一种基桩自平衡试验桩身应力测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及基桩自平衡试验的技术领域，具体为一种基桩自平衡试验桩身应力测试装置。


背景技术：

2.自平衡法试验可以以较低的成本准确地测得基桩的侧阻力，端阻力，桩身应力曲线q-s等，是近年来建筑行业普遍应用的方法。有着各式各样的测试装置，其中，荷载箱需要埋到基桩内部，是测试装置的核心部分。
3.桩身应力的测定也是自平衡试验的重要部分，桩身应力的测定主要依靠钢筋测力计在钢筋笼中的布设，以及与采集系统的连接。
4.一般而言，需要选取桩身的多个平面处布设测力计，并且为了测量的准确性考虑，每一个平面至少要布设一对或更多，以起到对照和矫正的作用。测力计配有外套塑料皮的导线，导线沿着主筋向上传导至地面，并按照预设方式连接至采集系统，测力计和导线目前的固定主要是靠扎带的固定。一个测力计一般需要3-5个扎带扎紧固定，导线一般每隔一定距离也需要一个扎带固定在主筋上。
5.但是这种固定方式存在问题，在很多试验中，经常发现有的测力计并不能正常工作，或者给出的数据明显偏离正常阈值。或者有的测力计直接收不到信号。
6.经过破拆分析，仅使用扎带的固定方式不够稳妥，是一个现实问题。导线部分，有的扎带固定的过松，导致钢筋安装或浇注中损坏，有的扎带扎得过紧，在浇注的冲击力下塑料皮被弄破，又导致无法正常工作。对于测力计也有这样的问题，测力计长度一般不少于30cm，横截面尺寸又不可能太小。一般一个测力计至少要用四条扎带固定，但是扎带固定，扎带本身纵向很窄，一般只有5mm以内的宽度，即使扎得很紧，也无法保证固定的稳固，在实际安装中，扎带扎固测力计肯定不能扎得太松，那肯定会大幅移位。但是由于扎带接触面积太小，即使扎带扎得很紧，在浇注的混凝土的冲击下，也很可能移位，对测定产生不利影响。
7.因此，现有技术中测力计本身以及导线的固定方式过于简单，没有稳妥有效的固定方式，是制约桩身应力检测准确的重要因素，但是现有技术对该缺陷没有关注，更没有提出有效的解决方案。急需进行相应的改进。
8.测力计现有设置还有一个缺陷是，测力计需要位于钢筋圈的圆周位置才能最大程度地测准和规避不利影响。如果偏外，可能受到侧阻影响，与基桩外侧物体作用，如果偏内，可能受混凝土灌注影响较大。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于提供一种基桩自平衡试验桩身应力测试装置，其同时解决了前述的测力计本身以及导线的固定问题，一是使测力计的固定更加稳妥，二是使导线的固定更加稳妥，第三，由于导线只要不位移或损坏没有不利影响，测力计本身是因为钢筋的伸缩才产生应力，固定的紧有益无害。再通过设置拦筋，更进一步地保证了测力计的定位，
这是另一部分的构思。这种方式是本技术独创，没有现有技术启示。
10.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基桩自平衡试验桩身应力测试装置，其特征在于：包括基桩、测力计组、土压力计组、采集系统。
11.所述基桩包括钢筋笼和荷载箱，基桩内灌注混凝土。
12.所述测力计组包括若干个测力计，每个测力计都平行固定在一个钢筋笼的一个主筋上，并由导线向上连接至采集系统。
13.每个测力计由宽软包套包裹在主筋上，外侧再套有复数个宽硬箍，每个宽硬箍外侧由一个扎带捆绑固定；宽软包套长度比测力计长至少20cm；宽软包套外侧交叠处由胶粘剂粘接。
14.每个测力计由焊接在主筋上的两根拦筋拦阻在主筋上相对于钢筋圈中心转过90
°
位置处。
15.对于导线部分，每60-100cm的导线由一块窄软包套包裹在主筋上，外侧再套有复数个窄硬箍，每个窄硬箍外侧由一个扎带捆绑固定；相邻窄软包套之间相邻接或者相交叠；窄软包套外侧交叠处由胶粘剂粘接。
16.每个所述宽硬箍和窄硬箍外侧中间处均设置一个适于扎带固定的横向凹槽。
17.所述土压力计组包括设置在基桩端部的若干个土压力计；每个测力计和土压力计引出的导线均连接到采集系统。
18.进一步地，所述主筋为同样规格的螺纹钢筋；所述测力计是gjj系列钢筋测力计之一；所述土压力计是tyj系列土压力计之一；测力计长度不小于18cm。
19.所述测力计至少设置在基桩的不少于3个横截面处，每一处至少设置2个；所述土压力计组包含不少于3个土压力计。
20.所述两根拦筋两端分别焊接于测力计左右两侧的两根主筋上，且分别位于测力计内外；所述拦筋是5-7mm的细钢筋。
21.依据荷载箱的放置位置不同，钢筋笼是一个整体或者是荷载箱上下两侧的上下两部分。
22.导线具有均一尺寸的外套，宽软包套和窄软包套均为pla材质的可降解层状塑料，且至少5mm厚，宽软包套和窄软包套均缠绕主筋至少一圈，宽硬箍和窄硬箍均为tpu材质，且至少8mm厚，宽硬箍和窄硬箍俯视均呈“u”型且具有一个缺口，胶粘剂为两种无规聚酯混合而成，且两种无规聚酯的分子量都在4000-8000之间；所述横向凹槽的宽度与扎带宽度相同。
23.现有技术未见有类似技术，目前测力计和导线都是用扎带捆扎的，安装方式简单，缺乏对错位，混凝土浇注的冲击力，可能导致错位或损坏的其他风险的抵御能力。当然可以多放测力计以避免个别不能使用的情况，但是这样做显著地提高了整体成本和工作量，而且这些都是可以通过本技术的低成本方式加以避免的。
24.本技术相较现有技术，有诸多非显而易见的优点：一是使测力计的固定更加稳妥，二是使导线的固定更加稳妥，第三，由于导线只要不位移或损坏没有不利影响，测力计本身是因为钢筋的伸缩才产生应力，固定的紧有益无害。再通过设置拦筋，更进一步地保证了测力计的定位，这是另一部分的构思。通过本技术的设置，可能导致错位或损坏的其他风险的抵御能力，被简单地避免了，整体抗风险能力显著提高，而且成本很低，操作也并不复杂。这
种方式是本技术独创，没有现有技术启示。
附图说明
25.图1为现有技术中测力计和导线的简单固定示意图。
26.图2为本实用新型的主要组成部分示意图。
27.图3为本实用新型的测力计组的主要部件标识图。
28.图4为土压力计组简要示意图。
29.图中各附图标记指代：1、基桩，11、钢筋笼，12、荷载箱，2，测力计组，21、测力计，22、导线，211、宽软包套，212、宽硬箍，213、拦筋，221、窄软包套，222、窄硬箍，24，扎带，3，土压力计组，31、土压力计，4、采集系统。
具体实施方式
30.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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.实施例1
32.请参阅图2-4，本实用新型提供的一种基桩自平衡试验桩身应力测试装置，其特征在于：包括基桩1、测力计组2、土压力计组3、采集系统4。
33.所述基桩包括钢筋笼11和荷载箱12，基桩内灌注混凝土。这里荷载箱例如是放在基桩中部的位置，则钢筋笼是上下各一部分。荷载箱是上下钢板中间设有若干个油泵千斤顶。
34.所述测力计组包括若干个测力计21，每个测力计都平行固定在一个钢筋笼的一个主筋上，并由导线22向上连接至采集系统。测力计均平行于主筋，且导线端向上，导线原始即具有导线皮，例如是橡胶或聚酯材料，或者工程塑料材质。为了配合本技术目的，可选购导线皮是可降解塑料的产品。
35.每个测力计由宽软包套211包裹在主筋上，外侧再套有复数个宽硬箍212，每个宽硬箍外侧由一个扎带捆绑固定；宽软包套长度比测力计长至少20cm；宽软包套外侧交叠处由胶粘剂粘接。这里宽软包套本来可以是切开的薄层，也可以现场根据情况剪裁，事先是管状。宽软包套应至少可以将测力计包裹着在钢筋上缠绕一圈，也可以缠绕多圈，在末端交叠在钢筋另一侧，并由胶粘剂粘住。宽硬箍是u型，且内测适于套在宽软包套外侧固定，这种扎带固定宽硬箍，一方面保护测力计，一方面保证了这种固定有弹性，又牢固。只是用扎带固定测力计的话，即使绑的很牢固，但是受到外力作用下，说错位就错位，不利于检测的开展，如果被混凝土冲击错位，其给出的数值的意义将降低，或者测不准。
36.每个测力计由焊接在主筋上的两根拦筋213拦阻在主筋上相对于钢筋圈中心转过90
°
位置处。
37.对于导线部分，每60-100cm的导线由一块窄软包套221包裹在主筋上，外侧再套有复数个窄硬箍222，每个窄硬箍外侧由一个扎带捆绑固定；相邻窄软包套之间相邻接或者相交叠；窄软包套外侧交叠处由胶粘剂粘接。这里包裹机理类似前面的测力计部分，窄软包套
221和窄硬箍222相比起来，横截面尺寸要更窄，因为导线的横截面比测力计小。
38.每个所述宽硬箍和窄硬箍外侧中间处均设置一个适于扎带固定的横向凹槽。这种设置保证了扎带的有效固定，而且绑缚的力量通过窄硬箍得到了有效分散，也不至于对导线皮造成伤害。固定效果显著优于现有技术直接使用扎带。
39.所述土压力计组包括设置在基桩端部的若干个土压力计31；每个测力计和土压力计引出的导线均连接到采集系统。土压力计例如是桩端中心具有一个，以及对称设置的1或2或3对。
40.进一步地，所述主筋为同样规格的螺纹钢筋；所述测力计是gjj系列钢筋测力计之一；所述土压力计是tyj系列土压力计之一；测力计长度不小于18cm。测力计和土压力计也可以是其他市售产品，测力计长度例如是28-32cm。
41.所述测力计至少设置在基桩的不少于3个横截面处，优选5个或7个，每一处至少设置2个，例如是对称设置的2个或4个；所述土压力计组包含不少于3个土压力计。
42.所述两根拦筋两端分别焊接于测力计左右两侧的两根主筋上，且分别位于测力计内外，这里两根拦筋俯视看起来是一个非常扁的椭圆状；所述拦筋是5-7mm的细钢筋例如是5mm或7mm的钢筋。如果主筋外侧已经有圈型钢筋起到了拦护作用，拦筋可以只设置内测的一个。
43.依据荷载箱的放置位置不同，钢筋笼是一个整体或者是荷载箱上下两侧的上下两部分。
44.导线具有均一尺寸的外套，宽软包套和窄软包套均为pla(聚乳酸)材质的可降解层状塑料，且至少5mm厚，例如是6，7，8mm，宽软包套和窄软包套均缠绕主筋至少一圈，宽硬箍和窄硬箍均为tpu材质(可降解)，且至少8mm厚，例如是10mm，12mm，14mm，宽硬箍和窄硬箍俯视均呈“u”型且具有一个缺口，胶粘剂为两种无规聚酯混合而成的，且两种无规聚酯的分子量都在4000-8000之间，所述无规聚酯是通过内酯的开环聚合，或是通过羟基羧酸的缩聚、或通过多元醇与多元羧酸、优选二元醇和二元羧酸的缩聚、必要时与次要含量的三元或多元醇和/或羧酸一起缩聚而制，粘合剂也可以采用其他可以降解的粘合剂；所述横向凹槽的宽度与扎带宽度相同，也可以稍大一些。
45.本技术未说明的事项可依照《建筑基桩自平衡法静载试验技术规程》(jgj/t403-2017)或者本领域的一般操作方式进行实施。请注意，自平衡试验实际涉及的装置，部件，技术细节等极多，但这一般都可依照本领域周知方式进行操作的事项，不是本技术必须介绍的内容，也不是本技术公开不充分的理由，本技术由于篇幅原因，主要在于测力计附属技术的改进。
46.本装置的使用方法是，搭接好荷载箱，制作好上下两钢筋笼，在预设位置焊接好环形钢筋，将各个主筋均用连接件焊接连接在钢板上，再焊接连接加固筋，形成整体装置，连接好油管，传感器，测力计，土压力计等测试用部件，将各个传感器的信号线接入采集系统，灌注混凝土，按照《建筑基桩自平衡法静载试验技术规程》或类似方法进行测试，以照本技术，尤其是对桩身应力进行测试。可得较为准确的桩身应力。
47.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本
实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。