一种用于高应变试桩的桩顶测力装置的制作方法

1.本实用新型涉及建筑测试装置技术领域，具体为一种用于高应变试桩的桩顶测力装置。


背景技术：

2.桩基质量检测通常包括两个方面，即基桩承载力检测和基桩的桩身完整性检测。高应变试桩是基桩动测技术中唯一一种可以对桩身承载力与桩身结构完整性同时进行检测的试验方法，在高层、超高层建筑及高铁、城际轻轨等大型项目应用广泛。
3.随着灌注桩承载力及直径的不断增大，高应变试桩的试验要求和现场情况愈加复杂，受测点桩径的影响以及试验设备和场地条件的限制，大直径灌注桩高应变测试难度越来越高，特别是高应变信号测试。大直径灌注桩高应变实验锤通常为几十吨，为测得高质量的力信号，桩身测力方法通常需逐渐调整、多测测量，锤击次数越多，支撑重锤以及锤架的桩周地基土越容易破坏，埋下了设备倾覆的安全隐患，因此常规的桩身测力方法的局限性日益显著。


技术实现要素：

4.本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提供一种用于高应变试桩的桩顶测力装置。
5.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
6.一种用于高应变试桩的桩顶测力装置，包括着力装置、至少一对压力传感器、至少一对速度传感器，所述着力装置包括筒体，所述筒体的两端均设有着力板，所述着力装置的下方设有缓冲层，所述着力装置置于桩体上方，接受来自测试重锤的冲击力，所述压力传感器设置在筒体侧壁上，测试筒体形变过程中产生的应力，所述速度传感器设置在桩体上测试桩体移动过程中的移位速度。
7.进一步地，还包括保护罩，所述保护罩包括容纳框和堵头，所述容纳框的其中一框面和筒体固定连接，所述压力传感器置于容纳框中，所述堵头设置在容纳框的另一框面，将容纳框的框口封堵。
8.进一步地，所述筒体为矩形筒、圆柱筒、棱柱筒中的任意一种。
9.进一步地，所述压力传感器对称设置在筒体上。
10.进一步地，所述速度传感器对称设置在桩体侧壁上。
11.进一步地，位于所述筒体上端的着力板上设有挂孔或者挂耳。
12.进一步地，所述缓冲层为橡胶层、硅胶层等具有弹性的材质层。
13.本实用新型的有益效果：
14.本实用新型提供的用于高应变试桩的桩顶测力装置置于桩体上方，承受来自重锤的冲击因发生形变而产生应力，通过压力传感器检测形变过程中的应力，获得应力时程曲线，进而间接得到桩体受到的冲击力的大小，解决了现有测试方式直接冲击桩体对桩体造
成的损害和安全隐患。同时测力装置还具有速度测试传感器，速度测试传感器用于测试桩体移动过程中的移位速度，获得速度时程曲线，最后将应力、速度时程曲线两种数据相结合，得出了基桩承载力和完整性的测试结果。
附图说明
15.图1为本实用新型用于高应变试桩的桩顶测力装置的正视图；
16.图2为本实用新型着力板的俯视图；
17.图3为本实用新型着力装置的正视图；
18.图4为本实用新型保护罩的结构示意图。
19.图中：1
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着力装置，11
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筒体，12
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着力板，13
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缓冲层，2
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压力传感器，3
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速度传感器，4
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桩体，5
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容纳框，6
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堵头。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
21.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
23.请参考图1
‑
4，为本实用新型提供的一种用于高应变试桩的桩顶测力装置包括着力装置1、至少一对压力传感器2、至少一对速度传感器3。
24.着力装置1置于桩体4上方，承受来自测试重锤的冲击力，压力传感器2设置在着力装置1的侧壁上，测试着力装置1因形变产生的应力，速度传感器3设置在桩体4上测试桩体4的移位速度。
25.压力传感器2对称设置在筒体1上，能够在相对位置上测试出一对可以相互参考、取均值的数据，测试结果更加准确。若使用多对压力传感器2，测试结果则更加可靠。
26.速度传感器3对称设置在桩体4侧壁上。能够在相对位置上测试出一对可以相互参考、取均值的数据，测试结果更加准确。若使用多对速度传感器3，测试结果则更加可靠。
27.请参考图1
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3，着力装置1包括筒体11，筒体11的两端均设有着力板12，着力装置1的下方设有缓冲层13，缓冲层13有效屏蔽高频信号并加宽冲击力脉宽。
28.筒体11为矩形筒、圆柱筒、棱柱筒中的任意一种。筒体11和着力板12的材质均为高强度材料，例如，高强钢材。
29.缓冲层13为橡胶层、硅胶层等具有弹性的材质层。缓冲层13用于缓冲着力装置1对桩体4端部的冲击作用，防止桩体4因受到的冲击力过大而发生损坏。
30.请参考图4，还包括保护罩，保护罩包括容纳框5和堵头6，容纳框5的其中一框面和筒体11固定连接，压力传感器2置于容纳框5中，堵头6设置在容纳框5的另一框面，将容纳框5的框口封堵。保护罩具有防尘防水的作用，能够保护压力传感器2不受损伤。
31.具体而言，容纳框5可以为一刚性环，刚性环的其中一面和筒体11焊接或者粘接在一起，压力传感器2放置在刚性环的孔内，并通过螺钉固定在筒体11的侧壁上，其感应端和筒体11的侧壁接触。堵头6为一弹性胶塞，将该胶塞塞入到刚性环中，堵上刚性环的孔即可将压力传感器2和外界隔绝开，起到防尘防水的效果。
32.位于筒体1上端的着力板12上设有挂孔或者挂耳。挂孔或者挂耳和牵引绳连接，方便使用者将测力装置提升到桩体4上方。
33.工作原理：
34.使用时，利用提升设备将测试装置提升到桩体4上端，并将速度传感器3设置在桩体4的两侧，接着释放重锤使其冲击着力装置1，着力装置1受到冲击后发生形变，桩体4发生移位，压力传感器2和速度传感器3分别检测形变过程中的应力和移位过程中的速度，进而获取到应力、速度时程曲线。
35.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。