CN109029357A - 一种桩体倾斜度测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种桩体倾斜度测量装置及方法，涉及建筑施工技术领域，包括定位器、定位球和斜度尺，所述定位器内部有填充液，所述定位球设置于所述定位器内部，所述定位球与所述填充液密度不同；所述定位器绕设在桩体外周成闭合圆环；能快速定位桩体倾斜度测量点，操作简便，使用不受环境限制。

Description

一种桩体倾斜度测量装置及方法

技术领域

本发明涉及桩体施工技术领域，具体涉及一种桩体倾斜度测量装置及方法。

背景技术

桩体施工时，倾斜度直接决定了其抵抗水平荷载的能力及建筑稳定性，因此需准确测量。现行方案多通过控制打桩设备的打设角度来控制桩体斜率，或使用检孔器对桩孔的倾斜度进行核准，该方法只能保证打桩架和桩孔的倾斜度；对于桩体本身，多使用坡度仪、斜度仪测量其倾斜度，但该方法只适用于方桩，对于圆柱桩体，由于无法在其表面获得准确测量点，倾斜度测量误差较大；使用经纬仪、全站仪等仪器测量桩体倾斜度，其测量过程受场地、自然条件等诸多因素限制，且测量过程较为复杂。

发明内容

本发明目的在于提供一种桩体倾斜度测量装置，能快速定位桩体倾斜度测量点，且操作简便，使用不受环境限制。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：一种桩体倾斜度测量装置，包括定位器、定位球和斜度尺，所述定位器内部中空并填充有填充液，所述定位球设置于所述定位器内部，所述定位球与所述填充液密度不同；所述定位器绕设在桩体外周形成闭合圆环。

优选的，所述定位器具有透明外表面，所述定位器通过透明外表面将内部定位球示出。

优选的，所述定位器为软体绑管，该绑管两端具有连接装置。

优选的，所述连接装置为魔术贴，圆环平面与柱体横截面平行。

进一步，所述定位球包含第一定位球和第二定位球，所述第一定位球密度大于所述填充液密度，所述第二定位球密度小于所述填充液密度。

在另一些实施方式中，所述定位器包含若干软管，该软管沿所述定位器轴向并列连接；所述填充液、第一定位球和第二定位球设置在所述软管内部。

优选的，所述斜度尺包含拐尺、刻度盘和线锤。

本发明还提供一种采用上述测量装置的测量方法,步骤包括：

①将两定位器相隔一定距离绑在斜桩上，定位球由于重力作用移动到定位器最底部；定位器围绕桩体形成的平面与该处的桩体横截面重合，则定位球位于该横截面竖直方向最低点；

②由斜圆柱的特性可知，与该处的各过柱体重合的横截面在竖直方向上的最低点的连线与中轴线平行，两个缠绕在斜桩上的定位器中的定位球的连线平行于桩的中轴线；两定位球的连线与桩体中轴线平行，两定位球所处的位置为倾斜度测量点；

③将斜度尺靠在定位器给出的测量点上得出倾斜角度，该倾斜角为桩体中轴线与垂直方向线间的夹角。

在本发明的一些实施方式中,定位器围绕桩体形成的平面与该处的桩体横截面并不重合，而是均呈一定角度；

与桩体中轴线平行的连线，当两定位器与水平面的夹角同为正值或同为负值，为两定位器的各第一定位球之间的连线；当两定位器与水平面夹角为一正一负，为桩体同侧的一定位器的第一定位球与另一定位器的第二定位球7的连线；

位于桩体同侧的定位球之间的连线平行于桩体中轴线，位于桩体同侧的定位球即倾斜度的测量点。

在本发明的另一些具体实施方式中,定位器绕设在斜桩上时，每根软管中的第一定位球由于重力作用均移动到软管底部，第二定位球移动到软管顶部；若干软管沿定位器轴向即桩体轴向并列连接，形成与桩体中轴线平行的圆筒；若干第一定位球和第二定位球在所述圆筒外周最底部和最顶部连接成线，该线段与桩体中轴线平行，该线段即为测量线；将斜度尺靠在定位器给出的测量线上，即可测出倾斜度。

进一步,扭角为桩体中轴线在水平面内的水平投影与正面基线的垂直方向间的夹角；

将斜度尺的拐尺靠在定位器给出的测量线上，测出桩体倾斜度；

线锤垂直向下，在水平面得垂点，将测量线沿桩体延长至水平面得交点，该垂点与交点的连线即为桩体中轴线在水平面内的水平投影，该水平投影与正面基线垂直方向间的夹角即为桩体扭角。

根据本发明的具体实施例，本发明所达到的技术效果为：

本装置结构简单，操作方便。在桩体表面标定桩体轴线，可测量桩体倾斜度和扭角，适用于打桩施工后对桩体角度的校核；装置使用简便，测量快捷，能够对桩体倾斜度和扭角实现不同状态下的快速测量，且测量过程不受环境影响。

附图说明

图1为本发明实施例1中定位器的结构示意图；

图2为本发明实施例1的结构示意图；

图3为本发明实施例2的结构示意图；

图4为本发明实施例3中定位器的结构示意图；

图5为本发明实施例3的结构示意图；

图6为本发明实施例4的结构示意图；

图7为本发明实施例4中桩体扭角在平面直角坐标系内的示意图；

其中，在附图中相同的部件用相同的附图标记；附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明内容，下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1

一种桩体倾斜度测量装置，参看图1和图2，包括定位器1、定位球2和斜度尺3，所述定位器1内部有填充液4，所述定位球2设置于所述定位器1内部，所述定位球2与所述填充液4密度不同；所述定位器1绕设在桩体外周成闭合圆环。

所述定位器1具有透明表面，所述定位器通过该透明表面显示其内部定位球2。

所述定位器1为软体绑管，该绑管两端具有连接装置5。

本实施例中，定位球2密度大于填充液4密度，将若干定位器1相隔一定距离绑在斜桩上时，定位球2由于重力作用移动到定位器1最底部；定位器1围绕桩体形成的平面与该处的桩体横截面重合，则定位球2位于该横截面竖直方向最低点。

由斜圆柱的特性可知，与该处的各过柱体重合的横截面在竖直方向上的最低点的连线与中轴线平行，故两个缠绕在斜桩上的定位器中的定位球的连线A一定平行于桩的中轴线，如图2所示。因此两定位球2的连线A与桩体中轴线平行，两定位球2所处的位置为倾斜度测量点。

将斜度尺3靠在定位器1给出的测量点上得出倾斜角度，该倾斜角为桩体中轴线与垂直方向线间的夹角。

本发明中，所述连接装置5为挂钩、绑管或魔术贴等常规活动连接组件。本实施例采用魔术贴作为连接装置5，使定位器1长度能调节紧箍桩体，适应不同直径的桩体，使圆环平面与柱体横截面平行。

实施例2

对于上述实施例，由于测量线A为若干定位器1中处于最低点的定位球2连线，倾斜度测量点为处于定位器1最低点的定位球2所处的位置，因而为保证定位器1倾斜时定位球2始终位于其最低点，定位器1需以大致相同的角度设置，才能保证定位球2均位于桩体同侧进而获得平行于桩体中轴线的连线。

故本更为优选的实施例虽采用上述装置和使用方法进行实施，但不同之处在于，参看图3，所述定位球2包含第一定位球6和第二定位球7，所述第一定位球6密度大于所述填充液4密度，所述第二定位球密7度小于所述填充液4密度。

本实施例中，定位球2与填充液4的密度关系为：第一定位球6＞填充液4＞第二定位球7。当定位器1倾斜时，第一定位球6密度最大，移动至定位器1最底部，第二定位球7密度最小，移动至定位器1最顶部。

当定位器1以不同角度缠绕在桩体上时，位于桩体一侧的定位球2可能是位于定位器1最底部的第二定位球7，也可能是位于定位器1最顶部的第一定位球6，但无论是最底部的还是位于最顶部的定位球2，只要是位于桩体同侧，该定位球2之间的连线一定平行于桩体中轴线。

其具体是由于任意过柱体的横截面在竖直方向上的最低点或最高点沿轴向的连线与中轴线平行，即在重力作用下位于桩体一侧的定位球之间的连线均平行于桩体中轴线。

由此可知，上述平行于桩体中轴线的连线为不同定位器1间两最低定位球的连线，或为一定位器1中最低定位球2与另一定位器1中最高定位球2的连线，由定位器与水平面夹角所确定。两水平面的各坐标原点位于柱体同侧。即与桩体中轴线平行的连线，当两定位器与水平面的夹角同为正值或同为负值，为两定位器的各第一定位球6之间的连线；当两定位器与水平面夹角为一正一负，为桩体同侧的一定位器的第一定位球6与另一定位器的第二定位球7的连线。

因此本实施例中，定位器1的设置角度不影响其定位效果，不同定位器1可以任意角度缠绕在桩体上，位于桩体同侧的定位球2之间的连线A平行于桩体中轴线，位于桩体同侧的定位球2即倾斜度测量点，操作更为简便。

实施例3

本实施例虽采用实施例2所述装置和使用方法进行实施，但不同之处在于，参看图4和图5，所述定位器包含若干软管8，所述软管8沿所述定位器1轴向并列固定连接；所述填充液4、第一定位球6和第二定位球7设置在所述软管8内部。

本实施例中，定位器1绕设在斜桩上时，每根软管8中的第一定位球6由于重力作用均移动到软管8最底部，第二定位球7移动到软管8最顶部，若干软管8沿定位器1轴向即桩体轴向并列连接，形成与桩体中轴线平行的圆筒，若干第一定位球6和第二定位球7在所述圆筒外周最底部和最顶部连接成线，该线段与桩体中轴线平行，该线段即为测量线A。将斜度尺3靠在定位器1给出的测量线A上，即可测出倾斜度。因此本实施例仅需单个定位器1即可测量桩体倾斜度，更进一步提高了装置的便捷度。

实施例4

本实施例虽采用实施例3所述装置和使用方法进行实施，但不同之处在于，参看图6和图7，所述斜度尺3包含拐尺9、刻度盘10和线锤11。

斜桩定位时，多考虑斜桩的倾斜度和水平扭角两个因素。扭角为桩体中轴线在水平面内的水平投影与正面基线Y的垂直方向X间的夹角。将斜度尺3的拐尺9靠在定位器1给出的测量线A上，可测出桩体倾斜度；线锤11垂直向下，在水平面得垂点B，将测量线A沿桩体延长至水平面得交点O，该垂点B与交点O的连线OB即为桩体中轴线在水平面内的水平投影，该水平投影与正面基线垂直方向间的夹角即为桩体扭角。此装置同时完成了对斜桩的倾斜度与扭角的测量。

本实施例中桩体的水平面及正面基线Y容易获得，建筑场地的施工地面可作相对于该场地的水平面；施工场地的控制网采用直角坐标法放线时，其正面基线Y与主轴线平行。

在本发明中，定位球非普遍意义上的球体，而是指有一定密度且具有球形态的物体，如气泡、金属球或由薄膜包裹的液体等。

以上参考了优选实施例对本发明进行了描述，但本发明的保护范围并不限制于此，任何落入权利要求范围内的所有技术方案均在本发明的保护范围内。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种桩体倾斜度测量装置，其特征在于，包括定位器、定位球和斜度尺，所述定位器内部中空并填充有填充液，所述定位球设置于所述定位器内部，所述定位球与所述填充液密度不同；所述定位器绕设在桩体外周形成闭合圆环，所述定位器具有透明外表面，所述定位器通过该透明外表面将内部定位球示出。

2.根据权利要求1所述的桩体倾斜度测量装置，其特征在于，所述定位器为软体绑管，该绑管两端具有连接装置，所述连接装置优选为魔术贴，圆环平面与柱体横截面平行。

3.根据权利要求1所述的桩体倾斜度测量装置，其特征在于，所述定位球包含第一定位球和第二定位球，所述第一定位球密度大于所述填充液密度，所述第二定位球密度小于所述填充液密度，所述定位器沿桩体设置有至少两组。

4.根据权利要求3所述的桩体倾斜度测量装置，其特征在于，所述定位器包含若干软管，该软管沿所述定位器轴向并列固定连接；所述填充液、第一定位球和第二定位球设置在所述软管内部。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的桩体倾斜度测量装置，其特征在于，所述斜度尺包含拐尺、刻度盘和线锤。

6.一种采用如权利要求1或2所述的测量装置测量桩体倾斜度的方法，其特征在于，

①将两定位器相隔一定距离绑在斜桩上，定位球由于重力作用移动到定位器最底部；定位器围绕桩体形成的平面与该处的桩体横截面重合，则定位球位于该横截面竖直方向最低点；

②由斜圆柱的特性可知，与该处的各过柱体重合的横截面在竖直方向上的最低点的连线与中轴线平行，两个缠绕在斜桩上的定位器中的定位球的连线平行于桩的中轴线；两定位球的连线与桩体中轴线平行，两定位球所处的位置为倾斜度测量点；

③将斜度尺靠在定位器给出的测量点上得出倾斜角度，该倾斜角为桩体中轴线与垂直方向线间的夹角。

7.一种采用如权利要求1或3所述的测量装置测量桩体倾斜度的方法，其特征在于，定位器围绕桩体形成的平面与该处的桩体横截面并不重合，而是均呈一定角度；

与桩体中轴线平行的连线，当两定位器与水平面的夹角同为正值或同为负值，为两定位器的各第一定位球之间的连线；当两定位器与水平面夹角为一正一负，为桩体同侧的一定位器的第一定位球与另一定位器的第二定位球7的连线；

位于桩体同侧的定位球之间的连线平行于桩体中轴线，位于桩体同侧的定位球即倾斜度的测量点。

8.一种采用如权利要求1或4所述的测量装置测量桩体倾斜度的方法，其特征在于，定位器绕设在斜桩上时，每根软管中的第一定位球由于重力作用均移动到软管底部，第二定位球移动到软管顶部；若干软管沿定位器轴向即桩体轴向并列连接，形成与桩体中轴线平行的圆筒；若干第一定位球和第二定位球在所述圆筒外周最底部和最顶部连接成线，该线段与桩体中轴线平行，该线段即为测量线；将斜度尺靠在定位器给出的测量线上，即可测出倾斜度。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其特征在于，

扭角为桩体中轴线在水平面内的水平投影与正面基线的垂直方向间的夹角；

将斜度尺的拐尺靠在定位器给出的测量线上，测出桩体倾斜度；

线锤垂直向下，在水平面得垂点，将测量线沿桩体延长至水平面得交点，该垂点与交点的连线即为桩体中轴线在水平面内的水平投影，该水平投影与正面基线垂直方向间的夹角即为桩体扭角。