CN207331780U - 一种大直径超长钢管桩侧摩阻力检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种大直径超长钢管桩侧摩阻力检测装置，其特征在于包括：桩身内壁安装固定有多列传感器及多个传感器保护罩，每列传感器由沿桩身内壁排成一列的若干传感器构成，传感器的线缆从桩头引至外部数据采集设备，传感器及至少部分线缆罩设于传感器保护罩内腔，传感器保护罩位于桩尖的一端成形为沿桩身内壁向桩尖延伸的坡状，传感器保护罩内填充有发泡材料。本实用新型提供的大直径超长钢管桩侧摩阻力的测试装置，可保证在锤击能量大、锤击数多、水深环境恶劣的情况下大直径超长钢管桩侧摩阻力测试的传感器存活率和测试结果的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及对钢管桩侧摩阻力进行检测的技术。
背景技术
随着国际航运的发展和集装箱船舶普及，随着中国“一带一路”战略的推进，国内外泊位码头的建设数量逐年增加。打入钢管桩由于其施工便利在码头建设中得到广泛使用。随着建设码头吨位的增大，钢管桩向长大化发展，大直径超长钢管桩的使用越来越广泛。
海上超长钢管桩的打桩施工有着锤击能量大、锤击次数多、桩入土深等特点，这就导致桩的侧摩阻力检测时，传感器由于受到反复锤击震动、高水压等复杂环境影响存活率低下。目前，尚没有针对海上大直径超长钢管桩侧摩阻力测试的成熟可靠的测试技术。这也限制着从现场实测数据的角度对海上大直径超长钢管桩打桩动力特性、竖向荷载传递规律和承载特性认识。
实用新型内容
针对海上大直径超长钢管桩侧摩阻力测试中传感器存活率低、检测数据可靠性低的问题，本实用新型提供了一种大直径超长钢管桩侧摩阻力的检测装置。
本实用新型所采用的技术方案是：一种大直径超长钢管桩侧摩阻力检测装置，其包括桩身内壁安装固定有多列传感器及多个传感器保护罩，每列传感器由沿桩身内壁排成一列的若干传感器构成，传感器的线缆从桩头引至外部数据采集设备，传感器及至少部分线缆罩设于传感器保护罩内腔，传感器保护罩位于桩尖的一端成形为沿桩身内壁向桩尖延伸的坡状，传感器保护罩内填充有发泡材料。
作为优选方式，传感器保护罩由角钢所提供，角钢内角朝向桩身内壁且其两侧壁满焊固定于桩身内壁并与桩身内壁共同围合成容置传感器的内腔。
传感器保护罩由位于桩尖的角钢及位于桩身的角钢续接而成，位于桩尖的角钢的断面尺寸大于位于桩身的角钢的断面尺寸。
每一列传感器的线缆集结成束并采用多个环码固定在桩身内壁。
环码由角钢制成。
优选地，所述传感器为光纤光栅应变传感器。
优选地，在每个地质分层界面处的钢管桩壁上对称安装2个或4个传感器。
优选地，传感器通过螺栓构件固定于夹持支座，螺栓构件通过502胶粘固于夹持支座，夹持支座焊接且通过结构胶固定于桩身内壁。
位于传感器保护罩之外的线缆用绝缘胶带绑扎成束，用网管包裹并填充有发泡材料，绑扎成束后用环码分段固定，靠近桩头位置的桩壁上开设有线缆出线孔，用网管包裹的线缆从线缆出线孔贯穿过钢管桩壁。
本实用新型提供的大直径超长钢管桩侧摩阻力的测试装置，可保证在锤击能量大、锤击数多、水深环境恶劣的情况下大直径超长钢管桩侧摩阻力测试的传感器存活率和测试结果的可靠性。本实用新型采用的技术成熟、安装方便、测试结果可靠，适合在大直径超长钢管桩的侧摩阻力动态测试和静态测试中推广应用。
附图说明
图1为桩尖安装侧摩阻力检测装置后的示意图。
图2是图1的A-A剖面。
图3是图1的B-B剖面。
图4是桩尾安装侧摩阻力检测装置后的示意图。
图5是桩内侧安装侧摩阻力检测装置的示意图。
其中，传感器100，光纤线缆110，钢丝网管120，桩尖角钢130，桩身角钢131，环码132，波纹管140，桩身200，线缆出口210
具体实施方式
本实用新型采用以下步骤安装大直径超长钢管桩侧摩阻力的测试装置来检测桩侧摩阻力：
在进行钢管桩的侧摩阻力测试前，根据地质情况、基桩信息、打桩参数等，制定测试方案，确定传感器的类型、数量和安装位置。如需要测试沉桩过程的桩侧动摩阻力和桩身应力分布，优选大量程光纤光栅应变传感器。
根据传感器布置方案，在钢管桩内部用激光水平仪放线，标记传感器安装位置。在每个地质分层界面处的钢管桩壁上对称安装2个或4个传感器。桩身内壁在竖直方向上则安装固定有多列传感器，每列传感器由沿桩身内壁排成一列的若干传感器构成。
传感器保护罩由角钢构成，角钢内角朝向桩身内壁，其两侧壁满焊固定于桩身内壁并与桩身内壁共同围合成容置传感器的内腔。传感器保护罩由位于桩尖的角钢及位于桩身的角钢续接而成，位于桩尖的角钢的断面尺寸大于位于桩身的角钢的断面尺寸。具体来说，在桩尖部位满焊8-10号规格的角钢作为桩尖的传感器保护罩，且在桩尖的一端成形为沿桩身内壁向桩尖延伸的坡状。
将光纤光栅应变传感器100通过夹持支座固定安装在标记位置，传感器的传输光纤线缆从桩头引至外部数据采集设备。在夹持支座的螺栓位置采用502胶额外加固，整个夹持支座和光纤熔接位置采用结构胶额外加固，以保证打桩过程中传感器与钢管桩连接的稳固性。
用3号角钢加工成小号环码132，将传输光纤线缆绑扎并沿桩身每隔0.5m分段焊接固定于桩身内壁。光缆过长的，可采用扎带8字绑扎。
黏贴铝箔胶带保护传感器和光纤，在钢管桩入土区间间隔焊5号角钢作为桩身的传感器保护罩保护线缆和传感器。5号角钢与钢管桩贴合不紧密的部位，可采用扁钢焊接。
将传感器保护罩之外的多根传输光纤线缆用绝缘胶带绑扎成1束，用直径3cm的网管包裹，扎带绑扎后用环码分段固定。将桩内左右两侧的线缆逐渐汇成一束，穿入直径5厘米长3m的钢丝网管120内。在距钢管桩桩顶一定位置使用气割机割出一个直径5-6厘米的线缆出口210，用于线缆出线。
在传感器保护罩和钢丝网管内填充发泡剂，限制打桩过程中线缆甩动和土体的进入。
沉桩前将光纤线缆从桩顶附近预先切割的小孔中引出，连接上光纤光栅解调仪。在沉桩过程或沉桩后通过采集传感器数据，测试分析钢管桩的桩身应力和侧摩阻力分布规律。
Claims (9)
1.一种大直径超长钢管桩侧摩阻力检测装置，其特征在于包括：桩身内壁安装固定有多列传感器及多个传感器保护罩，每列传感器由沿桩身内壁排成一列的若干传感器构成，传感器的线缆从桩头引至外部数据采集设备，传感器及至少部分线缆罩设于传感器保护罩内腔，传感器保护罩位于桩尖的一端成形为沿桩身内壁向桩尖延伸的坡状，传感器保护罩内填充有发泡材料。
2.根据权利要求1所述的大直径超长钢管桩侧摩阻力检测装置，其特征在于：传感器保护罩由角钢所提供，角钢内角朝向桩身内壁且其两侧壁满焊固定于桩身内壁并与桩身内壁共同围合成容置传感器的内腔。
3.根据权利要求2所述的大直径超长钢管桩侧摩阻力检测装置，其特征在于：传感器保护罩由位于桩尖的角钢及位于桩身的角钢续接而成，位于桩尖的角钢的断面尺寸大于位于桩身的角钢的断面尺寸。
4.根据权利要求2所述的大直径超长钢管桩侧摩阻力检测装置，其特征在于：每一列传感器的线缆集结成束并采用多个环码固定在桩身内壁。
5.根据权利要求4所述的大直径超长钢管桩侧摩阻力检测装置，其特征在于：环码由角钢制成。
6.根据权利要求1所述的大直径超长钢管桩侧摩阻力检测装置，其特征在于：所述传感器为光纤光栅应变传感器。
7.根据权利要求1所述的大直径超长钢管桩侧摩阻力检测装置，其特征在于：在每个地质分层界面处的钢管桩壁上对称安装2个或4个传感器。
8.根据权利要求1所述的大直径超长钢管桩侧摩阻力检测装置，其特征在于：传感器通过螺栓构件固定于夹持支座，螺栓构件通过502胶粘固于夹持支座，夹持支座焊接且通过结构胶固定于桩身内壁。
9.根据权利要求1所述的大直径超长钢管桩侧摩阻力检测装置，其特征在于：位于传感器保护罩之外的线缆用绝缘胶带绑扎成束，用网管包裹并填充有发泡材料，绑扎成束后用环码分段固定，靠近桩头位置的桩壁上开设有线缆出线孔，用网管包裹的线缆从线缆出线孔贯穿过钢管桩壁。
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