CN102373717A - 静压桩施工记录装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静压桩施工记录装置，包括压力传感器、记录仪、深度测量仪，记录仪上有公共总线；在静压桩机的液压缸的液压回路上安装有压力传感器，压力传感器与公共总线相连接；在静压桩机的底座处，安装有用来检测桩的纵向位移的深度测量仪，深度测量仪与公共总线相连接；公共总线上还连接有数据存储模块以存储数据。利用记录仪，能在施工过程中能实现自动记录压桩阻力以及压桩深度等施工数据，可以满足施工控制的需要，避免了人工记录的随意性大、误差大等缺陷，提高了施工控制的精度。还可以在深度测量仪上耦合深度触发器控制记录仪的记录频率，从而减少不必要的数据处理，减少记录仪的能量消耗，有利于缩小记录仪的体积，并控制成本。

Description

静压桩施工记录装置

技术领域

本发明涉及一种建筑施工领域的测量装置，尤其是涉及静压桩施工记录装置。

背景技术

静压桩技术由于稳定性好、无噪音等优点，被广泛应用在预应力管桩的沉桩施工中。此技术的施工要点是在施工过程中，记录压桩深度和压桩力，特别是终止压力值，并通过终止压力值来判断基桩是否满足设计要求。对压桩深度的采集主要是直接采集，即采集桩的纵向位移；对压桩力的采集主要是间接采集，即通过设置在静压桩机液压缸上的油压压力表采集压桩阻力。

在压桩过程中，随着桩不断进入土层中，以及土层的强度在不断变化，压桩阻力也在不断变化，因此需要将阻力的变化记录下来，而记录下来的现场施工记录也是桩施工验收的重要依据。现有技术中，记录现场施工记录一般是采用人工记录的方式：单节桩记录一次压力值，或者将桩按规定压入一定深度记录一次数据，最终再记录一次压桩终止压力值。但是，人工记录的方式存在着数据随意性大，记录的详细程度不够，压桩记录没有反应压桩阻力的变化等缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，克服人工记录方式中存在的缺陷，提供一种操作简便，与静压桩机良好适配的，静压桩施工记录装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

静压桩施工记录装置，包括压力传感器、记录仪、深度测量仪，记录仪上有公共总线，其特征在于：在静压桩机的液压缸的液压回路上安装有压力传感器，压力传感器与公共总线相连接；在静压桩机的底座处，安装有用来检测桩的纵向位移的深度测量仪，深度测量仪与公共总线相连接；公共总线上还连接有数据存储模块以存储数据。

作为本发明的一种优选方式，深度测量仪上耦合有深度触发器，深度触发器中设定有预设距离，桩每下沉该段距离，深度触发器便会向公共总线发出记录信号以使记录仪处理并存储一次数据。

采用上述技术方案，本发明相对于现有技术达到了如下有益效果：

a)       利用记录仪，能在施工过程中能实现自动记录压桩阻力以及压桩深度等施工数据，可以满足施工控制的需要，避免了人工记录的随意性大、误差大等缺陷，提高了施工控制的精度；

b)      利用压力传感器采集静压桩机液压缸处的压力，使得静压桩施工记录装置记录的施工记录与人工记录的施工记录保持一致性，能进一步保证施工控制的精度；

c)       在深度测量仪上耦合的深度触发器，可以控制记录仪的记录频率，减少不必要的数据处理，从而减少记录仪的能量消耗，有利于缩小记录仪的体积，以及可以控制成本。

附图说明

图1是本发明静压桩施工记录装置的实施方式的结构示意图；

图2是图1所示实施方式的记录仪的结构示意图；

图3是图1所示实施方式在不同地质环境下记录的压桩阻力与桩的纵向位移的关系曲线图。

具体实施方式

下面结合附图与实施方式对本发明做进一步的说明。

图1显示的是本发明静压桩施工记录装置的实施方式的结构示意图。如图所示，本实施方式的静压桩施工记录装置安装在静压桩机上。静压桩机有底座1、液压缸2、夹持器3以及桩4，在液压缸2的液压回路上，安装有压力传感器5，压力传感器5通过缆线8连接到记录仪6上；在底座1上安装有深度测量仪7，深度测量仪7通过缆线8连接到记录仪6上；在深度测量仪7上还耦合有深度触发器（图上未显示）。

深度测量仪7可以是轮式走轨测量仪，包括机体71、测量滚轮73以及杆72，机体71固定在底座上，当桩4纵向移动时，测量滚轮73随着桩4进行相应的滚动，从而可以得到桩的纵向位移的具体数值。

压力传感器5可以是电桥式压力传感器或振弦式压力传感器。

图2显示的是本实施方式的记录仪的结构示意图。如图所示，记录仪6中有公共总线67，在公共总线67上连接有压力传感器5以及深度测量仪7。

在公共总线67上连接有有数据存储模块64，通过数据存储模块64可以存储施工过程中采集到的各种数据，同时也能从数据存储模块64中读取这些数据。

在公共总线67上连接有数据同步模块61，数据同步模块61对压力传感器5及深度测量仪7传来的数据进行同步；在数据同步模块61上连接有信号转换模块62，信号转换模块62对经过同步的压力模拟信号及纵向位移模拟信号进行A/D转换，转换为计算机可读的压桩阻力和桩的纵向位移的数字信号，并将数字信号反馈到公共总线67中。

公共总线67上连接有数据处理模块63，通过数据处理模块63可以对上述数字信号进行分析，分析压桩阻力与桩的纵向位移之间的相对关系，形成压桩阻力与桩的纵向位移的关系曲线，随后将处理完的数据反馈到公共总线中。

公共总线67上还连接有显示模块65和I/O模块66，显示模块65用以将记录仪中的数据，如压桩阻力、桩的纵向位移还有压桩阻力与桩的纵向位移的关系曲线等将直观地表现出来，这样可以帮助施工人员更好地控制施工的精度；设置的I/O模块66可以使得记录仪6可以外接第三方装置，如打印机等，提升了使用的便利性。

作为一种改进，由于静压桩机的压桩速度并不是很快，如果每时每刻都在记录数据，则其实是一种浪费。因此出于静压桩机的施工特性，以一定的间隔间断记录数据便可以达到施工记录的需求。可以在深度测量仪7上耦合一个深度触发器9，利用深度触发器9可以以等距存储的方式控制记录仪6的记录频率：即预先在深度触发器9中设定一段预设距离，桩在下沉的时候，每下沉该段距离，深度触发器9便会向公共总线67发出记录信号以使记录仪6处理并存储一次数据。

在一般的静压桩机的压桩施工中，记录频率保持在0.2至0.5m记录一次数据便能满足对桩基控制的要求，能达到到记录的真实性，并且能满足绘制压桩阻力和桩的纵向位移的关系曲线的精度要求。例如，使用本实施方式的静压桩施工记录装置，在遇到不同的地质环境时，记录了如图3所示的压桩阻力与桩的纵向位移的关系曲线图。

遇到均质土时，压桩力持续增加，桩端明显进入持力层，从而形成了如A曲线所示的曲线图。

遇到多层土时，压桩阻力随着土层的变化而变化，土层中有软土夹层，桩端进入持力层，从而形成了如B曲线所示的曲线图；其中的软土夹层表现在曲线图上为b1曲线段。

遇到穿透持力层时，压桩力随着入土深度增加，桩端在穿透持力层后进入相对软弱土层，桩体总承载力减小，从而形成了如C曲线所示的曲线图。

遇到无明显持力层时，压桩力随着桩入土增加而增加，但压桩终止前，压桩力无明显突升，从而形成了如D曲线所示的曲线图。

控制了静压桩施工记录装置的记录频率之后，静压桩施工记录装置的能耗得到了降低；而且可以缩小静压桩施工记录装置的体积，节约了成本。

上面结合附图与实施方式对本发明做了详细的说明，但本发明并不限于此，任何本技术领域的技术人员在所具备的知识范围内，在不违背本发明的宗旨的前提下，可以做出各种变形与修改。

Claims (9)

1.静压桩施工记录装置，包括压力传感器、记录仪、深度测量仪，记录仪上有公共总线，其特征在于：在静压桩机的液压缸的液压回路上安装有压力传感器，压力传感器与公共总线相连接；在静压桩机的底座处，安装有用来检测桩的纵向位移的深度测量仪，深度测量仪与公共总线相连接；公共总线上还连接有数据存储模块以存储数据。

2.根据权利要求1所述的静压桩施工记录装置，其特征在于：公共总线上连接有数据同步模块，数据同步模块用来同步压力传感器及深度测量仪传来的数据；数据同步模块上连接有信号转换模块，信号转换模块用来将数据同步模块传来的压力模拟信号及纵向位移模拟信号转换为压桩阻力和桩的纵向位移的数字信号，并将数字信号反馈到公共总线中。

3.根据权利要求2所述的静压桩施工记录装置，其特征在于：在公共总线上连接有数据处理模块，用以分析压桩阻力与桩的纵向位移之间的相对关系，形成压桩阻力与桩的纵向位移的关系曲线，随后将处理完的数据反馈到公共总线中。

4.根据权利要求3所述的静压桩施工记录装置，其特征在于：在公共总线上连接有显示模块，用以显示压桩阻力和桩的纵向位移和/或压桩阻力与桩的纵向位移的关系曲线。

5.根据权利要求3所述的静压桩施工记录装置，其特征在于：在公共总线上连接有I/O模块。

6.根据权利要求1所述的静压桩施工记录装置，其特征在于：深度测量仪上耦合有深度触发器，深度触发器中设定有预设距离，桩每下沉该段距离，深度触发器便会向公共总线发出记录信号以使记录仪处理并存储一次数据。

7.根据权利要求6所述的静压桩施工记录装置，其特征在于：所述预距离的取值范围为0.2-0.5m。

8.根据权利要求1或6所述的静压桩施工记录装置，其特征在于：所述深度测量仪为轮式走轨测量仪。

9.根据权利要求1所述的静压桩施工记录装置，其特征在于：所述压力传感器为电桥式压力传感器或振弦式压力传感器。

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