专利名称：一种桩身预埋装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于土木工程检测、监测领域，具体涉及一种用于便捷检测预应力空心方桩桩身应力一应变的桩身预埋装置。
背景技术：
预应力空心方桩在工业、民用建筑及桥梁结构等土木工程中，作为基础已广泛使用；但由于桩的受力状态受到其制作工艺、桩身材料性能、桩的几何特征，场地内土层性质及荷载等多方面的影响，即使在竖向荷载及水平荷载作用下的单桩，其内部受力传递及其与周边土层的相互作用关系，尚未完全弄清。而现场静载试验，作为判定预应力空心方桩承载能力的有效方法之一，已在实际工程及科学研究中得到广泛应用。目前，预应力空心方桩的现场静载试验主要包括:竖向荷载静载试验及水平荷载静载试验。但该方法的缺点主要在于:桩身侧摩阻力大小及桩端阻力大小无法确定。传统现场静载试验通过在桩顶施加竖向或水平应力，使桩产生位移直至桩身产生破坏，或桩身沉降过大失效。通过上述方法，只能检测出桩所能承受的最大应力，而不能详细了解桩身应力的分布特征。预应力空心方桩为新型桩型，由于其制作流程及承载特性与预应力管桩相似，目前用于测量预应力管桩应力一应变的检测方法则主要为通过在预应力管桩桩身埋设应变片，以在现场静载试验中增加对桩身应力分布的检测，得到荷载和沿桩身分布的应力一应变关系，从而确定桩侧摩阻分布情况及桩端应力大小，更具体的检测方法主要有以下两种:其一，在管桩打入土中后，将带有应变片的钢筋笼放入管桩内侧空腔中，再用细石混凝土填充空腔以实施其钢筋笼的固定。此种方法虽然便于操作，然而，其回填的混凝土使管桩变为实心桩，对桩的类型及受力特点产生较大影响，不能很好的体现管桩空心的特点。其二，在管桩生产前，将应变片粘贴于主筋上，在连接应变片的导线顺着主筋引至钢筋笼近端部，并加以固定。此种方法可以测定桩身主筋应力一应变特征，但经过此种方法改造后的管桩钢筋笼，不能进行正常的后续管桩生产流程(如不能进行高温高压蒸养)，也就难以保证该试验桩所得结论能准确的应用于实际桩型，最终给本领域技术人员带来极大困扰。
发明内容本实用新型的目的是提供一种结构简单的桩身预埋装置，其操作简便，可在保证管桩正常稳定工作的前提下准确测定桩身主筋的应力一应变特征。为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:一种桩身预埋装置，包括预埋件本体，所述预埋件本体外形呈管套状，管套状预埋件本体内腔构成用于填充可清除物料的填充腔；管套状预埋件本体的管壁上贯穿开设有用于桩身待测主筋穿过的孔道且该孔道轴线与预埋件本体管长方向相交设置。[0009]通过在在预应力空心方桩制作之前，将本实用新型实现绑扎在钢筋笼上的需要粘贴应变片的主筋处，从而实现预留孔洞操作；由于本实用新型内腔预先填塞有易清除物料，因此预应力空心方桩可继续进行诸如填料、离心、高温高压蒸养等制作工序；上述工序完全完成后，再取出内腔物料以留出空间，并将应变片贴于预留孔洞内的主筋之上；之后将应变片所连导线由预应力空心方桩管型内腔引出；检测前，将预应力空心方桩打入土层指定位置，再将导线连接到数据采集仪器上，即可实现读取试验数据操作。本实用新型的有益效果在于:通过上述方案，从而在桩身制作时即预留了应变片的安装孔洞，继而保证了在桩身完全成型后的应变片的便捷安装性，最终为其后续的精确检测步骤打下基础；本实用新型还可广泛用于于土木建筑工程领域的各种预制内，其操作简便、精度高而使用成本低；有效解决了预应力空心方桩现场静载试验时，桩身应力一应变无法精确测量的难题；由于不需要改变预应力空心方桩任何生产流程及打桩过程，完美地还原了作为试桩的预应力空心方桩的实际受力状态，因此可在保证预应力空心方桩正常制作及稳定工作的前提下准确测定桩身主筋的应力一应变特征。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为预埋件本体的结构示意图；图3为本实用新型工作状态示意图；图4为本实用新型完成装配后的工作状态剖视图。
具体实施方式
一种桩身预埋装置，包括预埋件本体10，所述预埋件本体10外形呈管套状，其内腔构成用于填充可清除物料的填充腔；管套状预埋件本体10的管壁上贯穿开设有用于桩身待测主筋穿过的孔道11且该孔道11轴线与预埋件本体10管长方向相交设置，如图1-2所示。通过上述预埋件本体10的设置，从而在桩身制作时即预留了应变片的安装孔洞，从而保证了在桩身完全成型后的应变片的便捷安装性，最终为其后续的精确检测步骤打下基础；本实用新型还可广泛用于于土木建筑工程领域的各种预制桩型内，其操作简便、精度高而使用成本低，有效解决了预应力空心方桩现场静载试验时，桩身应力一应变无法精确测量的难题；由于不需要改变预应力空心方桩任何生产流程及打桩过程，完美地还原了作为试桩的预应力空心方桩的实际受力状态，因此可在保证预应力空心方桩正常制作及稳定工作的前提下准确测定桩身主筋的应力一应变特征。当然，在实际制作时，预埋件本体10的长度可根据实际的桩身待测区段厚度而定，其长度略长于或略短于实际的桩身待测区段亦可；作为本实用新型的进一步优选方案，其预埋件本体10长度可与桩身的待测区段厚度吻合设置，从而保证其预留孔洞的一次成型效果，其具体如图3所示。进一步的，所述预埋件本体10外形呈方管状，预埋件本体10的一端端口处内凹设置有凹形槽且该凹形槽对称布置于方管状预埋件本体10的相对的两侧壁处，该凹形槽构成孔道11 ;所述孔道11槽宽与桩身待测主筋直径吻合且其凹设方向平行预埋件本体10管长方向设置。上述结构的设置，进一步的简化了本实用新型的结构:一方面依靠预埋件本体10的方管状结构，实际使用时可使用方钢管等低成本材料再根据使用长度逐节锯断即可实现其实际用途，可极大节约其成本；另一方面，利用直接在方钢管上开设的凹槽口即可实现主筋的实际穿设效果，其加工方便快捷，使用时更可依照图3-4所示的直接沿桩身径向插接在待测主筋B上，使用极为方便快捷。更进一步的，为具体实现本实用新型的固定效果，如图1及图3所示，所述桩身预埋装置还包括用于使预埋件本体10固定于桩身钢筋笼上的固定部20，固定部20设置于预埋件本体10的相对于孔道11开设部位的另外两侧外壁处；同时，所述固定部20包括至少两条的固定杆，各固定杆中部与预埋件本体10外壁间固接且其两端向两侧顺延固接桩身箍筋设置。这样，实际使用时可酌情依靠钢筋等物件，直接在方钢管上开设凹槽后，再实现对于方钢管外壁的焊接固定目的；其各部件材料随手可得，从而更易于降低其实际制作成本；其如图3所示的绑扎箍筋E的方式也从根本上避免了固定杆20与待测主筋B的直接焊接，以最终保证其实际检测数据的准确性。为便于理解，此处参照图3-4将本实用新型实际工作流程描述如下:a、在预应力空心方桩A的钢筋笼绑扎完成之后，在需要粘贴应变片C的位置也即待测主筋B处，用打磨机对该主筋B表面进行初步打磨，磨平为止；b、将本实用新型的固定杆20两端分别绑扎于桩身钢筋笼的箍筋E上以实现其固定目的，之后向预埋件本体10的内腔填充可清除物料(如布片等)；C、上述工序完成后，即可进行如预应力空心方桩A的桩身填料操作等后续制造工序，此时按正常的生产工艺制作完成；d、桩身完全成型完成后，将桩身上的预留孔洞也即预埋件本体10内腔处的物料清理干净，此时即空出应变片C的预留安装孔洞；为保证应变片C的安装效果，可再对待测主筋B的表面进行细致的打磨；待打磨至面光滑之后，将应变片C妥善粘贴于打磨面处，应变片C上所连导线Cl则由预埋件本体10内腔顺延穿入预应力空心方桩A内腔中，并由桩身一端引出桩外；e、向预埋件本体10内浇注如环氧树脂等填充物D以实现应变片C的有效固定；f、将预应力空心方桩A打入指定土层，将导线Cl连接于数据采集仪，即可进行桩身应力一应变测量。
权利要求1.一种桩身预埋装置，其特征在于:包括预埋件本体(10)，所述预埋件本体(10)外形呈管套状，其内腔构成用于填充可清除物料的填充腔；管套状预埋件本体(10)的管壁上贯穿开设有用于桩身待测主筋穿过的孔道(11)且该孔道(11)轴线与预埋件本体(10)管长方向相交设置。
2.根据权利要求1所述的桩身预埋装置，其特征在于:预埋件本体(10)长度与桩身的待测区段厚度吻合设置。
3.根据权利要求1或2所述的桩身预埋装置，其特征在于:所述预埋件本体(10)外形呈方管状，预埋件本体(10)的一端端口处内凹设置有凹形槽且该凹形槽对称布置于方管状预埋件本体(10)的相对的两侧壁处，该凹形槽构成孔道(11)。
4.根据权利要求3所述的桩身预埋装置，其特征在于:所述孔道(11)槽宽与桩身待测主筋直径吻合且其凹设方向平行预埋件本体(10)管长方向设置。
5.根据权利要求1或2所述的桩身预埋装置，其特征在于:所述桩身预埋装置还包括用于使预埋件本体(10)固定于桩身钢筋笼上的固定部(20)，固定部(20)设置于预埋件本体(10)的相对于孔道(11)开设部位的另外两侧外壁处。
6.根据权利要求5所述的桩身预埋装置，其特征在于:所述固定部(20)包括至少两条的固定杆，各固定杆中部与预埋件本体(10)外壁间固接且其两端向两侧顺延固接桩身箍筋设置。
专利摘要本实用新型属于土木工程检测、监测领域，具体涉及一种用于便捷检测预应力空心方桩桩身应力—应变的桩身预埋装置。本实用新型包括预埋件本体，所述预埋件本体外形呈管套状，管套状预埋件本体内腔构成用于填充可清除物料的填充腔；管套状预埋件本体的管壁上贯穿开设有用于桩身待测主筋穿过的孔道且该孔道轴线与预埋件本体管长方向相交设置。本实用新型还可广泛用于于土木建筑工程领域的各种预制桩型内，其操作简便、精度高而使用成本低；由于不需要改变预应力空心方桩任何生产流程及打桩过程，完美地还原了作为试桩的预应力空心方桩的实际受力状态，因此可在保证预应力空心方桩正常制作及稳定工作的前提下准确测定桩身主筋的应力—应变特征。
文档编号E02D33/00GK202925580SQ20122067374
公开日2013年5月8日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者张炜, 张武, 杨飞, 徐子龙, 耿鹤良 申请人:安徽中技桩业有限公司