述螺杆的下端锚固于所述待测桩（5）内，上端穿过所述上横梁（1）上开设的通孔后与所述上受力板连接。

3.根据权利要求1所述的一种几字型钢梁式抗压抗拔一体化试验装置，其特征在于，所述可伸缩纵梁（2）包括外套管和由液压驱动伸缩的内伸缩杆，所述可伸缩纵梁（2）的底部或侧面设有用于与相邻光伏桩拉结的连接件。

4.根据权利要求1所述的一种几字型钢梁式抗压抗拔一体化试验装置，其特征在于，所述上横梁（1）的下表面针对所述液压千斤顶（6）的顶升位置设置有加强垫板或防滑限位结构。

5.根据权利要求1所述的一种几字型钢梁式抗压抗拔一体化试验装置，其特征在于，多个所述几字型反力架单元沿所述上横梁（1）的长度方向拼接，以扩展承载跨度。

6.根据权利要求1所述的一种几字型钢梁式抗压抗拔一体化试验装置，其特征在于，所述下横梁（3）上设置有防止所述配重块（4）滑落的挡块。