排除传力杆弯曲影响螺旋板载荷试验准确性的方法及其位移检测器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于螺旋板载荷试验方法，尤其是涉及一种排除传力杆弯曲影响螺旋板载荷试验准确性的方法及其位移检测器。
【背景技术】
[0002]螺旋板载荷试验适用于测定深层地基土或水位以下地基土的承载力、变形模量等岩土参数，为粧基础、基坑等设计提供依据。
[0003]螺旋板载荷试验通过传力杆向螺旋形承压板施加荷载，观测并记录板下地基土体受压后板的下沉位移，从而获得地基土的荷载-下沉位移-时间关系曲线，进而获得不同深度地基土的承载力、变形模量等设计参数。
[0004]现有螺旋板载荷试验设备包括测力传感器和位移测量装置，螺旋板通过方榫插接于测力传感器底端接口，接口与方榫由铁丝穿连。位移测量装置设置在地面，由固定于传力杆的沉降支架、通过地锚固定于地表的基准梁、磁性表座和机电百分表组成，机电百分表的测头通过连杆与沉降支架接触。
[0005]显然，现有螺旋板载荷试验设备的位移测量装置不能排除传力杆受压弯曲变形所产生的位移测试误差。
[0006]为了避免传力杆受压弯曲变形对螺旋形承压板下沉位移量产生的误差，公告号CN202595720U的实用新型‘一种螺旋板载荷试验设备’公开了以下技术方案:其包括套管、传力杆、螺旋形承压板、测力传感器和多个相互间隔地沿传力杆高度方向套接在传力杆上的环形导向板；多个环形导向板的内径均与传力杆的外径相匹配；多个环形导向板还位于套管中，并且各环形导向板的外径均与套管的内径相匹配。
【发明内容】
[0007]本发明是为了解决现有螺旋板载荷试验设备的位移测量装置不能排除传力杆受压弯曲变形产生位移测试误差的技术问题，而公开一种排除传力杆弯曲影响螺旋板载荷试验准确性的方法及其位移检测器。
[0008]本发明的排除传力杆弯曲影响螺旋板载荷试验准确性的方法:套管连接组合的底端连接与其同步旋转的位移检测器，位移检测器壳体中设置与其同步旋转的空心传力轴，空心传力轴在位移检测器壳体中的限位范围内上下移动，直线型容栅位移传感器的动栅极板固定于空心传力轴表面，定栅极板固定于位移检测器壳体内壁，动栅极板与动栅极板相对应，位移检测器设置向空心传力轴提供予压力的弹性元件，空心传力杆连接组合与空心传力轴上端相连接，空心传力轴下端与载荷压力检测器相连接，螺旋承压板与载荷压力检测器底端插接连接，直线型容栅位移传感器动栅极板信号线缆和载荷压力检测器信号线缆汇总后成为总信号线缆并通过空心传力轴和空心传力杆引至地面;通过钻机使套管旋转贯入，套管旋转一周的贯入量等于螺旋承压板的螺距，当螺旋承压板到达予设地下深度后停止旋转贯入，移除钻机，设置支撑于地面并由地锚固定的带有套管卡盘的基准梁，套管卡盘将第二节套管紧固，拆除第一节套管，设置对应空心传力杆连接组合的反力架，将总信号线缆连接于测量数据记录仪;通过反力架与空心传力杆连接组合之间的油压千斤顶对空心传力杆按沉降相对稳定法或等沉降速率法的规范要求分级加荷直至试验结束;若在该试验孔位进行下一试验深度的试验，拆卸反力架横梁和油压千斤顶，将总信号线缆与测量数据记录仪分离，在套管卡盘紧固的第二节套管上连接第一节套管，松开套管卡盘，通过钻机使套管连接组合旋转贯入并逐节增加空心传力杆和套管，同时将总信号线缆从增加的空心传力杆引出，当螺旋承压板到达下一予设地下深度后停止旋转贯入，重复前述相同过程进行试验直至该试验孔位各试验深度的试验全部结束;通过钻机或油压千斤顶起拔套管连接组合，空心传力杆连接组合、位移检测器和载荷压力检测器也随之起拔，螺旋承压板遗弃于试验孔位。
[0009]本发明的用于上述方法的位移检测器:所述位移检测器设有由套管接头、传动接头和封头由上至下依次螺纹连接构成的壳体，套管接头设有螺纹连接套管的外螺纹，壳体中设有贯通该壳体的空心传力轴，空心传力轴与套管接头和封头滑动接合，空心传力轴与传动接头之间花键连接，空心传力轴具有外花键构成的突出部，套管接头下端设有空心传力轴上限位凸台，该上限位凸台与上移空心传力轴突出部的上端面相接合，封头设有空心传力轴下限位凸台，该下限位凸台与下移空心传力轴突出部的下端面相接合，空心传力轴套接有压簧，压簧底端支撑于空心传力轴突出部的上端面，压簧上端与套管接头的凹台相接合，空心传力轴上端设有与空心传力杆连接的螺纹接头，空心传力轴下端设有与载荷压力检测器螺纹连接的螺纹接头，空心传力轴与传动接头之间花键连接部一对应位置的两侧分别设有相对于空心传力轴为轴向的平台，两侧平台之间设有间隔，直线型容栅位移传感器的动栅极板固定于空心传力轴突出部一侧平台，定栅极板固定于与传动接头一侧平台，空心传力轴突出部一侧平台设有连通空心传力轴轴心孔的过孔，过孔中设有动栅极板信号线缆，该线缆连接于固定在空心传力轴轴心孔中的电路板，电路板的信号输出线缆和载荷压力检测器信号线缆连接于空心传力轴上端的线缆插座，所述依次螺纹连接的套管接头、传动接头、封头之间的各结合部分别设有密封圈，空心传力轴与所对应的套管接头和封头之间分别设有密封圈，空心传力轴上端设有接合于空心传力杆端口的密封圈。
[0010]本发明的位移检测器还可以采取以下技术措施:
[0011 ]所述套管接头上端和封头下端设有接合于空心传力轴的防尘圈。
[0012]所述空心传力杆和套管是地质勘探探杆和套管。
[0013]所述空心传力轴上端连接空心传力杆的螺纹接头是螺柱，空心传力轴下端连接载荷压力检测器的螺纹接头是螺套。
[0014]本发明的有益效果和优点在于:
[0015]本发明将检测螺旋承压板下沉位移量的位移检测器设置于地下即空心传力杆连接组合的最底端，因此可以完全排除传力杆弯曲影响螺旋板载荷试验准确性的问题。本发明将直线型容栅位移传感器的动、定栅极板分别设置在空心传力轴和传动接头，位移检测器将直线型容栅位移传感器的动、定栅极板分别设置在空心传力轴和传动接头的一对应位置，试验时位移检测器的包括传动接头的壳体随套管固定，空心传力轴随空心传力杆加荷移动，因此能够准确测量螺旋承压板的下沉位移量。本发明的空心传力轴与传动接头之间花键连接，可以实现套管旋转贯入带动空心传力杆同步旋转贯入，并且可以保证直线型容栅位移传感器的动、定栅极板对应位置关系不变。本发明作用于套管的旋转加压装置采用钻机，空心传力杆的加荷装置采用油压千斤顶，具有操作方法成熟、适应性广泛的特点。
【附图说明】
[0016]附图1是应用本发明方法实施例不意图。
[0017]附图2是位移检测器、载荷压力检测器和螺旋承压板连接示意图。
[0018]附图3是图2中位移检测器结构剖面放大示意图。
[0019]附图4是图3A-A剖面放大视图。
[0020]图中标记:I空心传力杆连接组合，2套管连接组合，3反力架，3-1反力架横梁，4基准梁，4-1套管卡盘，5油压千斤顶，6套管接头，6-1上限位凸台，6-2凹台，7传动接头，8封头，9空心传力轴，9-1螺柱，9-2螺套，9-3过孔，10载荷压力检测器，11螺旋承压板，12总信号线缆，13信号输出插座，14定栅极板，14-1垫板，15动栅极板，16电路板，17防尘圈，18密封圈，19压簧。
【具体实施方式】
[0021 ]下面结合实施例及其附图进一步说明本发明。
[0022]如图1、2、3、4所示，在套管连接组合2的底端连接与其同步旋转的位移检测器，位移检测器由套管接头6、传动接头7和封头8由上至下依次螺纹连接构成壳体，套管与套管接头6螺纹连接。位移检测器的壳体中设有贯通该壳体的空心传力轴9，空心传力轴9与套管接头6和封头8滑动接合，空心传力轴9与传动接头7之间为花键连接，使空心传力轴9通过位移检测器的壳体与套管同步旋转。空心传力轴9具有外花键构成的突出部，套管接头6下端设有空心传力轴9的上限位凸台6-1，该上限位凸台与上移状态的空心传力轴9突出部的上端面相接合，封头8设有空心传力轴的下限位凸台，该下限位凸台与下移空心传力轴突出部的下端面相接合，上、下限位凸台与空心传力轴9突出部相配合使空心传力轴在位移检测器壳体中的限位范围内上下移动。
[0023]空心传力轴9上端设有与空心传力杆连接组合I连接的螺纹接头即螺柱9-1，空心传力轴9下端设有与载荷压力检测器10螺纹连接的下