CN102635132A - 桩身摩阻力计 - Google Patents

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Abstract

一种桩身摩阻力计，包括：内壁，所述内壁包括所述法兰和镶嵌设置在所述法兰之间的内面板；保护壁，分别设置在所述内面板两端；外面板，通过阻挡介质与所述保护壁之异于所述内面板的一端连接；导轨，固定设置在所述外面板之临近所述内面板一侧；第一靠板，所述第一靠板设置在所述导轨与所述内面板之间；第二靠板，所述第二靠板设置在所述导轨与所述内面板之间；以及应力计，设置在所述第一靠板和所述第二靠板之间。所述桩身摩阻力计还包括加劲板，所述加劲板间隔分布在所述保护壁之间。本发明桩身摩阻力计适于实际工程监测，不仅监测工作受施工影响较小，精度较高，而且所述桩身摩阻力计存活率相当高，具有较高的测试精度和较强的适用性。

Description

桩身摩阻力计
技术领域
本发明涉及应用于建筑工程的测试装置技术领域，尤其涉及一种沉井侧向土压力和摩阻力的桩身摩阻力计。
背景技术
桩基础是历史悠久、应用广泛的一种基础形式。桩是埋入土中的柱形杆件，其作用是将上部结构荷载传递至深部较坚硬、压缩性小的土层或岩层。根据承插机理，桩可分为承受竖向荷载与承受水平向荷载，工程实际中，以承受竖向荷载为的桩基居多。在竖向作用下，桩顶荷载有桩侧摩阻力和桩端阻力共同承担，且桩侧与桩端的发挥不是同步，而是桩侧阻力先发挥，先至极限，桩端后发挥，后至极限。桩侧摩阻力的大小对于桩基的设计、施工等环节均有重大意义。
现今，施工现场常用的测试桩侧摩阻力的方法主要有两种：在钢筋笼内安装钢筋计，在桩内侧表面粘贴应变片。其原理大致相同：根据桩身材料在一个截面处变形一致、且整个桩身变形连续的原理，所以传感器的应变即为桩身应变，而通过公式：Qs＝EsεiAs+EcεiAc（Es为钢筋弹模、Ec为混凝土弹模、As为断面处钢筋截面积、Ac为断面处混凝土截面积、εi为桩身应变），从而得出桩在该断面轴力，而通过相邻两个断面之间轴力之差，得出两个断面之间的侧摩阻力。此为间接测试侧摩阻力的方法，先暂不讨论钢筋计和应变片的测试精度和测点成活率问题，其后续计算方法就有两大问题：第一、桩身中钢筋笼和混凝土在不同截面的面积难以确定，使得计算中Ac和As会跟实际情况有所偏差；第二、混凝土材料与钢材不同，其非线性和塑性变形特征相当明显：在荷载越大时，其弹模越小。故目前常用的间接测试桩侧摩阻力的方法有较大误差，且测量精度较低。
中国专利200910263089.X揭露了一种弹梁式侧壁摩阻力仪，包括嵌固板、面板、弹性梁、应变计和保护盒等数个主要部件组成。该发明中可用于测量沉井与周围土体的摩阻力。但是该发明存在以下不足：第一、该发明没有设置密封措施，在桩身下沉过程易进水，致使仪器失效；第二、受力面板与侧面的保护盒之间为刚性接触，如有土颗粒进入卡槽，则易卡死，致使受力面板无法自由滑动，影响测量精度；第三、该发明中计算转换次数较多，影响其测量精度；第四、该发明由于其构造，不适合测试桩的侧摩阻力。
故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明桩身摩阻力计。
发明内容
本发明是针对现有技术中，传统的测试桩侧摩阻力的方法误差较大，测量精度较低，测量仪器容易失效等缺陷提供一种桩身摩阻力计。
为了解决上述问题，本发明提供一种桩身摩阻力计，一种桩身摩阻力计，包括：内壁，所述内壁进一步包括所述法兰和镶嵌设置在所述法兰之间且具有内面板滑动卡槽的内面板；保护壁，分别设置在所述内面板两端；外面板，与所述内面板呈面向设置，并通过阻挡介质与所述保护壁之异于所述内面板的一端连接；导轨，具有导轨滑动卡槽，并固定设置在所述外面板之临近所述内面板一侧；第一靠板，所述第一靠板设置在所述导轨与所述内面板之间，所述第一靠板之一端活动设置在所述导轨滑动卡槽上，所述第一靠板之另一端固定设置在所述内面板上；第二靠板，所述第二靠板设置在所述导轨与所述内面板之间，所述第二靠板之一端活动设置在所述内面板滑动卡槽上，所述第二靠板之另一端固定设置在所述导轨上；以及应力计，具有导线，并设置在所述第一靠板和所述第二靠板之间，且所述应力计的纵向延伸方向与所述导轨的延伸方向相同。
可选的，所述桩身摩阻力计进一步包括加劲板，所述加劲板间隔分布在所述保护壁之间。
可选的，所述加劲板与所述内壁的轴线所形成的平面与所述应力计与所述内壁的轴线所形成的平面的夹角为45°。
可选的，所述加劲板的截面呈方形。
可选的，所述加劲板的数量为4个，所述应力计的数量为4个。
可选的，所述内壁与所述外面板具有相同的型心。
可选的，所述法兰与所述内面板的长度相等。
可选的，所述阻挡介质为止水橡胶。
可选的，所述外面板与所述桩身具有相同的材质。
可选的，所述导轨通过锁固元件固定在所述外面板上。
可选的，所述锁固元件为螺栓。
可选的，所述内壁呈圆柱状。
可选的，所述保护壁呈环状。
综上所述，本发明桩身摩阻力计适于实际工程监测，不仅监测工作受施工影响较小，精度较高，而且所述桩身摩阻力计存活率相当高，具有较高的测试精度和较强的适用性。
附图说明
图1所示为本发明桩身摩阻力计的俯视结构示意图；
图2所示为图1沿A-A方向的剖视结构示意图；
图3所示为图1沿B-B方向的剖视结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
请参阅图1、图2，图1所示为本发明桩身摩阻力计的俯视结构示意图。图2所示为图1沿A-A方向的剖视结构示意图。所述桩身摩阻力计1包括内壁10，所述内壁10呈圆柱状，所述内壁10进一步包括所述法兰101和镶嵌设置在所述法兰101之间且具有内面板滑动卡槽102的内面板103；保护壁11，所述保护壁11呈环状，并分别设置在所述内面板103两端；外面板12，所述外面板12与所述内面板103呈面向设置，并通过阻挡介质13与所述保护壁11之异于所述内面板103的一端连接；导轨14，所述导轨14具有导轨滑动卡槽141，并固定设置在所述外面板12之临近所述内面板103一侧；第一靠板15，所述第一靠板15设置在所述导轨14与所述内面板103之间，所述第一靠板15之一端活动设置在所述导轨滑动卡槽141上，所述第一靠板15之另一端固定设置在所述内面板103上；第二靠板16，所述第二靠板16设置在所述导轨14与所述内面板103之间，所述第二靠板16之一端活动设置在所述内面板滑动卡槽102上，所述第二靠板16之另一端固定设置在所述导轨14上；以及应力计17，所述应力计17具有导线171，并设置在所述第一靠板15和所述第二靠板16之间，且所述应力计17的纵向延伸方向与所述导轨14的延伸方向相同。
请继续参阅图1、图2，并结合参阅图3，图3所示为图1沿B-B方向的剖视结构示意图。为了防止所述保护壁11在轴力作用下发生变形，本发明所述桩身摩阻力计1进一步包括加劲板18，所述加劲板18间隔分布在所述保护壁11之间。优选地，所述加劲板18均匀的分布在所述应力计17之间。所述加劲板18与所述内壁10的轴线所形成的平面与所述应力计17与所述内壁10的轴线所形成的平面的夹角为45°。在本发明中，为了防止桩身弯矩对测量的影响，优选地，所述加劲板18的数量为4个，所述应力计17的数量为4个，所述加劲板18的截面呈方形。
请继续参阅图1，所述内壁10与所述外面板12具有相同的型心。所述法兰101用于与钢筋笼焊接。所述法兰101与所述内面板103的长度相等。所述阻挡介质13为止水橡胶。所述外面板12与所述桩身具有相同的材质。例如桩身为混凝土时，所述外面板12亦采用混凝土材质。所述导轨14通过锁固元件19固定在所述外面板12上。所述锁固元件19为螺栓。
综上所述，本发明桩身摩阻力计适于实际工程监测，不仅监测工作受施工影响较小，精度较高，而且所述桩身摩阻力计存活率相当高，具有较高的测试精度和较强的适用性。
本领域技术人员均应了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本发明涵盖这些修改和变型。

Claims (13)

1.一种桩身摩阻力计，其特征在于，所述桩身摩阻力计包括：
内壁，所述内壁进一步包括所述法兰和镶嵌设置在所述法兰之间且具有内面板滑动卡槽的内面板；
保护壁，分别设置在所述内面板两端；
外面板，与所述内面板呈面向设置，并通过阻挡介质与所述保护壁之异于所述内面板的一端连接；
导轨，具有导轨滑动卡槽，并固定设置在所述外面板之临近所述内面板一侧；
第一靠板，所述第一靠板设置在所述导轨与所述内面板之间，所述第一靠板之一端活动设置在所述导轨滑动卡槽上，所述第一靠板之另一端固定设置在所述内面板上；
第二靠板，所述第二靠板设置在所述导轨与所述内面板之间，所述第二靠板之一端活动设置在所述内面板滑动卡槽上，所述第二靠板之另一端固定设置在所述导轨上；以及，
应力计，具有导线，并设置在所述第一靠板和所述第二靠板之间，且所述应力计的纵向延伸方向与所述导轨的延伸方向相同。
2.如权利要求1所述的桩身摩阻力计，其特征在于，所述桩身摩阻力计进一步包括加劲板，所述加劲板间隔分布在所述保护壁之间。
3.如权利要求2所述的桩身摩阻力计，其特征在于，所述加劲板与所述内壁的轴线所形成的平面与所述应力计与所述内壁的轴线所形成的平面的夹角为45°。
4.如权利要求2所述的桩身摩阻力计，其特征在于，所述加劲板的截面呈方形。
5.如权利要求2所述的桩身摩阻力计，其特征在于，所述加劲板的数量为4个，所述应力计的数量为4个。
6.如权利要求1所述的桩身摩阻力计，其特征在于，所述内壁与所述外面板具有相同的型心。
7.如权利要求1所述的桩身摩阻力计，其特征在于，所述法兰与所述内面板的长度相等。
8.如权利要求1所述的桩身摩阻力计，其特征在于，所述阻挡介质为止水橡胶。
9.如权利要求1所述的桩身摩阻力计，其特征在于，所述外面板与所述桩身具有相同的材质。
10.如权利要求1所述的桩身摩阻力计，其特征在于，所述导轨通过锁固元件固定在所述外面板上。
11.如权利要求10所述的桩身摩阻力计，其特征在于，所述锁固元件为螺栓。
12.如权利要求1～11所述的桩身摩阻力计，其特征在于，所述内壁呈圆柱状。
13.如权利要求1～11所述的桩身摩阻力计，其特征在于，所述保护壁呈环状。
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