CN117127666A - 基桩负摩阻力阻断式测试元件及安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基桩负摩阻力阻断式测试元件及安装方法，属于地基基础工程的技术领域，包括元件Ⅰ；元件Ⅰ中上阻断板、保护隔断层和下阻断板均为环形结构，上阻断板和下阻断板分别安装在保护隔断层的上表面和下表面，三者的中心孔同轴设置且轴向贯通为灌浆孔，设置有轴向贯通的应力计穿孔；保护隔断层的上表面设置有连接线保护槽；钢筋应力计连接件包括钢筋应力计以及位于钢筋应力计两端的上连接筋和下连接筋，钢筋应力计连接件穿过应力计穿孔。本发明可有效保护钢筋应力计，并使钢筋应力计不受灌注桩混凝土的影响，每组元件中钢筋应力计的安装位置既定与钢筋笼的试验主筋一一对应，大大提高了负摩阻测试取值的精确度。
Description
技术领域
本发明属于地基基础工程的技术领域，具体公开了一种基桩负摩阻力阻断式测试元件及安装方法。
背景技术
露天煤矿采矿坑无序回填后形成的场地，回填土极易发生较大的沉降， 当作为建筑用地，桩穿越较厚松散填土，桩侧土体下沉大于桩的下沉，从而土体对桩产生负摩阻力，桩周负摩阻力非但不能为承担上部荷载作出贡献，反而要产生作用于桩侧的下拉力，造成桩基础的屈服或破坏，以及建筑物不均匀沉降等问题。因此，桩侧负摩阻力测试的精确度对桩基设计有着非常重要的意义。
基桩负摩阻力测试试验最关键的一环就是在桩身安全钢筋应力计。目前钢筋应力计埋设方法均为直接焊接在钢筋笼上，焊接过程中高温极易损坏钢筋应力计；而且焊接的钢筋应力计位置没有计划毫无规律，且钢筋应力计旁边的混凝土也会受力从而影响钢筋应力计的受力，会使负摩阻力的测试结果产生严重偏差。
发明内容
本发明提供一种基桩负摩阻力阻断式测试元件及安装方法，改善背景技术所述技术问题。
本发明提供一种基桩负摩阻力阻断式测试元件，包括元件Ⅰ；元件Ⅰ包括上阻断板、保护隔断层、下阻断板和钢筋应力计连接件；上阻断板、保护隔断层和下阻断板均为环形结构，上阻断板和下阻断板分别安装在保护隔断层的上表面和下表面；上阻断板、保护隔断层和下阻断板的中心孔同轴设置且轴向贯通为灌浆孔，根据钢筋笼中试验主筋的数量和位置设置有轴向贯通的应力计穿孔；保护隔断层的中心孔直径小于上阻断板的中心孔直径，保护隔断层的上表面设置有连接线保护槽，连接线保护槽与应力计穿孔一一对应，第一端与应力计穿孔相通，第二端位于保护隔断层的中心孔和上阻断板的中心孔之间；钢筋应力计连接件包括钢筋应力计以及位于钢筋应力计两端的上连接筋和下连接筋，钢筋应力计连接件穿过应力计穿孔，上连接筋的上端和下连接筋的下端位于应力计穿孔外，钢筋应力计的连接线从连接线保护槽的第二端引出。
进一步地，上述基桩负摩阻力阻断式测试元件，还包括元件Ⅱ；元件Ⅱ包括上阻断板、保护隔断层、下阻断板和钢筋应力计连接件，元件Ⅱ中连接线保护槽的第二端设置有轴向贯通的连接线穿孔；元件Ⅰ和元件Ⅱ均安装钢筋笼上，元件Ⅰ位于元件Ⅱ的下方；元件Ⅰ中，钢筋应力计的连接线从连接线保护槽的第二端引出后，由下到上依次穿过所有元件Ⅱ的连接线穿孔；最上方元件Ⅱ中，钢筋应力计的连接线从连接线保护槽的第二端引出；位于最上方元件Ⅱ之下的元件Ⅱ中，钢筋应力计的连接线从连接线保护槽的第二端引出后，由下到上依次穿过上方所有元件Ⅱ的连接线穿孔。
进一步地，钢筋应力计两端分别通过丝扣连接上连接筋和下连接筋。
进一步地，上阻断板和下阻断板均为钢板，保护隔断层为聚苯板；上连接筋和下连接筋均为钢筋。
进一步地，上连接筋和上阻断板之间焊接，下连接筋和下阻断板之间焊接。
本发明提供一种上述基桩负摩阻力阻断式测试元件的安装方法，包括下述步骤：
S1，装配元件Ⅰ和元件Ⅱ
将上阻断板和下阻断板分别安装在保护隔断层的上表面和下表面，三者的中心孔和应力计穿孔分别同心，将钢筋应力计连接件穿过应力计穿孔，上连接筋的上端和下连接筋的下端位于应力计穿孔外，将钢筋应力计的连接线从连接线保护槽的第二端引出；
S2，安装元件Ⅰ
将元件Ⅰ中的上连接筋的上端和下连接筋的下端分别与钢筋笼的试验主筋焊接；
S3，安装元件Ⅱ
沿着钢筋笼由下到上依次安装元件Ⅱ，元件Ⅱ中的上连接筋的上端和下连接筋的下端分别与钢筋笼的试验主筋焊接；
每安装一组元件Ⅱ，将该组元件Ⅱ下方的元件Ⅰ和元件Ⅱ中钢筋应力计的连接线穿过该组元件Ⅱ的连接线穿孔，直至所有元件Ⅱ安装完毕。
步骤S1中，对保护隔断层进行降温后安装上阻断板和下阻断板，上连接筋和上阻断板之间焊接，下连接筋和下阻断板之间焊接。
步骤S1和S2中，焊接时遮挡火星。
步骤S3中，每安装一组元件Ⅱ，穿过该组元件Ⅱ中连接线穿孔的钢筋应力计的连接线与对应的试验主筋绑扎，直至所有元件Ⅱ安装完毕，钢筋应力计的连接线从最上方元件Ⅱ的连接线保护槽第二端引出后与数据自动采集仪连接。
本发明具有以下有益效果：
本发明结构简单、设计合理，相对经济效益高，利用上阻断板、保护隔断层、下阻断板有效保护钢筋应力计，避免焊接高温损坏钢筋应力计，并使钢筋应力计不受灌注桩混凝土的影响，每组元件中钢筋应力计的安装位置既定与钢筋笼的试验主筋一一对应，检测数据准确，大大提高了负摩阻测试取值的精确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为元件Ⅱ的结构示意图；
图2为元件Ⅱ的拆分图；
图3为元件Ⅰ中保护隔断层的结构示意图；
图4为元件Ⅱ的装配过程图；
图5为钢筋应力计连接件穿过元件Ⅱ时连接线的穿线图。
图中：1-上阻断板；2-保护隔断层；3-下阻断板；4-灌浆孔；5-应力计穿孔；6-连接线保护槽；7-连接线穿孔；8-钢筋应力计连接件；9-钢筋应力计；10-上连接筋；11-下连接筋；12-连接线。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种基桩负摩阻力阻断式测试元件，包括元件Ⅰ；元件Ⅰ包括上阻断板1、保护隔断层2、下阻断板3和钢筋应力计连接件8；上阻断板1、保护隔断层2和下阻断板3均为环形结构，上阻断板1和下阻断板3分别安装在保护隔断层2的上表面和下表面，三者的中心孔同轴设置且轴向贯通为灌浆孔4，根据钢筋笼中试验主筋的数量和位置设置有轴向贯通的应力计穿孔5；保护隔断层2的中心孔直径小于上阻断板1的中心孔直径，保护隔断层2的上表面设置有连接线保护槽6，连接线保护槽6与应力计穿孔5一一对应，第一端与应力计穿孔5相通，第二端位于保护隔断层2的中心孔和上阻断板1的中心孔之间；钢筋应力计连接件8包括钢筋应力计9以及位于钢筋应力计9两端的上连接筋10和下连接筋11，钢筋应力计连接件8穿过应力计穿孔5，上连接筋10的上端和下连接筋11的下端位于应力计穿孔5外，钢筋应力计9的连接线12从连接线保护槽6的第二端引出。
进一步地，上述基桩负摩阻力阻断式测试元件，还包括元件Ⅱ；元件Ⅱ包括上阻断板1、保护隔断层2、下阻断板3和钢筋应力计连接件8，元件Ⅱ与元件Ⅰ的不同之处在于，元件Ⅱ中连接线保护槽6的第二端设置有轴向贯通的连接线穿孔7，其余均相同；元件Ⅰ和元件Ⅱ均安装钢筋笼上，元件Ⅰ位于元件Ⅱ的下方；元件Ⅰ中，钢筋应力计9的连接线12从连接线保护槽6的第二端引出后，由下到上依次穿过所有元件Ⅱ的连接线穿孔7；最上方元件Ⅱ中，钢筋应力计9的连接线12从连接线保护槽6的第二端引出；位于最上方元件Ⅱ之下的元件Ⅱ中，钢筋应力计9的连接线12从连接线保护槽6的第二端引出后，由下到上依次穿过上方所有元件Ⅱ的连接线穿孔7。
进一步地，钢筋应力计9两端分别通过丝扣连接上连接筋10和下连接筋11。
进一步地，上阻断板1和下阻断板3均为钢板，保护隔断层2为聚苯板；上连接筋10和下连接筋11均为钢筋。
进一步地，上连接筋10和上阻断板1之间焊接，下连接筋11和下阻断板3之间焊接。
实施例2
本实施例提供一种上述基桩负摩阻力阻断式测试元件的安装方法，包括下述步骤：
S1，装配元件Ⅰ和元件Ⅱ
将上阻断板1和下阻断板3分别安装在保护隔断层2的上表面和下表面，三者的中心孔和应力计穿孔5分别同心，将钢筋应力计连接件8穿过应力计穿孔5，上连接筋10的上端和下连接筋11的下端位于应力计穿孔5外，将钢筋应力计9的连接线12从连接线保护槽6的第二端引出；
S2，安装元件Ⅰ
将元件Ⅰ中的上连接筋10的上端和下连接筋11的下端分别与钢筋笼的试验主筋焊接；
S3，安装元件Ⅱ
沿着钢筋笼由下到上依次安装元件Ⅱ，元件Ⅱ中的上连接筋10的上端和下连接筋11的下端分别与钢筋笼的试验主筋焊接；
每安装一组元件Ⅱ，将该组元件Ⅱ下方的元件Ⅰ和元件Ⅱ中钢筋应力计9的连接线12穿过该组元件Ⅱ的连接线穿孔7，并与对应的试验主筋绑扎，直至所有元件Ⅱ安装完毕，钢筋应力计9的连接线12从最上方元件Ⅱ的连接线保护槽6第二端引出后与数据自动采集仪连接。
步骤S1中，对保护隔断层2进行降温后安装上阻断板1和下阻断板3，上连接筋10和上阻断板1之间焊接，下连接筋11和下阻断板3之间焊接。
步骤S1和S2中，焊接时遮挡火星。
步骤S2和S3中，钢筋笼分段预制，多段钢筋笼的试验主筋通过基桩负摩阻力阻断式测试元件的钢筋应力计连接件8连接。
实施例3
本实施例以钢筋笼中设置8根Φ18mm的试验主筋，基桩钻孔的直径为820-850mm，灌浆导管的直径为110mm为例，介绍基桩负摩阻力阻断式测试元件的具体参数、加工及安装方法。
S0，加工元件Ⅰ和元件Ⅱ
1）加工上阻断板1、下阻断板3：上、下阻断板为直径为760mm，厚度为30mm的普通碳素钢板，在距离中心320mm处等间距切割8个直径30mm的应力计穿孔5，中心切割一个200mm的中心孔；
2）加工元件Ⅰ中的保护隔断层2：保护隔断层2为直径为800mm，厚度为300mm的聚苯板，在距离中心320mm处对应上、下阻断板上应力计穿孔5位置等间距用Φ25带肋钢筋开8个直径30mm的应力计穿孔5，在中心切割一个110mm的中心孔，在保护隔断层2的上表面通过木板安装8个连接线保护槽6，将其浸泡在冷水中72h，在钢筋应力计连接件8焊接过程中，起到降温作用；
3）加工元件Ⅱ中的保护隔断层2：保护隔断层2为直径为800mm，厚度为300mm的聚苯板，在距离中心320mm处对应上、下阻断板上应力计穿孔5位置等间距用Φ25带肋钢筋开8个直径30mm的应力计穿孔5，在中心切割一个110mm的中心孔，在保护隔断层2的上表面通过木板安装8个连接线保护槽6，在连接线保护槽6的第二端用Φ25带肋钢筋开8个连接线穿孔7，将其浸泡在冷水中72h，在钢筋应力计连接件8焊接过程中，起到降温作用；
4）连接钢筋应力计连接件8：将钢筋应力计9两端分别通过丝扣连接上连接筋10和下连接筋11。
S1，装配元件Ⅰ和元件Ⅱ
1）将下阻断板3放置在装配台上，使下阻断板3离地100～120mm；
2）将保护隔断层2放置在下阻断板3上，保证其同心，且应力计穿孔5一一对应；
3）将钢筋应力计连接件8从上向下穿过保护隔断层2和下阻断板3的应力计穿孔5，保证其穿过下阻断板3并伸出80mm；
4）将钢筋应力计9的连接线12一一对应放置在连接线保护槽6中，穿过上阻断板1的中心孔，将上阻断板1上的应力计穿孔5对应穿过钢筋应力计连接件8，钢筋应力计连接件8伸出上阻断板1的长度为80mm；
5）上连接筋10和上阻断板1之间点焊连接，下连接筋11和下阻断板3之间点焊连接，焊接时遮挡火星。
S2，安装元件Ⅰ
1）将元件Ⅰ的上连接筋10同钢筋笼的试验主筋焊接，焊缝为双面焊缝，焊接时遮挡火星；
2）将元件Ⅰ同钢筋笼一起吊装起来，将元件Ⅰ的下连接筋11同钢筋笼的试验主筋焊接，焊缝为双面焊缝，焊接时遮挡火星；
S3，安装元件Ⅱ
下钢筋笼过程中，沿着钢筋笼由下到上依次安装元件Ⅱ，元件Ⅱ中的上连接筋10的上端和下连接筋11的下端分别与钢筋笼的试验主筋焊接；
每安装一组元件Ⅱ，将该组元件Ⅱ下方的元件Ⅰ和元件Ⅱ中钢筋应力计9的连接线12穿过该组元件Ⅱ的连接线穿孔7，钢筋应力计9的连接线12每隔1m绑扎在对应试验主筋的内侧，直至所有元件Ⅱ安装完毕，钢筋应力计9的连接线12从最上方元件Ⅱ的连接线保护槽6第二端引出后与数据自动采集仪连接，为负摩阻系数提供精确依据。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种基桩负摩阻力阻断式测试元件，其特征在于，包括元件Ⅰ；
所述元件Ⅰ包括上阻断板（1）、保护隔断层（2）、下阻断板（3）和钢筋应力计连接件（8）；
所述上阻断板（1）、保护隔断层（2）和下阻断板（3）均为环形结构，上阻断板（1）和下阻断板（3）分别安装在保护隔断层（2）的上表面和下表面；
所述上阻断板（1）、保护隔断层（2）和下阻断板（3）的中心孔同轴设置且轴向贯通为灌浆孔（4），根据钢筋笼中试验主筋的数量和位置设置有轴向贯通的应力计穿孔（5）；
所述保护隔断层（2）的中心孔直径小于上阻断板（1）的中心孔直径，保护隔断层（2）的上表面设置有连接线保护槽（6），连接线保护槽（6）与应力计穿孔（5）一一对应，第一端与应力计穿孔（5）相通，第二端位于保护隔断层（2）的中心孔和上阻断板（1）的中心孔之间；
所述钢筋应力计连接件（8）包括钢筋应力计（9）以及位于钢筋应力计（9）两端的上连接筋（10）和下连接筋（11），钢筋应力计连接件（8）穿过应力计穿孔（5），上连接筋（10）的上端和下连接筋（11）的下端位于应力计穿孔（5）外，钢筋应力计（9）的连接线（12）从连接线保护槽（6）的第二端引出。
2.根据权利要求1所述的基桩负摩阻力阻断式测试元件，其特征在于，还包括元件Ⅱ；
所述元件Ⅱ包括上阻断板（1）、保护隔断层（2）、下阻断板（3）和钢筋应力计连接件（8），元件Ⅱ中连接线保护槽（6）的第二端设置有轴向贯通的连接线穿孔（7）；
所述元件Ⅰ和元件Ⅱ均安装钢筋笼上，元件Ⅰ位于元件Ⅱ的下方；
所述元件Ⅰ中，钢筋应力计（9）的连接线（12）从连接线保护槽（6）的第二端引出后，由下到上依次穿过所有元件Ⅱ的连接线穿孔（7）；
最上方元件Ⅱ中，钢筋应力计（9）的连接线（12）从连接线保护槽（6）的第二端引出；
位于最上方元件Ⅱ之下的元件Ⅱ中，钢筋应力计（9）的连接线（12）从连接线保护槽（6）的第二端引出后，由下到上依次穿过上方所有元件Ⅱ的连接线穿孔（7）。
3.根据权利要求2所述的基桩负摩阻力阻断式测试元件，其特征在于，钢筋应力计（9）两端分别通过丝扣连接上连接筋（10）和下连接筋（11）。
4.根据权利要求2或3所述的基桩负摩阻力阻断式测试元件，其特征在于，上阻断板（1）和下阻断板（3）均为钢板，保护隔断层（2）为聚苯板；
上连接筋（10）和下连接筋（11）均为钢筋。
5.根据权利要求4所述的基桩负摩阻力阻断式测试元件，其特征在于，上连接筋（10）和上阻断板（1）之间焊接，下连接筋（11）和下阻断板（3）之间焊接。
6.权利要求2-5任一项所述基桩负摩阻力阻断式测试元件的安装方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1，装配元件Ⅰ和元件Ⅱ
将上阻断板（1）和下阻断板（3）分别安装在保护隔断层（2）的上表面和下表面，三者的中心孔和应力计穿孔（5）分别同心，将钢筋应力计连接件（8）穿过应力计穿孔（5），上连接筋（10）的上端和下连接筋（11）的下端位于应力计穿孔（5）外，将钢筋应力计（9）的连接线（12）从连接线保护槽（6）的第二端引出；
S2，安装元件Ⅰ
将元件Ⅰ中的上连接筋（10）的上端和下连接筋（11）的下端分别与钢筋笼的试验主筋焊接；
S3，安装元件Ⅱ
下钢筋笼过程中，沿着钢筋笼由下到上依次安装元件Ⅱ，元件Ⅱ中的上连接筋（10）的上端和下连接筋（11）的下端分别与钢筋笼的试验主筋焊接；
每安装一组元件Ⅱ，将该组元件Ⅱ下方的元件Ⅰ和元件Ⅱ中钢筋应力计（9）的连接线（12）穿过该组元件Ⅱ的连接线穿孔（7），直至所有元件Ⅱ安装完毕。
7.根据权利要求6所述的安装方法，其特征在于，步骤S1中，对保护隔断层（2）进行降温后安装上阻断板（1）和下阻断板（3），上连接筋（10）和上阻断板（1）之间焊接，下连接筋（11）和下阻断板（3）之间焊接。
8.根据权利要求7所述的安装方法，其特征在于，步骤S1和S2中，焊接时遮挡火星。
9.根据权利要求6所述的安装方法，其特征在于，步骤S3中，每安装一组元件Ⅱ，穿过该组元件Ⅱ中连接线穿孔（7）的钢筋应力计（9）的连接线（12）与对应的试验主筋绑扎，直至所有元件Ⅱ安装完毕，钢筋应力计（9）的连接线（12）从最上方元件Ⅱ的连接线保护槽（6）第二端引出后与数据自动采集仪连接。
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