CN111894053A - 一种基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构 - Google Patents

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陈丙水
钱勇
舒晓
朱江华
李丹
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Abstract

本发明涉及一种检测用基准梁结构，适用于基桩自平衡荷载箱现场检测，其技术领域为土木工程。一种基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构，包括基准梁、基准桩和位移测试装置，基准梁的两端置于基准桩上，所述基准梁由若干基准梁单元通过节点预反拱装置组装而成；节点预反拱装置包括固定件和连接板，连接板为两个，相对设置，其另一侧面均与基准梁单元的端部固定，连接板的上部开设有通孔，底部转动连接，固定件与通孔适配，将两连接板连接固定，从而将相邻基准梁单元连接固定，形成向上的预设反拱量。本发明具有如下优点：1、提高了测试精度；2、在检测过程中确保了基准梁水平基准度；3、便于携带；4、减少了基准梁的调试工作；5、有效降低了检测成本。

Description

一种基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构
技术领域
本发明涉及一种检测用基准梁结构，适用于基桩自平衡荷载箱现场检测，其技术领域为土木工程。
背景技术
在基桩静载试验中，对于在每级加载时需测试基桩在荷载作用下的下沉位移量，按国家有关技术标准要求，需设置基准梁作为位移检测参照基准。但是，基准梁通常由较长的工字钢构成，由于其材料自重，导致梁的跨中下沉，使整个梁身呈现弯曲状而难成基准。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种能够保持基准梁的水平顺直，使之能够形成可参照基准的基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构，包括基准梁、基准桩和位移测试装置，基准梁的两端置于基准桩上，所述基准梁由若干基准梁单元通过节点预反拱装置组装而成；节点预反拱装置包括固定件和连接板，连接板为两个，相对设置，其另一侧面均与基准梁单元的端部固定，连接板的上部开设有通孔，底部转动连接，固定件与通孔适配，将两连接板连接固定，从而将相邻基准梁单元连接固定，形成向上的预设反拱量。
优选的，连接板底部通过铰链连接，在基准梁单元自重和或外力的作用下，实现基准梁单元向下移动至水平。
优选的，节点预反拱装置还包括托板，铰链设置在托板上表面，且托板上表面与基准梁单元的底面贴合。
优选的，通孔为螺纹孔，固定件为与螺纹孔适配的螺栓。
优选的，位移测试装置包括检测支架、位移传感器和砝码，检测支架悬挂在基准梁上，用于为位移传感器及位移丝提供支撑，砝码分别固定在上位移丝、下位移丝的端部，并随着上位移丝、下位移丝的移动而上下移动，位移传感器用于将砝码产生的相对位移量传输到检测设备。
优选的，检测支架包括挂钩、长条形固定条、Y形固定条和滑轮；长条形固定条为两个，其两端分别与挂钩及Y形固定条端部连接，滑轮安装在长条形固定条与Y形固定条间的连接处，作为上位移丝、下位移丝的支撑；位移传感器设置在Y形固定条上。
优选的，检测支架还包括若干固定套，固定套上下设置在Y形固定条上；砝码及位移传感器分别放置在固定套内，且位移传感器的探头朝向砝码底部。
优选的，基准梁单位采用轻质型材加工而成。
优选的，在基准桩的顶部安装有卡槽，基准梁端部可在卡槽内滑动。
优选的，在卡槽的顶部设置有端盖，用于覆盖卡槽的开口。
优选的，基准梁单元的挠度为1/400。
基准梁由多根轻质型材通过节点预反拱装置组装而成，当基准梁两端放置在基准桩上时，梁的自重造成的跨中下沉量由预设的反拱量抵消，而保持基准梁的水平顺直，使之能够形成可参照基准，使得基桩在荷载作用下其下沉位移量能被位移测试装置精准测试，从而确保基桩承载力检测结果精准。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、提高了每级荷载作用下桩段发生的位移变量的测试精度，使采集数据精确可信；
2、采用节点预反拱装置进行反拱调试，在检测过程中确保了基准梁水平基准度；
3、采用轻质型材加工的基准梁单元，有效减轻了该基准梁结构的重量，便于携带；
4、结构上采用拼接设计，可根据工况的不同进行随意调节，从而大大的减少了基准梁的调试工作；
5、在确保基桩自平衡静载试验精度的同时，提高了检测工作质量效率，有效降低了检测成本。
附图说明
图1是本发明实施例结构示意图(不含位移测试装置)；
图2是本发明实施例局部结构示意图(节点预反拱装置初始状态)；
图3是图2的A部放大图；
图4是本发明实施例结构示意图(节点预反拱装置中间状态)；
图5是图4的B部放大图；
图6是本发明实施例结构示意图(含位移测试装置)；
图7是本发明实施例中位移测试装置结构示意图；
图8是本发明实施例中节点预反拱装置预设反拱量示意图；
图中，1-卡槽；2-端盖；3-固定套；4-固定支架；5-横梁；6-节点预反拱装置；7-螺栓；8-垫块；9-挂钩；10-固定条；11-固定条；12-滑轮；13-位移丝；14-砝码；15-固定套；16-固定套；17-位移传感器；18-垫块；19-铰链。
具体实施方式
需要说明的是，在本实施例中，方位词“上”、“下”“顶”、“底”、“左”、“右”等方位词均是依照附图所示进行描述，不构成对本发明的限制。
下面结合附图1-8对本发明做进一步详述：一种基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构，包括基准梁、基准桩、位移测试装置和节点预反拱装置6，基准梁的两端置于基准桩上，基准梁由若干根长度为1.5米的横梁5通过节点预反拱装置6组装而成，横梁5作为基准梁单元，采用轻质型材加工，可有效减轻该基准梁结构的重量，便于携带。
基准桩为两个，左右分布，其包括卡槽1、端盖2、固定套3和固定支架4；固定支架4的顶部安装固定套3，卡槽1安装在固定套3上，卡槽内壁光滑，横梁5的端部置于其内部，端盖2覆盖在卡槽1的顶部，从而将横梁5的端部限定在基准桩上。
如图1-5所示，节点预反拱装置6包括螺栓7、垫块8、垫块18、铰链19和托板；垫块8、垫块18相对设置，其另一侧面均与横梁5的端部连接固定，在垫块8及垫块18的上部开设螺纹孔，螺栓7与螺纹孔螺接，其下部通过铰链19连接固定在一起，铰链的长度方向与横梁5的径向一致，使得相邻横梁5可以绕铰链19相对转动；为了限定横梁5的转动角度及增加其稳定性，将铰链19设置在托板上，且托板的上表面与横梁5的下表面贴合；通过螺栓7及铰链19将各有限单元横梁5拼接组装成基准梁；如图2-3所示，加装节点预反拱装置6后，经反拱向上调试后，呈预拱状态，即垫块8与垫块18之间形成一定夹角，呈V形，形成节点预反拱装置可调节变形量；如图4-5所示，安装到位后，根据基准梁下沉挠度变形量，通过预设向上反拱量平衡消除，从而确保了基准梁水平基准。
如图6-7所示，位移测试装置包括检测支架、位移传感器17和砝码14，检测支架悬挂在基准梁上，用于为位移传感器17及位移丝13提供支撑，砝码14分别固定在上位移丝、下位移丝的端部，并随着上位移丝、下位移丝的移动而上下移动，位移传感器17用于将砝码产生的相对位移量传输到检测设备；检测支架包括挂钩9、固定条10、固定条11和滑轮12，固定条10为长条形，数量为两个，固定条11为Y形固定条，固定条10的两端分别与挂钩9端部及固定条11的两端部连接，滑轮12安装在固定条10与固定条11间的连接处，基桩自平衡荷载箱的上位移丝、下位移丝的端部分别穿过滑轮12与砝码14固定；为了增加砝码14和位移传感器17的稳定性，在固定条11的的竖直段增设固定套，固定套上下设置，上部固定套15内放置砝码14，下部固定套16内放置位移传感器17，且位移传感器的探头朝向砝码底部。
如图8所示，节点预反拱装置预设反拱量计算如下：
Figure BDA0002670510990000041
Figure BDA0002670510990000042
f＝L*cos β
Figure BDA0002670510990000043
h＝a*cos β
Figure BDA0002670510990000044
Figure BDA0002670510990000045
已知：H＝300mm；L＝1500mm；a＝80mm
Figure BDA0002670510990000046
b＝32mm
Figure BDA0002670510990000047
由上述计算可将由于基准梁自重下沉的挠度变形量，通过预设向上反拱量平衡消除；同时,横梁5的挠度一般为1/300～1/500，在本实施例中，横梁5的挠度为1/400；将检测支架安装在基准梁上，基准梁的自重及位移测试装置的重量造成的跨中下沉量，同样可由预设的反拱量抵消而保持基准梁的水平顺直，保持基准梁的水平度，从而提高位移数据采集的精确度。
当进行基桩静载自平衡试验时，将基准梁放置在基准桩上，上下位移丝分别穿过滑轮将砝码14固定在位移丝上，砝码悬空吊挂在固定套10内，将位移传感器17的探头接触砝码底部，当对荷载箱进行加液施力检测时，上下桩段位移发生相对运动，通过位移丝传递至砝码产生相对位移变量，从而通过位移传感器将位移量传输到检测设备中进行数据采集。
上述实施例仅仅是对本发明的进一步描述，不构成对本发明的限制。横梁的长度、数量及粗细可以根据实际需要进行选取，砝码只是作为位移丝端部的配重块，没有其他含义。本领域普通技术人员应该理解的是，在不脱离本发明精神的基础上所做的任何引申、变形等均在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构，包括基准梁、基准桩和位移测试装置，基准梁的两端置于基准桩上，其特征在于：所述基准梁由若干基准梁单元通过节点预反拱装置组装而成；节点预反拱装置包括固定件和连接板，连接板为两个，相对设置，其另一侧面均与基准梁单元的端部固定，连接板的上部开设有通孔，底部转动连接，固定件与通孔适配，将两连接板连接，从而将相邻基准梁单元连接固定，形成向上的预设反拱量。
2.根据权利要求1所述的基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构，其特征在于：连接板底部通过铰链连接，在基准梁单元自重和或外力的作用下，实现基准梁单元向下移动至水平。
3.根据权利要求2所述的基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构，其特征在于：节点预反拱装置还包括托板，铰链设置在托板上表面，且托板上表面与基准梁单元的底面贴合。
4.根据权利要求1所述的基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构，其特征在于：通孔为螺纹孔，固定件为与螺纹孔适配的螺栓。
5.根据权利要求1所述的基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构，其特征在于：位移测试装置包括检测支架、位移传感器和砝码，检测支架悬挂在基准梁上，用于为位移传感器及位移丝提供支撑，砝码分别固定在上位移丝、下位移丝的端部，并随着上位移丝、下位移丝的移动而上下移动，位移传感器用于将砝码产生的相对位移量传输到检测设备。
6.根据权利要求5所述的基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构，其特征在于：检测支架包括挂钩、长条形固定条、Y形固定条和滑轮；长条形固定条为两个，其两端分别与挂钩及Y形固定条端部连接，滑轮安装在长条形固定条与Y形固定条间的连接处，作为上位移丝、下位移丝的支撑；位移传感器设置在Y形固定条上。
7.根据权利要求6所述的基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构，其特征在于：检测支架还包括若干固定套，固定套上下设置在Y形固定条上；砝码及位移传感器分别放置在固定套内，且位移传感器的探头朝向砝码底部。
8.根据权利要求1所述的基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构，其特征在于：基准梁单位采用轻质型材加工而成。
9.根据权利要求1所述的基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构，其特征在于：在基准桩的顶部安装有卡槽，基准梁端部可在卡槽内滑动。
10.根据权利要求9所述的基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构，其特征在于：在卡槽的顶部设置有端盖，用于覆盖卡槽的开口。
11.根据权利要求1所述的基桩自平衡荷载箱检测用基准梁结构，其特征在于：基准梁单元的挠度为1/400。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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