一種聯合測定灌注樁樁頂和樁端位移的試驗裝置的制造方法
【專利摘要】本發明屬于土木工程原位試驗設備技術領域，涉及一種聯合測定灌注樁樁頂和樁端位移的試驗裝置，測試樁的兩側放置有綁扎在鋼筋籠上的第一封頂鋼管，第二封頂鋼管安裝在第一封頂鋼管的內部，測試樁頂端的兩側分別放置有基準梁，光纖光柵位移傳感器下端與第二封頂鋼管連接，百分表豎直放置在鉆孔鋼墊板上；鉆孔鋼墊板的頂部放置有油壓千斤頂，主梁通過墊塊與油壓千斤頂接觸；主梁的兩端底部均放置有次梁，主梁的上端安裝有主梁壓板，次梁的頂端安放有次梁壓桿，樁帽固定安裝在錨樁拉筋上端，兩個樁帽的中心位置放置有次梁；其結構簡單，操作方便，測試精度高，成本低，可操作性強，得出數值結果直接、準確。
【專利說明】
一種聯合測定灌注樁樁頂和樁端位移的試驗裝置
技術領域
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[0001]本發明屬于土木工程原位試驗設備技術領域，涉及一種聯合測定灌注粧粧頂和粧端位移的試驗裝置，彌補了目前其他相關測試儀器的不足，能更準確、更方便的得出測定灌注粧粧頂和粧端位移，為試驗研究提供依據。
【背景技術】
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[0002]粧基礎是軟弱地基上高、重建筑物、橋梁、碼頭、海洋平臺等結構的最常用的基礎形式。隨著建(構)筑物高度的增加及建筑規模的擴大，建筑物對地基承載力的要求越來越高，致使粧長也不斷增加。灌注粧是在工程現場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中經鋼筋籠放置、混凝土澆筑而形成的粧。它較預制粧節省了鋼材與造價，且更適應基巖起伏變化劇烈的地質條件，有一定優勢。目前，靜載荷試驗是研究粧的承載特性與變形性狀的最好方法，而一般在進行粧的靜荷載試驗時，我們只測量粧頂位移，確定其極限承載力。當粧頂位移較大時，卻無法確定粧身彈、塑性壓縮量，判定粧端沉降變化及持力層、沉渣情況，進而不能對粧的承載性能做出準確解釋。因此，尋求一種聯合測定灌注粧粧頂和粧端位移的試驗裝置，通過在灌注粧鋼筋籠放置階段安裝粧底沉降測試裝置，在靜荷載試驗時增加粧底位移的測量，從而可以計算出粧身受荷階段的彈、塑性壓縮量，分析粧頂沉降原因，判定粧身混凝土破壞情況，確定粧端沉渣及持力層情況，推斷極限側摩阻力與端承力在粧承載力上所發揮的作用，進而為項目的施工與結構設計提供依據，而且由于粧端沉降較小，用普通百分表測量時誤差較大，換用測試精度較高、穩定性較好的光纖光柵位移傳感器能更精確地測試出相應的位移大小，可為試驗的研究提供幫助。
【發明內容】
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[0003]本發明目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計一種聯合測定灌注粧粧頂和粧端位移的試驗裝置，用于直接確定靜載荷試驗時灌注粧的粧頂與粧端位移，對灌注粧的承載性能研究有重要意義。
[0004]為了實現上述目的，本發明的主體結構包括主梁、主梁拉桿螺母、主梁壓板、粧帽、次梁拉桿螺母、主梁拉桿、次梁拉桿、錨粧拉筋、次梁、墊塊、油壓千斤頂、光纖光柵位移傳感器專用表座、光纖光柵位移傳感器、百分表、百分表磁性表座、第一封底鋼管、第二封頂鋼管、鋼筋籠、次梁壓桿、基準梁和鉆孔鋼墊板;測試粧的頂部放置有鉆孔鋼墊板，測試粧的兩側對稱式放置有綁扎在鋼筋籠上、直徑為12mm的第一封頂鋼管，第一封頂鋼管穿過鉆孔鋼墊板且高出鉆孔鋼墊板的頂面3-6cm;直徑為6mm的第二封頂鋼管套入式安裝在第一封頂鋼管的內部并高出第一封頂鋼管頂面5-7cm，第二封頂鋼管的外表面涂有潤滑油，使其在第一封頂鋼管內部能自由滑動;測試粧頂端的兩側分別放置有基準梁，光纖光柵位移傳感器專用表座由磁性表座與鉆孔角鋼連接組成，光纖光柵位移傳感器專用表座的磁性表座吸附在基準梁上;光纖光柵位移傳感器下端與第二封頂鋼管連接，并通過螺絲固定在光纖光柵位移傳感器專用表座的鉆孔角鋼上，保證其穩定、豎直且不隨試驗進行發生水平晃動；百分表豎直放置在鉆孔鋼墊板上并通過百分表磁性表座固定在基準梁上;鉆孔鋼墊板的頂部中心位置處放置有油壓千斤頂，主梁的底部中心處置有墊塊，主梁通過墊塊與油壓千斤頂接觸；主梁的兩端底部均放置有次梁，次梁與油壓千斤頂處在同一軸線上;主梁的上端正對次梁中心處安裝有主梁壓板，主梁壓板通過主梁拉桿螺母和主梁拉桿固定在次梁的底端;次梁的頂端安放有次梁壓桿，次梁壓桿通過次梁拉桿螺母和次梁拉桿固定在次梁底端的粧帽上，粧帽固定安裝在與錨粧相連的錨粧拉筋上端，兩個粧帽的中心位置放置有次梁。
[0005]本發明所述第一封底鋼管是在鋼管的底端用電焊焊接直徑為12mm的鋼墊片而成；第二封頂鋼管是在鋼管頂端用電焊焊接直徑為1mm的鋼墊片而成。
[0006]本發明測定灌注粧粧頂和粧端位移的具體過程為:
[0007](I)在下放鋼筋籠前預先將直徑12mm的封底鋼管綁扎在鋼筋籠上，保證其穩定；
[0008](2)將鋼管進行臨時封口保護，以免灌注粧施工時混凝土落入鋼管內，澆筑混凝土，待養護完畢后將鉆孔鋼墊板放在測試粧上，鉆孔鋼墊板下部用細砂墊平，安放完畢后，保證直徑為12mm的第一封底鋼管高出鉆孔鋼墊板頂面3-6cm;
[0009](3)在直徑為6mm的第二封頂鋼管表面抹上潤滑油后將其放入到第一封底鋼管中，確保其高出第一封底鋼管頂面5-7cm且能自由滑動；
[0010](4)將油壓千斤頂安放在鉆孔鋼墊板上，保證其在鉆孔鋼墊板中心；
[0011](5)在錨粧拉筋上端固定粧帽，在兩個粧帽的中心位置安放次梁，保證其在各個方向對稱；
[0012](6)在次梁上端安放次梁壓桿，并用次梁拉桿螺母、次梁拉桿將其固定在粧帽上；再在油壓千斤頂中心軸線上將主梁放置在次梁上，保證其左右伸出次梁的距離相等;然后在主梁上端正對次梁中心處安放主梁壓板，并用主梁拉桿螺母、主梁拉桿將其固定在次梁的底端；
[0013](7)將光纖光柵位移傳感器豎直放置在第二封頂鋼管上，光纖光柵位移傳感器通過光纖光柵位移傳感器專用表座固定在基準梁上;并將百分表豎直放置在鉆孔鋼墊板上，并通過百分表磁性表座固定在基準梁上；
[0014](8)對油壓千斤頂進行標定，保證試驗過程中每級施加荷載量的準確性;在使用時，保證各部件緊密接觸，光纖光柵位移傳感器外接光纖光柵解調儀，試驗時測出其變化波長，將得出的波長變化量除以光纖光柵位移傳感器型號參數即可得出粧端位移，百分表變化值則為粧頂位移。
[0015]本發明與現有測試裝置相比，其結構簡單，操作方便，測試精度高，成本低，可操作性強，得出數值結果直接、準確。
【附圖說明】
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[0016]圖1為本發明的主體結構原理示意圖。
[0017]圖2為本發明的主體結構俯視圖。
[0018]圖3為本發明的位移測試裝置結構原理示意圖。
【具體實施方式】
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[0019]下面通過實施例并結合附圖對本發明做進一步說明。
[0020]實施例:
[0021]本實施例的主要結構包括主梁1、主梁拉桿螺母2、主梁壓板3、粧帽4、次梁拉桿螺母5、主梁拉桿6、次梁拉桿7、錨粧拉筋8、次梁9、墊塊10、油壓千斤頂11、光纖光柵位移傳感器專用表座12、光纖光柵位移傳感器13、百分表14、百分表磁性表座15、第一封底鋼管16、第二封頂鋼管17、鋼筋籠18、次梁壓桿19、基準梁20和鉆孔鋼墊板21;測試粧的頂部放置有鉆孔鋼墊板21，測試粧的兩側對稱式放置有綁扎在鋼筋籠18上、直徑為12mm的第一封頂鋼管16，第一封頂鋼管16穿過鉆孔鋼墊板21且高出鉆孔鋼墊板21的頂面3-6cm;直徑為6mm的第二封頂鋼管17套入式安裝在第一封頂鋼管16的內部并高出第一封頂鋼管16頂面5-7cm，第二封頂鋼管17的外表面涂有潤滑油，使其在第一封頂鋼管16內部能自由滑動;測試粧頂端的兩側分別放置有基準梁20，光纖光柵位移傳感器專用表座12由磁性表座與鉆孔角鋼連接組成，光纖光柵位移傳感器專用表座12的磁性表座吸附在基準梁20上;光纖光柵位移傳感器13下端與第二封頂鋼管17連接，并通過螺絲固定在光纖光柵位移傳感器專用表座12的鉆孔角鋼上，保證其穩定、豎直且不隨試驗進行發生水平晃動；百分表14豎直放置在鉆孔鋼墊板21上并通過百分表磁性表座15固定在基準梁20上;鉆孔鋼墊板21的頂部中心位置處放置有油壓千斤頂11，主梁I的底部中心處置有墊塊10，主梁I通過墊塊10與油壓千斤頂11接觸；主梁I的兩端底部均放置有次梁9，次梁9與油壓千斤頂11處在同一軸線上;主梁I的上端正對次梁9中心處安裝有主梁壓板3，主梁壓板3通過主梁拉桿螺母2和主梁拉桿6固定在次梁9的底端;次梁9的頂端安放有次梁壓桿19，次梁壓桿19通過次梁拉桿螺母5和次梁拉桿7固定在次梁9底端的粧帽4上，粧帽4固定安裝在與錨粧相連的錨粧拉筋8上端，兩個粧帽4的中心位置放置有次梁9。
[0022]本實施例所述第一封底鋼管16是在鋼管的底端用電焊焊接直徑為12mm的鋼墊片而成;第二封頂鋼管17是在鋼管頂端用電焊焊接直徑為1mm的鋼墊片而成。
[0023]本實施例測定灌注粧粧頂和粧端位移的具體過程為:
[0024](I)在下放鋼筋籠18前預先將直徑12mm的封底鋼管16綁扎在鋼筋籠18上，保證其穩定；
[0025](2)將鋼管16進行臨時封口保護，以免灌注粧施工時混凝土落入鋼管16內，澆筑混凝土，待養護完畢后將鉆孔鋼墊板21放在測試粧上，鉆孔鋼墊板21下部用細砂墊平，安放完畢后，保證直徑為12mm的第一封底鋼管16高出鉆孔鋼墊板21頂面3-6cm;
[0026](3)在直徑為6mm的第二封頂鋼管17表面抹上潤滑油后將其放入到第一封底鋼管16中，確保其高出第一封底鋼管16頂面5-7cm且能自由滑動；
[0027](4)將油壓千斤頂11安放在鉆孔鋼墊板21上，保證其在鉆孔鋼墊板21中心；
[0028](5)在錨粧拉筋8上端固定粧帽4，在兩個粧帽4的中心位置安放次梁9，保證其在各個方向對稱；
[0029](6)在次梁9上端安放次梁壓桿19，并用次梁拉桿螺母5、次梁拉桿7將其固定在粧帽4上;再在油壓千斤頂11中心軸線上將主梁I放置在次梁9上，保證其左右伸出次梁的距離相等;然后在主梁I上端正對次梁9中心處安放主梁壓板3，并用主梁拉桿螺母2、主梁拉桿6將其固定在次梁9的底端；
[0030](7)將光纖光柵位移傳感器13豎直放置在第二封頂鋼管17上，光纖光柵位移傳感器13通過光纖光柵位移傳感器專用表座12固定在基準梁20上;并將百分表14豎直放置在鉆孔鋼墊板21上，并通過百分表磁性表座15固定在基準梁20上；
[0031](8)對油壓千斤頂11進行標定，保證試驗過程中每級施加荷載量的準確性;在使用時，保證各部件緊密接觸，光纖光柵位移傳感器13外接光纖光柵解調儀，試驗時測出其變化波長，將得出的波長變化量除以光纖光柵位移傳感器13型號參數即可得出粧端位移，百分表14變化值則為粧頂位移。
【主權項】
1.一種聯合測定灌注粧粧頂和粧端位移的試驗裝置，其特征在于主體結構包括主梁、主梁拉桿螺母、主梁壓板、粧帽、次梁拉桿螺母、主梁拉桿、次梁拉桿、錨粧拉筋、次梁、墊塊、油壓千斤頂、光纖光柵位移傳感器專用表座、光纖光柵位移傳感器、百分表、百分表磁性表座、第一封底鋼管、第二封頂鋼管、鋼筋籠、次梁壓桿、基準梁和鉆孔鋼墊板;測試粧的頂部放置有鉆孔鋼墊板，測試粧的兩側對稱式放置有綁扎在鋼筋籠上、直徑為12mm的第一封頂鋼管，第一封頂鋼管穿過鉆孔鋼墊板且高出鉆孔鋼墊板的頂面3-6cm;直徑為6mm的第二封頂鋼管套入式安裝在第一封頂鋼管的內部并高出第一封頂鋼管頂面5-7cm，第二封頂鋼管的外表面涂有潤滑油，使其在第一封頂鋼管內部能自由滑動;測試粧頂端的兩側分別放置有基準梁，光纖光柵位移傳感器專用表座由磁性表座與鉆孔角鋼連接組成，光纖光柵位移傳感器專用表座的磁性表座吸附在基準梁上;光纖光柵位移傳感器下端與第二封頂鋼管連接，并通過螺絲固定在光纖光柵位移傳感器專用表座的鉆孔角鋼上，保證其穩定、豎直且不隨試驗進行發生水平晃動;百分表豎直放置在鉆孔鋼墊板上并通過百分表磁性表座固定在基準梁上;鉆孔鋼墊板的頂部中心位置處放置有油壓千斤頂，主梁的底部中心處置有墊塊，主梁通過墊塊與油壓千斤頂接觸;主梁的兩端底部均放置有次梁，次梁與油壓千斤頂處在同一軸線上；主梁的上端正對次梁中心處安裝有主梁壓板，主梁壓板通過主梁拉桿螺母和主梁拉桿固定在次梁的底端;次梁的頂端安放有次梁壓桿，次梁壓桿通過次梁拉桿螺母和次梁拉桿固定在次梁底端的粧帽上，粧帽固定安裝在與錨粧相連的錨粧拉筋上端，兩個粧帽的中心位置放置有次梁。2.根據權利要求1所述聯合測定灌注粧粧頂和粧端位移的試驗裝置，其特征在于所述第一封底鋼管是在鋼管的底端用電焊焊接直徑為12mm的鋼墊片而成;第二封頂鋼管是在鋼管頂端用電焊焊接直徑為1mm的鋼墊片而成。
【文檔編號】E02D33/00GK106088172SQ201610653559
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月11日 公開號201610653559.3, CN 106088172 A, CN 106088172A, CN 201610653559, CN-A-106088172, CN106088172 A, CN106088172A, CN201610653559, CN201610653559.3
【發明人】張明義, 白曉宇, 朱磊, 王永洪
【申請人】青島理工大學