CN101487749A - 静压桩沉桩阻力测量装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

一种建筑测量技术领域中的静压桩沉桩阻力测量装置及其测量方法，包括：传感器、记录仪和保护套，其中：保护套的一端固定连接至桩机千斤顶，传感器套接于保护套内并连接至桩机千斤顶，保护套的另一端通过活动螺栓连接于桩帽，传感器通过缆线与记录仪相连接。本发明高精度地实时量测和记录静压桩沉桩过程中的沉桩阻力变化情况，同时，对于沉桩阻力数据的积累和总结，可以预先评价场地的沉桩可行性、估算静压桩所需配重，避免配重过多造成浪费和配重过少导致桩机反力不足的情况。

Description

静压桩沉桩阻力测量装置及其测量方法

技术领域

本发明涉及的是一种建筑施工技术领域中的装置及测量方法，具体是一种静压桩沉桩阻力测量装置及其测量方法。

背景技术

静压桩法因其无振动、无噪音而被广泛应用于上海及周边地区的预制桩沉桩施工中。在实际工程中，常常出现由于对沉桩阻力估算不准，在压桩机进场时难以确定配重，造成要么配重过多而增加运输成本、要么配重不足而导致桩机反力不足，从而影响施工成本和质量的现象。准确地估算静压桩机配重，有利于控制施工成本和质量风险，增强施工单位的市场竞争力。这其中，静压桩沉桩阻力的量测技术对于沉桩阻力的规律总结、沉桩阻力的估算有着决定性的作用。同时，沉桩阻力的量测可以实时监控整个沉桩过程中基桩的受力情况，对于控制沉桩质量也有重大意义。目前对静压桩沉桩过程中的沉桩阻力没有专门装置予以测量，静压桩施工员仅仅靠读桩机油压表来大致判断沉桩阻力的大小，而桩机油压表精度低、测读误差大，桩机油压受千斤顶行走等因素影响，并不能真正反映沉桩的阻力，且各桩机的油压表换载系数没有统一标准，由于桩机体型巨大而不能将油压系统整体进行率定，故而利用油压表来测量静压桩沉桩阻力无法实时反应沉桩所承受的实时阻力的客观情况。

经过对现有技术的检索，未发现相关技术内容。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种静压桩沉桩阻力测量装置及其测量方法，采用传感器和记录仪量测沉桩阻力，排除了其他因素的干扰的同时，方便、快捷、精度高，所得数据可以存储，配合专门的计算机程序，可以直观地成图显示，很好地解决了现有技术无法实时反映沉桩的确切阻力的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明涉及静压桩沉桩阻力测量装置包括：传感器、记录仪和保护套，其中：保护套的一端固定连接至桩机千斤顶，传感器套接于保护套内并连接至桩机千斤顶，保护套的另一端通过活动螺栓连接于桩帽，传感器通过缆线与记录仪相连接。

所述的传感器为电阻应变片压力传感器，传感器的上端面用内置螺栓与桩机千斤顶连接。

所述的保护套包括：桶体、上顶板和下顶板，其中：桶体的上下端面分别与上顶板和下顶板焊接，桶体为圆形钢筒结构，上顶板和下顶板为带孔矩形钢板结构，其孔径与桶体外径及传感器外径相匹配。

所述桶体的高度等于传感器的高度减0.5～3.0cm，所述的上顶板与桩机千斤顶通过螺栓固定连接，所述的下顶板与桩帽通过螺栓活动连接，在上顶板和下顶板之间的桶体外侧垂直设有若干翼板以加固保护套。

所述的记录仪为EMG01改进型自动记录仪，配有高速度高精度的A/D转换器、RS-232串行接口、非易失性存储器和深度发生器。

所述的缆线采用DB15五芯信号连接线，两头通过航空接头与传感器和记录仪连接。

本发明涉及静压桩沉桩阻力测量装置的测量方法，包括以下步骤：

1、组装测量装置：将传感器与记录仪连接后安装至保护套内，开启记录仪，设置记录仪的参数后切换到测量界面，吊装基桩并通过压桩孔将基桩竖直放在地面上；

2、测量装置初始化：将桩机千斤顶放置在高于桩顶的位置，使得传感器悬空不受力，此时对记录仪清零以去除皮重；

3、沉桩阻力测定：启动桩机千斤顶开始压桩，使记录仪以一定时间间隔记录传感器输出的沉桩阻力直至接桩，接桩完毕后继续测量至沉桩结束，然后保存沉桩阻力数据，测量下一根桩时重新设置参数并进行对应的沉桩阻力测量；

4、收集数据：全部沉桩测量完毕后关闭记录仪，并将实测的沉桩阻力数据输出后制图。

本发明可以高精度地实时量测和记录静压桩沉桩过程中的沉桩阻力变化情况，同时，对于沉桩阻力数据的积累和总结，可以预先评价场地的沉桩可行性、估算静压桩所需配重，避免配重过多造成浪费和配重过少导致桩机反力不足的情况。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明保护套示意图；

图3为本发明保护套俯视图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例包括：传感器1、记录仪2、桩帽3和保护套4，其中：桩帽3的一段套接于基桩5末端，桩帽3的另一段与保护套4的一段固定连接，保护套4的另一端固定连接至桩机千斤顶6，传感器1套接于保护套4内并连接至桩机千斤顶6，传感器1通过缆线7与设置于地面的记录仪2相连接。

所述的传感器1采用电阻应变片式压力传感器，量程500T，传感器的上端面用内置螺栓与桩机千斤顶连接

所述的记录仪2采用EGM-01型自动记录仪，DC6V电源，液晶显示，显示分辨率1με/字，测量精度±0.1％ FS，系统线性误差±0.1％ FS。

如图2和图3所示，所述的保护套4包括：桶体8、上顶板9和下顶板10，其中：桶体8的上下端面分别与上顶板9和下顶板10焊接，桶体8为圆形钢筒结构，上顶板9和下顶板10为带孔矩形钢板结构，其孔径与桶体8外径及传感器1外径相匹配。

所述桶体8的高度等于传感器1的高度减1cm，所述的上顶板9和下顶板10分别与桩机千斤顶6和桩帽3的尺寸相匹配并固定连接，在上顶板9和下顶板10之间的桶体8外侧垂直设有若干制成板11以加固保护套4。

所述的基桩5为Φ500的PHC桩，桩长22m，送桩5.3m，无桩靴，桩间距1.5m；所述的桩机千斤顶6采用YZY-600型静压桩机“世纪一号”，最大压桩力600T；所述的缆线7采用DB15五芯信号连接线，两头通过航空接头与传感器1和记录仪2连接。

本实施例通过以下步骤进行测量：

1、组装测量装置：将传感器1与记录仪2连接后安装至保护套4内，开启记录仪2，设置记录仪2的参数后切换到测量界面，吊装基桩5并通过压桩孔将基桩5竖直放在地面上；

2、测量装置初始化：将桩机千斤顶6放置在高于基桩5桩顶的位置，使得传感器1悬空不受力，此时对记录仪2清零以去除皮重；

3、沉桩阻力测定：启动桩机千斤顶6开始压桩，使记录仪2以分辨率1με/字，测量精度±0.1％FS记录传感器1输出的沉桩阻力数据直至接桩，接桩完毕后继续测量至沉桩结束，然后保存对应的沉桩阻力数据，在测量下一根桩时重新设置参数并进行对应的沉桩阻力测量；

4、收集数据：全部沉桩测量完毕后关闭记录仪1，并将实测的沉桩阻力数据输出后制图。

按照本实施例成功测量9套基桩共计237.6米进尺的沉桩阻力，测量间距0.5m，输出的沉桩数据精度达到0.1KN。

Claims (7)

1、一种静压桩沉桩阻力测量装置，包括：传感器、记录仪和保护套，其中：保护套的一端固定连接至桩机千斤顶，传感器套接于保护套内并连接至桩机千斤顶，保护套的另一端通过活动螺栓连接于桩帽，传感器通过缆线与记录仪相连接，其特征在于，所述的传感器为电阻应变片压力传感器，传感器的上端面用内置螺栓与桩机千斤顶连接；所述的保护套包括：桶体、上顶板和下顶板，其中：桶体的上下端面分别与上顶板和下顶板焊接，桶体为圆形钢筒结构，上顶板和下顶板为带孔矩形钢板结构，其孔径与桶体外径及传感器外径相匹配。

2、根据权利要求1所述的静压桩沉桩阻力测量装置，其特征是，所述桶体的高度等于传感器的高度减0.5～3.0cm。

3、根据权利要求1所述的静压桩沉桩阻力测量装置，其特征是，在上顶板和下顶板之间的桶体外侧垂直设有若干翼板以加固保护套。

4、根据权利要求1所述的静压桩沉桩阻力测量装置，其特征是，所述的记录仪为EMG01改进型自动记录仪，配有高速度高精度的A/D转换器、RS-232串行接口、非易失性存储器和深度发生器。

5、根据权利要求1所述的静压桩沉桩阻力测量装置，其特征是，所述的缆线采用DB15五芯信号连接线，两头通过航空接头与传感器和记录仪连接。

6、一种如权利要求1所述的静压桩沉桩阻力测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、组装测量装置：将传感器与记录仪连接后安装至保护套内，开启记录仪，设置记录仪的参数后切换到测量界面，吊装基桩并通过压桩孔将基桩竖直放在地面上；

第二步、测量装置初始化：将桩机千斤顶放置在高于桩顶的位置，使得传感器悬空不受力，此时对记录仪清零以去除皮重；

第三步、沉桩阻力测定：启动桩机千斤顶开始压桩，使记录仪以一定时间间隔记录传感器输出的沉桩阻力直至接桩，接桩完毕后继续测量至沉桩结束，然后保存沉桩阻力数据，测量下一根桩时重新设置参数并进行对应的沉桩阻力测量；

第四步、收集数据：全部沉桩测量完毕后关闭记录仪，并将实测的沉桩阻力数据输出后制图。

7、根据权利要求6所示的静压桩沉桩阻力测量装置的测量方法，其特征是，第三步中所述的记录仪以一定时间间隔记录，具体是指记录仪以分辨率1με/字，测量精度±0.1％FS的时间间隔进行记录。

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