CN201463838U - 一种用于自平衡试桩法的位移采集装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于自平衡试桩法的位移采集装置。它包括基准梁、横梁、光栅传感器、悬挂固定板、重锤、钢丝绳及弹卡装置。横梁架设在基准梁上，悬挂固定板安装在横梁上，光栅传感器安装在悬挂固定板上，钢丝绳绕在光栅传感器绳轮上，一端连接重锤，另一端连接弹卡装置。利用弹卡装置将荷载箱顶、底板的上下位移→钢丝绳的上下位移，利用绳轮将钢丝绳的上下位移→光栅传感器主光栅的角位移，利用光电接收元件将主光栅的角位移→脉冲信号传至计算机中，计算机根据接受脉冲信号个数、光栅刻线密度和绳轮直径，就可计算出荷载箱顶、底板的上下位移。该装置具有安装方便、测量精度高、操作简单等特点。本装置适用于测量自平衡试桩法中荷载箱顶、底板位移的测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于桩承载力自平衡测试中荷载箱顶、底板位移的测试采集装置。
背景技术
目前，桩承载力自平衡测试中荷载箱顶、底板位移的量测主要有两种方法。一、位移钢筋法，该法安装麻烦，误差较大，且由于位移钢筋被置于护管当中，护管就不可能再作为声测管使用；二、位移钢丝绳法，该法须同时控制两根钢丝绳，操作复杂，采用接触式传感器易受外部环境影响。
发明内容
针对现有自平衡试桩法位移采集装置存在的不足，本实用新型提供一种位移采集装置，该装置不仅安装方便，操作简单，而且测量精确，不易受外部环境干扰。
本实用新型采用以下技术解决方案：
一种用于自平衡试桩法的位移采集装置包括基准梁、横梁、光栅传感器、悬挂固定板、重锤、钢丝绳及弹卡装置，横梁架设在基准梁上，悬挂固定板安装在横梁上，光栅传感器安装在悬挂固定板上，钢丝绳绕在光栅传感器的绳轮上，一端连接重锤，另一端连接弹卡装置。
使用时，弹卡装置下入护管内并沿其内壁向下滑动，到达荷载箱部位时，便会卡在荷载箱的顶板上或底板上，由于钢丝绳另一端系有重锤，保证钢丝绳处于绷直状态，重锤的重量需要根据弹卡装置来选择。这样，荷载箱顶板的上位移或底板的下位移便会传递给钢丝绳。钢丝绳绕在光栅传感器的绳轮上，钢丝绳上下移动时，便会带动相应的光栅传感器主光栅作顺时针或逆时针转动。实现直线位移向角位移的转换。再利用光电接收元件，将角位移转换成脉冲信号传至计算机中，计算机根据接受脉冲信号的个数、光栅刻线密度和已知绳轮的直径，就可计算出荷载箱顶、底板相应的上下位移。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用将荷载箱顶、底板的上下直线位移→光栅传感器主光栅的角位移→脉冲信号的思路对荷载箱顶、底板位移进行实时测量。具有安装方便、测量准确、操作简单及可靠性高等特点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图
图2是本实用新型中弹卡装置的I-I剖视图
图3是本实用新型中光栅传感器的结构示意图
图1中，1.基准梁，2.光栅传感器，3.横梁，4.悬挂固定板，5.重锤，6.钢丝绳，7.弹卡装置；
图2中，8.钢丝绳孔，9.套头，10.扭转弹簧，11.外管，12.内管，13.弹卡片，14.弹卡销。
图3中，5.重锤，6.钢丝绳，7.弹卡装置，15.光源，16.凸透镜，17.主光栅，18.指示光栅，19.光电接收元件，20.绳轮；
具体实施方式
如图1所示，本实用新型由基准梁(1)、光栅传感器(2)、横梁(3)、悬挂固定板(4)、重锤(5)、钢丝绳(6)、弹卡装置(7)组成，基准梁(1)可采用工字钢，自平衡试桩前将基准梁(1)固定在将要测试桩的上方，横梁(3)可由铝合金材料制成，架设在基准梁(1)上，悬挂固定板(4)固定在横梁(3)上，光栅传感器(2)安装在悬挂固定板(4)上，钢丝绳(6)绕在光栅传感器(2)的绳轮(20)上，其一端连接重锤(5)，另一端连接弹卡装置(7)。
在图2所示实施例中，弹卡装置(7)由套头(9)、扭转弹簧(10)、外管(11)、内管(12)、弹卡片(13)组成。套头(9)上留有钢丝绳孔(8)，套头(9)与外管(11)为螺纹连接，扭转弹簧(10)和弹卡片(13)安装在内管(12)中，有两个弹卡片(13)通过弹卡销(14)固定在内管(12)上。
自平衡试桩开始时，将钢丝绳(6)通过钢丝绳孔(8)穿入套头(9)内，经打结与弹卡装置(7)连接在一起。弹卡装置(7)下入护管内，由于护管直径小于其本身有效直径，使得两弹卡片(13)不能完全张开，扭转弹簧(10)被压缩。在钢丝绳(6)的牵引下，弹卡装置(7)可以顺利沿护管内壁向下滑动，一旦弹卡装置(7)到达荷载箱部位时，护管直径变大。这样，在扭转弹簧(10)张力作用下，两弹卡片(13)继续向外张开，使其两翼贴附在护管直径发生变化的台阶处，从而与荷载箱顶、底板连成一整体。钢丝绳(6)的另一端系一重锤(5)，保证在测试过程中钢丝绳(6)始终处于绷直状态，重锤(5)的重量需要根据弹卡装置(7)来选择。然后，从桩顶通过油泵向荷载箱内腔泵液压油，在液压油的作用下，顶、底板被推开分别向上向下移动。由于弹卡装置(7)已固定在顶、底板上，因此会与其一块移动，实现位移的转换。试桩结束时，在地面我们可以对钢丝绳(6)施加一向上的拉力，因为两弹卡片(13)下部为一斜面，当拉力带动弹卡装置(7)的外管(11)相对内管(12)向上移动时，便会挤压两弹卡片(13)，使扭转弹簧(10)再一次捲紧，两弹卡片(13)收回去，但重锤(5)本身重量不至于使扭转弹簧(10)捲紧。我们便可以把弹卡装置(7)慢慢提到地面，备下一次试桩之用。
在图3所示实施例中，光栅传感器(2)由光源(15)、凸透镜(16)、主光栅(17)、指示光栅(18)、光电接收元件(19)和绳轮(20)组成。光源(15)放在凸透镜(16)的焦面上，光线经凸透镜(16)成平行光投向主光栅(17)。绳轮(20)固定在主光栅(17)上。钢丝绳(6)绕在光栅传感器(2)的绳轮(20)上，荷载箱顶、底板上下移动时带动钢丝绳(6)上下移动，这样便会带动相应的主光栅(17)作顺时针或逆时针转动。实现直线位移向角位移的转换。主光栅(17)相对指示光栅(18)作旋转运动，两者在平行光照射下形成莫尔条纹。光电接收元件(19)把形成莫尔条纹的明暗强弱变化转换为成比例的脉冲信号输出，并传至给计算机。计算机根据接受脉冲信号的个数、光栅刻线密度和已知绳轮(20)的直径，就可计算出荷载箱顶、底板相应的上下位移。
Claims (3)
1.一种用于自平衡试桩法的位移采集装置，其特征在于，包括基准梁、横梁、光栅传感器、悬挂固定板、重锤、钢丝绳及弹卡装置，横梁架设在基准梁上，悬挂固定板安装在横梁上，光栅传感器安装在悬挂固定板上，钢丝绳绕在光栅传感器绳轮上，一端连接重锤，另一端连接弹卡装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于自平衡试桩法的位移采集装置，其特征在于，所述弹卡装置由套头、扭转弹簧、外管、内管、弹卡片组成，套头上留有钢丝绳孔，套头与外管为螺纹连接，扭转弹簧和弹卡片安装在内管中，有两个弹卡片通过弹卡销固定在内管上。
3.根据权利要求1所述的一种用于自平衡试桩法的位移采集装置，其特征在于，所述光栅传感器由光源、凸透镜、主光栅、指示光栅、光电接收元件和绳轮组成，光源放在凸透镜的焦面上，绳轮固定在主光栅上。
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