本发明涉及静压管桩检测技术领域，具体涉及一种静压管桩桩端阻力测试装置及测试方法。
背景技术：
预制管桩是目前常用的桩基形式，通常采用静压方式沉桩。该施工过程是通过静压桩机以其自重和机架上的配重提供反力，将预制桩压入土中的沉桩工艺。由于完全避免了锤击打桩所产生的振动、噪音和污染，因此施工时具有对桩无破坏、施工无噪音、无振动、无冲击力、无污染等优点。
但是，静压管桩的受力机理尚未完全明确；其施工过程中，压桩阻力与管桩承载力、终压力与承载力的关系尚无明确定论，仍需进行大量试验研究。而静压管桩桩端阻力的测定是进行其受力机理研究的关键。
目前，测定静压管桩桩端阻力的常用方法是在桩底埋设土压力盒；该种方式改变了桩底的形状，且测得的是桩端某一区域的压力，带有一定的不确定性。
中国专利201310500315.8公开了一种预应力高强混凝土管桩桩端阻力测试装置，由三个加强钢板、钢护筒、轴力计、加劲肋、螺栓、屏蔽导线和振弦式频率读数仪组成，该试验装置可实现对采用静压施工的预应力管桩测试桩端阻力，解决了由于桩土相互作用十分复杂造成的确定桩端阻力的困难。但该装置桩端土体的阻力由轴力计和加强钢板共同承担，轴力计所测的力并非实际的桩端阻力。
中国专利201710923366.x公开了一种端部敞口型phc管桩桩端阻力测试方法，在桩端安装温度自补偿式光纤光栅土压力传感器，利用光纤光栅解调仪测得光纤光栅中心波长变化量，然后计算得到桩端阻力；其测试精度高，能够进行实时监测和长期监测。但是该方法需要在桩身刻槽、钻孔，对桩身有一定损伤，实际操作存在难度，使用不够方便。
因此，开发一种可准确测定桩端阻力的设备及方法，革新传统管桩检测手段，具有重要意义。
技术实现要素：
为克服所述不足，本发明的目的在于提供一种静压管桩桩端阻力测试装置,具有原理简单、使用方便的优点，可准确测定桩端阻力。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种静压管桩桩端阻力测试装置，包括外筒、内筒、压力传感器和限位器，所述压力传感器设在限位器内部，所述限位器设在内筒内部，所述外筒套在内筒外部，所述内筒包括内筒壁、内筒复合顶板，内筒复合顶板设在内筒壁的上端部，所述外筒包括外筒壁、外筒底板，外筒底板设在外筒壁的下端部。
具体地，所述限位器包括限位筒、限位肋板，限位筒为圆筒形，其大小与压力传感器相匹配，压力传感器放置于限位筒内，限位筒的侧面中部设有四个均匀分布的限位螺栓孔，限位筒侧面下端设u形缺口，便于压力传感器的导线弯折，限位肋板为矩形，共有四个，均匀分布于限位筒的外侧面，且与限位筒的侧面和底面垂直。
具体地，所述外筒包括外筒壁和外筒底板，外筒底板位于外筒壁的底部，外筒底板的中央设圆形凹槽，圆形凹槽内设外筒螺栓孔，所述外筒底板与桩尖焊接在一起。
具体地，所述内筒复合顶板包括内筒上顶板、内筒下顶板、内筒肋板，所述内筒上顶板设在内筒壁的上端面，内筒上顶板与管桩连接，内筒上顶板的中央设内筒上螺栓孔，内筒上螺栓孔旁边设上导线孔，所述内筒肋板共有四条，四条内筒肋板组成井字形，设在内筒上顶板的下表面，所述内筒肋板的下方与内筒下顶板相连接，所述内筒下顶板位于限位器顶部，与限位器接触连接，内筒下顶板的中央设内筒下螺栓孔，内筒下螺栓孔旁边设下导线孔。
具体地，所述压力传感器为圆柱形，位于限位筒内部，压力传感器的顶部和底部设螺栓孔，压力传感器的顶部与内筒下顶板、内筒上顶板通过螺栓连接，压力传感器的底部与外筒底板通过螺栓连接，压力传感器的导线依次绕过u形缺口，穿过下导线孔与上导线孔伸入管桩内部。
具体地，所述外筒壁内径大于内筒壁外径。
再具体地，所述u形缺口、下导线孔、上导线孔位于压力传感器中轴线的同一侧。
一种静压管桩桩端阻力的测试方法，包括以下步骤：
步骤1：将压力传感器放入限位筒，用螺栓穿过内筒上螺栓孔和内筒下螺栓孔与压力传感器相连，在限位螺栓孔内安装螺栓并拧紧，将压力传感器固定在限位筒中间，使压力传感器的导线穿过下导线孔和上导线孔进入管桩内部，并从管桩顶部伸出，与显示终端相连；
步骤2：将外筒套在内筒下部，使压力传感器位于外筒底板中心，在外筒螺栓孔安装螺栓，与压力传感器相连，内筒壁和外筒壁相互嵌套，将桩端土体阻隔在外面，防止土体压力对压力传感器产生影响；
步骤3：将内筒上顶板与管桩焊接在一起，将外筒底板与桩尖焊接在一起，开始压桩施工，外筒底板将桩尖的压力直接传递给压力传感器，压力传感器产生压力信号，然后通过导线传递至显示终端，通过显示终端观测桩端阻力。
本发明具有以下有益效果：本发明装置外筒和内筒相互嵌套，防止压桩过程中土体进入筒内，影响测试结果；本发明装置本身作为管桩的一部分，不改变桩端处土体原本的应力状态，测试准确；原理简单，操作方便，准确度高，可大大提高静压管桩桩端阻力的监测效率。
附图说明
图1为本发明的分解示意图；
图2为本发明的限位器示意图；
图3为本发明的内筒示意图；
图4为本发明的内筒上顶板示意图；
图5为本发明的压力传感器示意图。
图中1-外筒壁；2-限位筒；3-限位肋板；4-内筒下顶板；5-内筒壁；6-内筒肋板；7-内筒上顶板；8-上导线孔；9-导线；10-下导线孔；11-限位螺栓孔；12-u形缺口；13-压力传感器；14-外筒螺栓孔；15-圆形凹槽；16-内筒上螺栓孔；17-内筒下螺栓孔；18-外筒底板；19-螺栓孔。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1-5所示的一种静压管桩桩端阻力测试装置，包括外筒、内筒、压力传感器13和限位器，所述限位器由限位筒2和限位肋板3构成，限位肋板3为矩形，共有四个，均匀分布于限位筒2的外侧面，且与限位筒2的侧面和底面垂直，限位筒2为圆筒形，其大小与压力传感器13相匹配，压力传感器13放置于限位筒内，限位筒2的侧面中部设有四个均匀分布的限位螺栓孔11，限位筒2侧面下端设u形缺口12；
所述外筒由外筒壁1和外筒底板18构成，外筒底板18位于外筒壁1的底部，外筒底板的中央设圆形凹槽15，圆形凹槽15内设外筒螺栓孔14，所述外筒底板18与桩尖焊接在一起；
所述内筒包括内筒壁5、内筒上顶板7、内筒下顶板4、内筒肋板6，所述内筒上顶板7与管桩连接，内筒上顶板7的中央设内筒上螺栓孔16，内筒上螺栓孔16旁边设上导线孔8，所述内筒下顶板4位于限位器顶部，内筒下顶板4的中央设内筒下螺栓孔17，内筒下螺栓孔17旁边设下导线孔10，所述内筒肋板6共有四条，四条内筒肋板组成井字形，设在内筒上顶板7和内筒下顶板4之间，内筒上顶板7、内筒下顶板4和内筒肋板6共同组成内筒复合顶板，位于内筒壁5的顶部；
所述压力传感器13为圆柱形，位于限位筒2内部，压力传感器的顶部和底部设螺栓孔19，压力传感器13的顶部与内筒下顶板4、内筒上顶板7通过螺栓连接，压力传感器13的底部与外筒底板18通过螺栓连接，压力传感器13的导线9通过下导线孔10与上导线孔8伸入管桩内部。
具体地，所述的外筒壁1内径大于内筒壁5外径。
再具体地，所述的u形缺口12、下导线孔10、上导线孔8位于压力传感器13中轴线的同一侧。
其工作方法为：将压力传感器13放入限位筒2，用螺栓穿过内筒上螺栓孔16和内筒下螺栓孔17与压力传感器13相连；在限位螺栓孔11内安装螺栓并拧紧，将压力传感器13固定在限位筒2中间；使压力传感器13的导线9经过下导线孔10和上导线孔8进入管桩内部，并从管桩顶部伸出，与显示终端相连；将外筒套在内筒下部，使压力传感器13位于外筒底板18中心，在外筒螺栓孔14安装螺栓，与压力传感器13相连；内筒壁5和外筒壁1相互嵌套，将桩端土体阻隔在外面，防止土体压力对压力传感器13产生影响；将内筒上顶板7与管桩焊接在一起；将外筒底板18与桩尖焊接在一起；开始压桩施工，外筒底板18将桩尖的压力直接传递给压力传感器13，压力传感器13产生压力信号，然后通过导线9传递至显示终端，通过显示终端观测桩端阻力。
本发明不局限于所述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。