既有桩桩顶位移监测现场试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种既有桩桩顶位移监测现场试验装置，该装置包括钢管框架支撑、遮板、集水槽、泥浆泵、既有桩桩顶三脚架、螺帽、棱镜。既有桩桩顶开挖完成后及时用钢管框架对沟槽进行支撑，并在钢管框架周围用遮板遮挡，防止周围土体坍塌。既有桩桩顶凿出主筋，将三脚架与主筋牢固焊接，三脚架顶部焊接螺帽，棱镜与螺帽通过螺杆连接，用全站仪对准棱镜来监测既有桩桩顶位移的变化。在沟槽底部开挖集水槽，在沉桩的过程中及时用泥浆泵排除沟槽底部泥浆，以防止其损坏棱镜及三脚架。现场试验时，由于压桩机尺寸、重量过大及既有桩桩顶有一定埋深，会导致既有桩桩顶位移监测困难。本装置通过开挖超出压桩机短边尺寸边界的沟槽，露出桩顶，并在桩顶安装棱镜，通过全站仪观测棱镜的位置变化来计算桩顶位移，从而成功地解决了该问题，进而能准确地研究静压桩沉桩过程。
【专利说明】既有粧粧顶位移监测现场试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种既有桩桩顶位移监测现场试验装置，尤其是涉及一种桩顶有一定埋深情况下的既有桩桩顶位移监测现场试验装置。
【背景技术】
[0002]随着土地资源的日益紧张，越来越多的建筑物建于已拆除建筑物的基础(既有桩)之上，如何在新建建筑中充分合理利用既有桩的承载能力，使新旧桩共同承载，是一项崭新而有现实意义的工作。而新桩沉桩产生的挤土效应会引起既有桩桩身位移，需要监测该位移在沉桩过程中的变化，以便为新旧桩共同承载分析提供依据。
[0003]然而，既有桩桩顶一般具有一定埋深，且静压桩施工时压桩机尺寸较大，会出现既有桩位于压桩机下部的情况，不易直接监测其桩顶变位，需要开挖露出桩顶才能观测。这比常规的现场试验增加了难度。因此，为了克服上述局限性，需要考虑压桩机存在的情况下，如何有效地监测既有桩桩顶变位，而目前尚未发现有关该问题的报道。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而设计的一种既有桩桩顶位移监测现场试验装置。
[0005]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]既有桩桩顶位移监测现场试验装置，其特征在于，该装置包括钢管框架支撑、遮板、集水槽、泥浆泵、既有桩桩顶三脚架、螺帽、棱镜。
[0007]所述的遮板用具有一定厚度的木板搭接而成。
[0008]所述的钢管支撑三面用遮板遮挡，遮板与沟槽壁紧密接触，钢管下端插入沟槽底部一定深度，上端与地面平齐。
[0009]所述的三脚架与既有桩桩顶主筋焊接成为整体，上部焊接螺帽。沟槽里面三脚架的高度略高于外面三脚架的高度。
[0010]所述的棱镜下端通过螺杆与螺帽连接。
[0011]所述的集水槽位于沟槽中部，两根既有桩之间。
[0012]所述的泥浆泵放置于集水槽中。
[0013]与现有的既有桩桩顶位移监测技术相比，本实用新型可以在既有桩桩顶有一定埋深的情况下，有效监测沉桩过程中既有桩桩顶变位，进而更准确地研究静压桩沉桩过程对既有桩的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为既有桩桩顶位移监测现场试验装置整体示意图。
[0015]图2为钢管支撑示意图。
[0016]图3为三脚架示意图。
[0017]图4为螺帽与三脚架连接俯视图。
[0018]图5为集水槽位置示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0020]实施例
[0021]既有桩桩顶位移监测现场试验装置，如图1所示，该装置包括钢管框架支撑、遮板、集水槽、泥浆泵、既有桩桩顶三脚架、螺帽、棱镜。遮板用具有一定厚度的木板拼接而成。钢管框架由竖向钢管、横向钢管和水平支撑构成(见图2)。竖向钢管底端插入土体一定深度，以抵抗沟槽底部的水平土体位移。钢管框架周围三面围遮板，防止在压桩机作用下土体坍塌。三脚架用3根Φ 12钢筋与既有桩主筋焊接成整体，顶部焊接螺帽(见图3、图4)，螺帽通过螺杆与棱镜连接。集水槽位于沟槽中部(见图5)，以便及时排除雨水或沉桩产生的泥浆，防止破坏三脚架及棱镜。
[0022]本装置工作过程:
[0023]下面结合具体现场试验内容，对本实用新型的【具体实施方式】和操作步骤作进一步描述。
[0024](I)沟槽开挖及支护
[0025]确定既有桩方位，用挖掘机开挖沟槽至既有桩桩顶，同时开挖出集水槽。由于表层回填土容易坍塌，要严格控制开挖宽度，与挖掘机斗宽相同(Im左右)即可。所开挖沟槽纵向放坡(见图1)，沟槽长度超出压桩机短边尺寸，沟槽所开挖出的土体放在离沟槽较远位置，待监测过程完成后回填。沟槽开挖完成后及时焊接钢管框架进行支护，钢管框架的高度宜与地面平齐，焊接完成后，在钢管框架与沟槽壁之间插入遮板，防止土体进一步变形。
[0026](2)三脚架焊接
[0027](I)步骤完成，确保沟槽内施工作业安全后，工人进入沟槽，凿出3根主筋，主筋长度不少于10cm，用于三脚架的焊接。三脚架用3根Φ 12钢筋构成，底端与既有桩的3根主筋焊接成整体，顶端与螺帽焊接(见图4)，螺帽焊接前标定好方位，以使棱镜安装后正好对准沟槽外侧，便于观测。焊接完成后在集水槽中放入泥浆泵，三脚架上安放棱镜。压桩机就位之前，沟槽周围设置警示标志，做好安全措施。
[0028](3)压桩机就位
[0029]监测装置准备完毕后，压桩机开始移动就位，其短边沿着沟槽长度方向。由于地表为回填土且压桩机重量很大(600t左右)，其移动时周围表层土体位移很大，因此支护装置也会产生较大变形。故在其移动到压桩位置后，需要稳定一段时间，确保支护装置没有发生影响观测的变形，方可继续进行试验。
[0030](4)试验准备
[0031]根据施工场地情况确定后方或者前方交汇固定点，全站仪根据交汇点确定棱镜位置在沉桩过程中的变化，从而计算出既有桩桩顶位移。全站仪用遮阳伞保护，避免阳光直射影响精度。用泥浆泵抽出集水槽中的泥浆，保证试验顺利进行。试验所用新桩就位，准备压桩。压桩前与现场工人进行技术交底，确保试验参与人员明确试验流程与目的。
[0032](5)试验实施
[0033]为监测沉桩过程中的既有桩桩顶位移变化，每根新桩沉桩过程共读取6次读数:压桩机就位稳定后读数I次，作为基准值；新桩共分三节施工，每压入一节，全站仪读数I次；整根新桩沉桩完毕后I小时、I天时间各读数一次。一根新桩沉桩完成读取最后一次读数后，压桩机移动到下一个压桩位，重复上述过程直至周围邻近的新桩全部沉桩完毕。根据新桩及既有桩编号记录沉桩过程中既有桩桩顶位移的变化，结合理论分析沉桩对邻近既有桩的影响。
[0034]由于压桩机重量过大且新桩采取预钻孔工艺施工，在压桩机移动过程或者压桩过程中可能会出现沟槽变形过大或者沟槽中泥浆过多的情况，需要人工挖出被挤入沟槽的土体或者进入沟槽的泥浆，防止对监测结果产生影响。观测完成后棱镜及螺帽取下，以便下次使用。钢筋笼及三脚架取出，回填沟槽，平整场地，以免影响现场施工机械的行走。
【权利要求】
1.既有桩桩顶位移监测现场试验装置，其特征在于，该装置包括钢管框架支撑、遮板、集水槽、泥浆泵、既有桩桩顶三脚架、螺帽、棱镜，既有桩桩顶开挖完成后及时用钢管对沟槽进行支撑，并在钢管框架周围用遮板遮挡，防止周围土体坍塌，既有桩桩顶凿出主筋，将三脚架与主筋牢固焊接，三脚架顶部焊接螺帽，棱镜与螺帽通过螺杆连接，用全站仪对准棱镜来监测桩顶位移的变化，在沟槽底部开挖集水槽，在沉桩的过程中及时用泥浆泵排除沟槽底部泥浆，以防止其损坏棱镜及三脚架。
2.根据权利要求1所述的既有桩桩顶位移监测现场试验装置，其特征在于，所述的沟槽用钢管框架支撑，采用纵向放坡，深度以露出既有桩桩顶为准，底部开挖有集水槽，以便排除积水或者沉桩产生的泥浆。
3.根据权利要求1所述的既有桩桩顶位移监测现场试验装置，其特征在于，所述的钢管框架，竖向钢管紧贴沟槽内壁，底端插入沟槽底部一定深度，上端与地面平齐，钢管框架设置有横向与斜向的水平支撑，三面用遮板遮挡，一面不遮挡，方便全站仪观测。
4.根据权利要求1所述的既有桩桩顶位移监测现场试验装置，其特征在于，所述的三脚架下部与既有桩的主筋牢固焊接，上部与螺帽焊接，该螺帽连接棱镜的螺杆。
【文档编号】E02D33/00GK204080884SQ201420638549
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】李镜培, 井剑平, 杨永平, 潘之飞, 刘振兴 申请人:上海南汇建工建设(集团)有限公司, 同济大学