CN1355356A - 无基准梁垂直沉降远程测量方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种无基准梁垂直沉降远程测量方法及装置,它是采用堆载法作为反力方式测量,其特点是取消基准梁,在被测桩头上安装多个容器,每个容器的下端通过导通管与固定在一个基准桩上的基准容器相通,然后在容器中注入液体,在测量时根据液体液面高度的变化通过位移传感器输给计算机来计算单桩的沉降量和静载荷。由于本发明采用的是软接触,所以本发明测量距离长,抗干扰性强。
Description
本发明属于建筑工程的桩基础垂直静荷承载能力的测量方法，具体的说是一种无基准梁垂直沉降远程测量方法及装置。
当建筑物用桩作基础时，均需预先进行单桩静荷载轴向受压承载能力的试验，以确定单桩的设计承载能力。单桩垂直静载荷试验是确定单桩极限承载能力和沉降特性的最重要的方法。为单桩静荷试验提供反力方式一般可分为锚桩方式和堆载方式，随着所采用的桩径不断增大，目前，这两种反力方式的单桩垂直静载荷试验都不同程度的遇到了基准梁的安装困难问题。在采用堆载法作为反力的情况下，即使按照中国建筑工业出版社1995年出版的《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的要求，由于堆载对地面的影响范围大，基准也随着试验过程中堆载体对地面的影响的变化而变化。在采用锚桩法时，情况大体类似。从理论上来说，可采用基准桩远离试桩、锚桩或对载体支墩的方法来解决这一问题，但事实上这样一来，基准梁就会很长，如日本采用长度达10M的型钢作基准梁，其防太阳直射、防风等方面的困难，都是需要较大的代价才能解决的，即使这样，其基准也常常没有完全脱离试验影响范围。而中国专利局已公开的专利号为87102786和88102101的发明专利，虽然无基准梁，但存在对单桩要重新施工的问题。
本发明的目的是提供一种既无基准梁，又能远程测量的无基准梁垂直沉降远程测量方法及装置，以克服上述的不足。
为了实现上述目的，本发明还是采用堆载法作为反力方式测量，其特点是取消基准梁，在被测桩头上安装多个容器，每个容器的下端通过导通管与固定在一个基准桩上的基准容器相通，然后在容器中注入液体，在测量时根据液体液面高度的变化来计算单桩的沉降量和静载荷。
图1是本发明测量状态示意图。
图2是本发明测量时初时状态示意图。
图3是本发明被测桩在力作用后示意图。
图4是本发明水位测量示意图。
图5是本发明位移传感器原理图。
图6是本发明位移传感器结构图。
图7是本发明电路部分方框图。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
如图1所示，因为A容器和B容器中的水是相通的，因此两容器的水面高程相同，当初始状态为0时，h0＝(a0-b0)为基准桩上的A点对被测桩上B点的相对高差。当试桩上作用一向下方向的力N1时，试桩向下产生了一位移。此时基准桩上的A点对被测桩上B点的相对高差为h1＝(a1-b1)，取向下的方向为正时，荷载为N1时的沉降量为h0-h1，同理可求得荷载为Ni时的沉降量为h0-hi。
实施例2：
如图2所示，当可以忽视温差对水及容器的影响时，设被测桩上的几个容器是与桩中心对称布置的且水平截面积相等，其水平截面积之和与基准桩上的容器水平截面积之和相等。此时，可只测量基准桩上容器内的水位变化，如基准桩上容器内的水位下降了S，则被测桩的沉降量为H＝2S。
为了实现上述方法，本发明的装置由多个容器4、位移传感器W及电路部分组成，其中位移传感器由浮子5、棒状铁芯3、初级线圈1、次级线圈2、线圈骨架、外壳构成，其特点是位移传感器6的棒状铁芯3垂直固定在浮子5上，并置于初级线圈1与次级线圈2之间，浮子5放置在容器4内液面上，初级线圈1与次级线圈2通过连接杆连接后固定在线圈骨架上，线圈骨架与固连在容器4上的外壳固定。
上述浮子的上方还有一导向装置6。
本发明装置的初级线圈1输入一个固定频率的交变电压，其次级线圈2连接电路部分，电路部分由数据采集电路和计算机组成，数据采集电路用于采集各个位移传感器W次级线圈的输出的交变电压，并输入计算机。由于位移传感器W的初级线圈1输入的是一个固定频率的交变电压，则次级线圈2就会产生感应电动势，随着棒状铁芯3位置的变化(容器4内液面的变化)，互感量就发生变化，次级线圈2产生的感应电动势也不同，这样就把容器4内液面的变化转变成为电压信号的变化值输出给计算机。计算机从各个数据采集电路中取得数据后，在与计算机内存的数据进行比较，并通过软件进行计算和换算后，就能通过输出设备输出被测桩的垂直沉降量和静载荷，以达到本发明的目的。
本发明的导向装置6用于控制棒状铁芯3的垂直升降。
本发明的优点在于：
1、本发明能使被测目标和基准之间的距离扩大到了40米；而传统的基准梁方式这两者之间的距离能达到10米已非常困难，因为这需要长达20米的基准梁。本发明所带来的远距离，有下述重要使用价值：
1.1在堆载作反力的桩的垂直竖向荷载试验中、在大直径桩的垂直竖向荷载试验中，必须让试桩和基准之间有相当大的水平距离，否则基准就不是相对稳定的。在目前条件下，这个距离只有本发明能达到：
1.2在大型土的浸水载荷试验中，必须让试验电和基准之间有相当大的水平距离，否则基准就不是相对稳定的。在目前条件下，这个距离只有本发明能达到。
2、本发明对环境有良好的适应性，除测头处需对防太阳直射有一定要求外，其他地方几乎无特殊要求。而传统的方式则对整个基准梁必须作到防太阳直射，这显然困难得多。
3、由于本发明采用的是软接触，抗干扰性强，因此，在堆载前安装好本发明，就可用来量测在堆载过程中所产生的桩顶沉降。
Claims (3)
1、一种无基准梁垂直沉降远程测量方法，它是采用堆载法作为反力方式测量，其特征在于：取消基准梁，在被测桩头上安装多个容器，每个容器的下端通过导通管与固定在一个基准桩上的基准容器相通，然后在容器中注入液体，在测量时根据液体液面高度的变化来计算单桩的沉降量和静载荷。
2、一种无基准梁垂直沉降远程测量装置，它由多个容器、位移传感器及电路部分组成，其中位移传感器由浮子、棒状铁芯、初级线圈、次级线圈、线圈骨架、外壳构成，其特征在于：位移传感器的棒状铁芯垂直固定在浮子上，并置于初级线圈与次级线之间，浮子放置在容器内液面上，初级线圈与次级线圈通过连接杆连接后固定在线圈骨架上，线圈骨架与固连在容器上的外壳固定。
3、一种无基准梁垂直沉降远程测量装置，其特征在于：浮子的上方还有一导向装置。
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