CN213143143U - 桩基力学性能检测用落锤装置及落锤式弯沉值检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种桩基力学性能检测用落锤装置及落锤式弯沉值检测装置，桩基力学性能检测用落锤装置包括能够上下移动的落锤，落锤与被检桩基之间设置有液压式压力传感器，液压式压力传感器包括内设有液压腔的缸体，液压式压力传感器还包括用于检测所述液压腔内液体压力的压力传感器，缸体的上端为用于与落锤接触传力的上侧传力端，缸体的下端为用于与被检桩基接触传力的下侧传力端，其中至少一侧传力端为能够在上下方向移动或在上下方向上变形而向所述液体传力的动载传力端。本实用新型提供了一种可以准确获得被检对象所受落锤冲击力的桩基力学性能检测用落锤装置及落锤式弯沉值检测装置。

Description

桩基力学性能检测用落锤装置及落锤式弯沉值检测装置

技术领域

本实用新型涉及检测领域中的桩基力学性能检测用落锤装置及落锤式弯沉值检测装置。

背景技术

通过落锤的自由落体来对被检对象冲击，以对被检对象的某些力学性能进行测试，是现有技术中的一种常见测试形式，使用时将落锤提升一定的高度，落锤下降时，速度增加，直到落锤撞击被检对象，通过动载模拟静载，从而简化产品结构。

常见的使用落锤的两个设备是落锤式弯沉值检测装置和桩基力学性能检测用落锤装置，落锤式弯沉值检测装置用于路面无损检测中对路面弯沉值的检测，弯沉是最重要的路面结构状况评价指标。使用时将落锤提升至一定的高度，落锤下降对待检路面冲击，产生一个冲击弯沉，通过传感器测得该弯沉值。

桩基力学性能检测时，在桩基外周贴上应变计，用起重机将落锤提升至一定高度，落锤下落撞击桩基上端，根据应变计显示的数值来对桩基的力学性能进行测试。无论是哪种试验，被检对象所受到的冲击力有一个设计要求值，需要落锤提供的冲击力达到该值，试验才是有效的，现有技术中通过落锤的重量和落锤提升的高度来换算出落锤对被检对象的冲击力，该计算属于一个理想计算，然而现实环境中，落锤下落过程的不确定性及被检对象表面颗粒的存在都会影响到落锤对被检对象的冲击力，仅依靠计算无法准确的活动落锤的冲击力。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可以准确获得被检对象所受落锤冲击力的桩基力学性能检测用落锤装置及落锤式弯沉值检测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型中桩基力学性能检测用落锤装置的技术方案如下：

桩基力学性能检测用落锤装置，包括能够上下移动的落锤，落锤与被检桩基之间设置有液压式压力传感器，液压式压力传感器包括内设有液压腔的缸体，液压式压力传感器还包括用于检测所述液压腔内液体压力的压力传感器，缸体的上端为用于与落锤接触传力的上侧传力端，缸体的下端为用于与被检桩基接触传力的下侧传力端，其中至少一侧传力端为能够在上下方向移动或在上下方向上变形而向所述液体传力的动载传力端。

落锤上端设置有用于通过挂绳与起重设备相连的挂连结构。

所述动载传力端由能够在上下方向上变形的传力膜片构成。

上侧传力端固定于所述落锤的底部。

本实用新型中落锤式弯沉值检测装置的技术方案为：

落锤式弯沉值检测装置，包括装置支架机能够上下移动以用于向地面冲击的落锤，落锤与被检路面之间设置有液压式压力传感器，液压式压力传感器包括内设有液压腔的缸体，液压式压力传感器还包括用于检测所述液压腔内液体压力的压力传感器，缸体的上端为用于与落锤接触传力的上侧传力端，缸体的下端为用于与被检路面接触传力的下侧传力端，其中至少一侧传力端为能够在上下方向移动或在上下方向上变形而向所述液体传力的动载传力端。

所述动载传力端由能够在上下方向上变形的传力膜片构成。

传力膜片具有外凸的传力头。

上侧传力端固定于落锤的底部。

落锤和液压式压力传感器的中部设置有用于避让相应位移测量部件的避让空间。

本实用新型的有益效果为：本实用新型中，在落锤与被检对象之间设置液压式压力传感器，当落锤向被检对象冲击时，液压式压力传感器直接在落锤与被检对象之间传力，同时动载传力端通过在上下方向上的移动或变形来对液压腔中的液体施压，压力传感器测得液体的压强，根据动载传力端的有效传力面积计算出动载传力端的受力，即被检对象所受到的冲击力，被检对象所受到的冲击力由测量得到而非计算得到，因此可以准确获得被检对象所受到的冲击力，此外，液压式压力传感器耐冲击，可以保证产品使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型中落锤式弯沉值检测装置的一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型中落锤与检测梁和位移测量部件的配合示意图；

图3是图1中液压式压力传感器的结构示意图；

图4是本实用新型中桩基力学性能检测用落锤装置的实施例的结构示意图。

具体实施方式

一种落锤式弯沉检测装置的实施例如图1~3所示：包括底部设置有行走轮3的装置支架12，装置支架上沿上下方向导向移动装配有用于向地面冲击的落锤6。在本发明中，装置支架12包括支架套筒11和固定于支架套筒11顶部的套筒顶盖10，行走轮3安装于支架套筒11的底部，落锤6导向移动装配于支架套筒11的内孔中，落锤6的顶部固定有竖向拉杆22，竖向拉杆22的上端由套筒顶盖10上侧穿出，竖向拉杆的顶端设置有拉杆提手9，套筒顶盖10上固定有套设于竖向拉杆外围的拉杆套筒7，拉杆套筒7上沿径向螺纹连接有用于顶紧所述竖向拉杆而对落锤进行位置固定的顶紧螺钉8，在进行弯沉检测时，需要旋松顶紧螺钉，顶紧螺钉不影响落锤的上下移动，在需要移动弯沉检测装置位置时，将落锤提升到高位，旋紧顶紧螺钉，通过顶紧螺钉对落锤进行位置固定。

落锤式弯沉检测装置还包括长度沿前后方向延伸的检测梁5，检测梁5上安装有位于落锤中心位置的用于测量路面下沉值的位移测量部件2，本实施例中的位移测量部件2为位移测量传感器，本实施例中的位移测量传感器为一个直线位移传感器电阻尺，其包括下端用于与路面接触的伸缩探头。检测梁5通过检测梁支腿4支撑于路面上，本实施例中，检测梁支腿有两个，两个检测梁支腿分别固定于检测梁的两端，各检测梁支腿与位移测量部件之间的间距大于落锤对待测量道路的弯沉影响半径，不同路面的弯沉影响半径是不同的，对于柔性基层沥青路面而言，弯盆影响半径一般不会超过2.4米，因此在对柔性基层沥青路面进行弯沉检测时，检测梁支腿4与位移测量部件2之间的距离为2.4米即可；对于各种类型的结构路面而言，弯盆影响半径一般不会超过3.6米，因此当检测梁支腿与位移测量部件的距离为3.6米时，本落锤式弯沉检测装置可以对各种类型的结构路面进行弯沉检测。

落锤6的底部固设有环设于位移测量部件外围的液压式压力传感器1，液压式压力传感器1的缸体包括内套筒19和外套筒17，内套筒19、外套筒17之间形成环形的液压腔，液压腔内填充有液体，内套筒19、外套筒17的上端设有与落锤接触传力配合的上侧传力端，内套筒19、外套筒17的下端设有用于与路面接触传力配合的下侧传力端。本实施例中，上侧传力端由固定于内套筒19、外套筒17顶部的传感器固定板18构成，传感器固定板固定于落锤底部，下侧传力端由固定于内套筒19、外套筒17底部的传力膜片20构成，传力膜片在受上下方向作用力时可以上下变形从而构成了在上下方向上变形而向所述液体传力的动载传力端，外套筒上固定有与液压腔相连的用于检测液体压强的液压传感器16。传力膜片20可以通过上下方向上的变形而向液体传递作用力，本实施例中传力膜片与内套筒、外套筒焊接密封连接，传力膜片的下端具有用于与路面接触的传力头21。当落锤向下运动对路面冲击时，落锤的冲击力通过液压式压力传感器传递给路面，传力头受反作用力，传力膜片对液体施压，液压传感器检测到液体压强，通过传力膜片的有效传力面积，可以获得落锤对路面的冲击力。

落锤及液压式压力传感器上设置有用于避让位移测量部件的测量部件避让空间15，测量部件避让空间包括上侧避让空间部分13和下侧避让空间部分14，下侧避让空间部分的宽度小于上侧避让空间部分的宽度，位移测量部件2沿上下方向穿设于下侧避让空间部分中，检测梁5沿前后方向贯穿上侧避让空间部分13。装置支架上设置有供检测梁沿前后方向穿过的检测梁通道24，检测梁通道24的竖向高度高于检测梁5的竖向高度。当需要落锤式弯沉检测装置移动时，可以抬高检测梁的高度，在检测梁与检测梁通道的底部之间垫上垫块，这样就可以避免检测梁支腿与路面接触而影响落锤式弯沉检测装置移动，当然也可以人工先抬着检测梁到下一检测位置，然后装置支架再移动到对应位置。

本发明中，检测梁上的两个检测梁支腿与位移测量部件之间的间距大于落锤对待测道路的弯沉影响半径，也就是说，两个检测梁支腿处于落锤对路面的弯沉影响半径之外，因此在落锤对路面冲击时，检测梁的位置和高度不会发生变化，从而为位移测量部件提供了一个稳定的测量基体，在落锤冲击路面之前，位移测量部件测得落锤中心位置的高度h1，落锤冲击路面之后，位移测量部件测得落锤中心位置的最大位移h2，则路面的冲击弯盆=h2-h1，在冲击结束后，一段时间过后，弯盆回弹后，位移测量部件测得落锤中心位置的高度h3，则h2-h3就等于路面的回弹弯盆，也就是说通过该装置，可以准确的检测的路面的冲击弯盆和回弹弯盆。采用液压式压力传感器可以获得落锤向路面的冲击力，以判断冲击力是否符合试验要求，液压式压力传感器能够承受较高的冲击力，具有较高的使用寿命，且液压式压力传感器的设置位置是落锤与路面之间，与路面直接接触，因此可以准确的得到路面所受到的冲击力。

在本发明的其它实施例中，位移测量部件还可以是激光位移传感器；落锤也可以通过竖向拉杆与装置支架的导向而与装置支架在上下方向上导向移动配合；液压式压力传感器还可以不是膜片式结构，比如说液压式压力传感器包括缸体和活塞，液体填充于活塞腔中，活塞用于与路面接触传力，当活塞撞击路面时，活塞通过上下移动对活塞腔中的液体施压，压力传感器测得此时的液体压强，根据活塞的有效传力面积来计算出活塞的受力；液压式压力传感器也可以不固定于落锤上，比如说将液压式压力传感器置于路面上，此时上侧传力端可以是一个能够上下移动或上下变形传力的动载传力端，落锤下落时，通过冲击动载传力端而向路面传递作用力；落锤还可以是实心结构，此时位移测量部件置于落锤旁而对产生的弯沉值进行测量。

桩基力学性能检测用落锤装置的实施例如图4所示：包括在起重设备下能够上下移动的落锤6，落锤上端设置有用于通过挂绳与起重设备相连的挂连结构7，挂连结构7为挂耳。落锤的底部固定有液压式压力传感器，液压式压力传感器包括内设有液压腔8的缸体4，缸体4为筒形结构，缸体的内腔构成液压腔。缸体4上端设有与落锤接触传力配合的上侧传力端5，缸体4下端设有用于与桩基上端接触传力配合的下侧传力端。本实施例中，上侧传力端由固定于缸体顶部的传感器固定板构成，传感器固定板固定于落锤底部，下侧传力端由固定于缸体底部的传力膜片1构成，传力膜片在受上下方向作用力时可以上下变形从而构成了在上下方向上变形而向所述液体传力的动载传力端，缸体上固定有与液压腔相连的用于检测液体压强的液压传感器2。传力膜片具有外凸的传力头3。在本实用新型的其它实施例中，液压式压力传感器还可以不是膜片式结构，比如说液压式压力传感器包括缸体和活塞，液体填充于活塞腔中，活塞用于与路面接触传力，当活塞撞击桩基时，活塞通过上下移动对活塞腔中的液体施压，压力传感器测得此时的液体压强，根据活塞的有效传力面积来计算出活塞的受力；液压式压力传感器也可以不固定于落锤上，比如说将液压式压力传感器置于桩基上端上，此时上侧传力端可以是一个能够上下移动或上下变形传力的动载传力端，落锤下落时，通过冲击动载传力端而向桩基传递作用力。

Claims (9)

1.桩基力学性能检测用落锤装置，包括能够上下移动的落锤，其特征在于：落锤与被检桩基之间设置有液压式压力传感器，液压式压力传感器包括内设有液压腔的缸体，液压式压力传感器还包括用于检测所述液压腔内液体压力的压力传感器，缸体的上端为用于与落锤接触传力的上侧传力端，缸体的下端为用于与被检桩基接触传力的下侧传力端，其中至少一侧传力端为能够在上下方向移动或在上下方向上变形而向所述液体传力的动载传力端。

2.根据权利要求1所述的桩基力学性能检测用落锤装置，其特征在于：落锤上端设置有用于通过挂绳与起重设备相连的挂连结构。

3.根据权利要求1所述的桩基力学性能检测用落锤装置，其特征在于：所述动载传力端由能够在上下方向上变形的传力膜片构成。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的桩基力学性能检测用落锤装置，其特征在于：上侧传力端固定于所述落锤的底部。

5.落锤式弯沉值检测装置，包括装置支架机能够上下移动以用于向地面冲击的落锤，其特征在于：落锤与被检路面之间设置有液压式压力传感器，液压式压力传感器包括内设有液压腔的缸体，液压式压力传感器还包括用于检测所述液压腔内液体压力的压力传感器，缸体的上端为用于与落锤接触传力的上侧传力端，缸体的下端为用于与被检路面接触传力的下侧传力端，其中至少一侧传力端为能够在上下方向移动或在上下方向上变形而向所述液体传力的动载传力端。

6.根据权利要求5所述的落锤式弯沉值检测装置，其特征在于：所述动载传力端由能够在上下方向上变形的传力膜片构成。

7.根据权利要求6所述的落锤式弯沉值检测装置，其特征在于：传力膜片具有外凸的传力头。

8.根据权利要求5所述的落锤式弯沉值检测装置，其特征在于：上侧传力端固定于落锤的底部。

9.根据权利要求5~8任意一项所述的落锤式弯沉值检测装置，其特征在于：落锤和液压式压力传感器的中部设置有用于避让相应位移测量部件的避让空间。

Images