CN219621844U - 一种phc桩高应变检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种PHC桩高应变检测装置，包括：检测架、重锤释放机构及重锤；所述检测架同轴设置在PHC桩的桩帽位置处，所述检测架用于支撑重锤并使重锤垂直下落于桩帽中心处，所述重锤释放机构设置在检测架形成的空间范围内并处于检测架的中轴线位置处，能够沿着检测架中轴线上下移动以吊挂并自动释放重锤；重锤释放机构包括吊钩、缆绳以及连接绳，所述吊钩两个夹持部的转动轴处连接有释放部件，吊钩的两个夹持部件顶部通过连接绳连接，连接绳通过起吊绳与起重机连接；吊钩的释放部件通过揽绳连接在检测架上；该装置能够自动释放重锤，防止重锤在释放和掉落过程中出现偏心现象，提高检测结果的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及桩基检测技术领域，尤其涉及一种PHC桩高应变检测装置。
背景技术
基桩是桩基础的基本组成单元，也是桩基础的核心组成要素，随着社会经济的发展，各种建筑倾向于采用PHC桩(预应力高强度混凝土管桩)作为主要的承重结构，PHC桩的承载能力和结构完整性关系到PHC桩本身及PHC桩上部建筑物的稳定性和安全性，因此，如何有效地对PHC桩进行检测至关重要。
高应变法是桩基质量检测的一种常用方法，可以检测桩身结构完整性和竖向抗压承载力。在高应变检测过程中，检测用的重锤在外力作用下下落，对桩基施加一个锤击力，在桩身安装传感器，采集速度和力时程曲线，通过波动理论分析，对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定，采集信号的好坏直接关系检测结果的准确性；现有的桩基高应变检测过程中，通常采用吊车起吊重锤，采用人工外力的方法使重锤脱钩并掉落在待检测到桩基上；然而人工使重锤脱钩的方法容易使重锤出现偏心现象，影响到测量结果的准确性；重锤自由掉落在桩基上容易出现翻到现象而砸坏测试设备；重锤在掉落过程中，还容易因风力影响而出现偏摆现象，导致重锤砸偏，影响测试结果。
申请公布号为CN 114215125 A的中国发明专利公布了“一种用于桩帽的高应变检测装置”，其可以通过自脱钳自动释放高应变检测垂，然而，该装置结构复杂，并且要通过对称设置的两个滑轮组、两组钢丝绳来保证高应变检测锤吊装的稳定性，在使用过程中，需要同时控制两组钢丝绳来使高应变检测锤保持平衡，当其中的任意一组钢丝绳损坏时，则会使高应变检测锤吊装过程中失稳，影响装置的测量安全性和测量结果。
实用新型内容
本实用新型的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种PHC桩高应变检测装置，采用检测架与落锤相配合的方式对PHC桩进行高应变检测，并通过重锤释放机构自动使重锤脱钩，能够防止重锤脱钩以及落锤掉落过程中产生偏心现象，提高检测结果的准确性。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括以下各方面。
一种PHC桩高应变检测装置，包括：检测架、重锤释放机构及重锤；所述检测架同轴设置在PHC桩的桩帽位置处，所述检测架用于支撑重锤并使重锤垂直下落于桩帽中心处，所述重锤释放机构设置在检测架形成的空间范围内并处于检测架的中轴线位置处，能够沿着检测架中轴线上下移动以吊挂并自动释放重锤；
所述重锤释放机构包括吊钩、缆绳以及连接绳，所述吊钩包括两个相对设置的夹持部件，两个夹持部件转动连接，两个夹持部的转动轴处连接有释放部件，所述吊钩的两个夹持部件顶部通过连接绳连接，连接绳通过起吊绳与起重机连接；所述吊钩的释放部件与揽绳连接，所述揽绳连接在检测架上。
优选的，所述检测架包括底座和架体；所述底座同轴设置在架体底部以支撑架体，所述架体高度方向形成导向通道以引导重锤下落轨迹；
所述底座呈四棱柱框架结构，其底边分别由第一横杆围成，顶边分别由第二横杆围成，侧边由第一立柱围成，第一立柱分别与第一横杆、第二横杆垂直；
所述底座顶部设置有用于支撑架体的支撑体，所述支撑体包括两根第一横梁和两根第二横梁，两根第一横梁相互平行且分别靠近两根相对的第二横杆设置，两根第二横梁相互平行且分别靠近另外两根相对的第二横杆设置，两根第一横梁和两根第二横梁形成井字形结构；
所述架体主体结构呈四棱柱框架结构，包括四根第三立柱，四根第三立柱分别设置在两根第二横梁与两根第一横梁的交点处，两根相邻的第三立柱高度方向分别设置有多根第四横杆，第四横杆之间相互平行，第四横杆与第三立柱垂直；
所述架体顶部的其中两根相对的第四横杆上平行设置有多组支杆，每组有两根，每组的两根支杆对称设置，两根支杆底部分别与相对的第四横杆连接，两根支杆顶部相互连接，每组支杆顶部通过一根或多根第五横杆连接。
进一步地，当每组支杆顶部通过一根第五横杆连接时，所述第五横杆中部设置吊装孔。
进一步地，所述释放部件为板状结构，两端分别设置有安装孔；所述释放部件的第一端连接在两个夹持部的转动轴处，第二端与缆绳连接，所述缆绳穿过第五横杆并绑设在检测架上。
进一步地，所述第一横杆的中部还设置有第二立柱，所述第二立柱的底部与第一横杆垂直，顶部与第二横杆垂直；所述底座的其中一个侧面上，第二立柱和第一立柱之间还平行设置有多根第三横杆，多根第三横杆形成爬梯结构。
进一步地，所述第三立柱与第一横梁、所述第三立柱与第二横梁的连接部位处设置有加强筋板。
进一步地，所述架体的其中两根相邻的第三立柱之间平行设置有导向柱和/或第二立柱外侧设置有导向柱；当导向柱设置在两根相邻的第三立柱之间时，所述导向柱设置在第四横杆中部且与第四横杆垂直，所述导向柱靠近架体底部设置。
进一步地，所述第三立柱之间和/或第二立柱外侧设置有两根导向柱，两根导向柱之间具有一定间隙，两根导向柱分别沿高度方向设置有多个通孔。
进一步地，所述架体顶部设置有滑轮，所述滑轮通过支架设置在第五横杆上，所述缆绳第二端穿过第五横杆并绕过滑轮后，绑设在导向柱上。
优选的，所述桩帽同轴设置在PHC桩顶部，桩帽为钢混结构，包括护筒以及设置在护筒内的桩帽本体，所述桩帽本体内轴向设置有多片钢筋网片；所述护筒为圆筒状，圆筒底部设置有圆环状的隔板，所述护筒的内壁上周向点焊有预留钢筋。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：
通过设置高应变检测架，能够引导重锤的掉落轨迹，防止重锤在掉落过程中出现偏心现象，防止其砸坏桩帽及测试设备，提高检测结果的准确性。
通过设置重锤释放机构，能够自动释放重锤，避免因人工释放重锤而出现偏心现象，从而提高测量结果的准确性。
通过在高应变检测架上设置导向柱，能够引导释放重锤用的缆绳的方向，进一步提高检测结果的准确性，导向柱还可调节缆绳的设置长度，从而调整重锤的掉落高度。
通过设置桩帽，能够提高PHC桩的承载能力，从而防止PHC桩被重锤砸破。
附图说明
图1是本实用新型示例性实施例的PHC桩高应变检测架结构示意图。
图2是本实用新型示例性实施例的PHC桩的桩帽结构示意图。
图3是本实用新型示例性实施例的重锤释放机构结构示意图。
图4是本实用新型示例性实施例的PHC桩高应变检测装置结构示意图。
图中标识：1-底座，11-第一横杆，12-第二横杆，13-第一立柱，14-支撑体，140-第一横梁，141-第二横梁，15-第二立柱，16-第三横杆，2-架体，21-第三立柱，22-第四横杆，23-导向柱，3-支杆，31-第五横杆，4-桩芯，5-桩帽，51-护筒，52-预留钢筋，53-钢筋网片，6-吊钩，7-缆绳，71-连接绳，8-起吊绳，9-重锤。
具体实施方式
下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，以使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1示出了本实用新型示例性实施例的PHC桩高应变检测架，该PHC桩高应变检测架包括底座1和架体2，底座1同轴设置在架体2底部以支撑架体2，并为检测人员提供检测和仪器设置空间；底座1呈四棱柱框架结构，底座1的底边分别由第一横杆11围成，顶边分别由第二横杆12围成，侧边由第一立柱13围成，第一立柱13分别与第一横杆11、第二横杆12垂直；底座1顶部设置有用于支撑架体2的支撑体14，支撑体14包括两根第一横梁140和两根第二横梁141，两根第一横梁140相互平行且分别靠近两根相对的第二横杆12设置，两根第二横梁141相互平行且分别靠近另外两根相对的第二横杆12设置，两根第一横梁140和两根第二横梁141形成井字形结构，井口宽度略大于重锤宽度，以便于检测用的重锤通过井口落在桩帽上，从而进行高应变检测。由于井口宽度略大于重锤宽度，在支撑体14上设置架体2时，架体2的宽度也略大于重锤宽度，在重锤下落过程中，可降低风力对重锤的影响，防止重锤下落时出现偏摆现象，影响检测结果。
架体2和底座1通过焊接方式形成一体结构，架体2主体结构呈四棱柱框架结构，包括四根第三立柱21，四根第三立柱21分别设置在两根第二横梁141与两根第一横梁140的交点处，两根相邻的第三立柱21高度方向分别设置有多根第四横杆22，第四横杆22之间相互平行，第四横杆22与第三立柱21垂直，以增强架体2整体结构的稳定性。在使用过程中，若架体2的高度不满足高应变检测要求，可在原有架体的基础上，设置多层与原有架体结构相同的架体，以使组合后的架体高度满足高应变检测要求。架体2顶部的其中两根相对的第四横杆22上平行设置有多组支杆3，每组有两根，每组的两根支杆3对称设置，两根支杆3底部分别与相对的第四横杆22连接，两根支杆3顶部相互连接，每组支杆3顶部通过一根或多根第五横杆31连接。
当第五横杆31数量为一根时，可在第五横杆31中部设置吊装孔，以便于起吊重锤用的缆绳、起吊绳穿过吊装孔起吊重锤；吊装孔处于第五横杆31中部，当起吊重锤时，可使重锤轴线处于检测架的中轴线位置处，防止重锤偏心下落，影响检测结果。当第五横杆31数量为两根时，两根第五横杆31平行设置，两根第五横杆31之间具有一定缝隙，使缆绳、起吊绳能够穿过缝隙起吊重锤；为防止重锤吊装及掉落过程中出现偏心现象，可在第五横杆31中部的缝隙位置处对称设置连接板，从而使缆绳和起吊绳沿着检测架中轴线上升或下降。
为提升底座1的结构强度，第一横杆11的中部还设置有第二立柱15，第二立柱15的底部与第一横杆11垂直，顶部与第二横杆12垂直。底座1的其中一个侧面上，第二立柱15和第一立柱13之间还平行设置有多根第三横杆16，第三横杆16形成爬梯结构，有利于施工人员通过爬梯到底座1顶部架设架体2、绑设缆绳。
架体2结构中，第三立柱21与第一横梁140、第二横梁141的连接部位处还设置有加强筋板(图中未示出)，以增强架体2与底座1连接的稳定性；架体2结构中，其中两根相邻的第三立柱21之间还平行设置有导向柱23，导向柱23设置在第四横杆22中部且与第四横杆22垂直；导向柱23靠近架体2底部设置，其高度可以与第三立柱21等高，也可以低于第三立柱21高度。导向柱23用于固定缆绳并引导缆绳的路径，防止缆绳打结；导向柱23内部可以是空心结构，缆绳一端绑扎在导向柱23上，另一端从导向柱23内穿过，从第五横杆31上穿过后，挂设在起吊重锤用的吊钩上；为便于观察缆绳的状态，避免因缆绳质量问题而造成检测失败；导向柱23可以采用两根，两根相对设置，两根导向柱之间具有一定间隙，缆绳从两根导向柱之间的间隙穿过，便于施工人员观察缆绳状态，当缆绳出现质量问题时，有助于及时更换；两根导向柱还分别沿高度方向设置有多个通孔，以便于将缆绳系设在通孔位置处。通过将缆绳系设在不同高度的通孔位置处，还可调节重锤的下落高度，从而实现PHC桩高应变的灵活检测。
参考图2，桩帽5同轴设置在桩芯4顶部(桩芯为PHC桩)，桩帽5为钢混结构，包括护筒51以及设置在护筒51内的桩帽本体，桩帽本体内轴向设置有多片钢筋网片53，相邻钢筋网片的距离根据设计要求确定，钢筋网片53尺寸为φ10@100(纵横向钢筋直径为10mm，间距为100mm)，钢筋网片53距桩帽本体顶部50mm；护筒51为圆筒状，圆筒底部设置有圆环状的隔板，隔板外圆直径与护筒51内径相等，以使隔板嵌入到护筒51内；或者隔板外圆直径大于护筒51外径，使用时将隔板铺设在桩芯顶部，并在隔板顶部设置护筒51；隔板可采用木板或钢板，采用钢板时，可将其焊接在护筒51内，使隔板与护筒51连接紧密，以防混凝土浇筑时漏浆；护筒51的内壁上周向点焊有预留钢筋52；浇筑桩帽时，预留钢筋与混凝土形成整体结构，有利于提高桩帽5的结构强度，防止其在重锤下落过程中开裂。
参考图3，重锤释放机构包括吊钩6、缆绳7以及连接绳71；吊钩6包括两个相对设置的夹持部件，两个夹持部件转动连接，两个夹持部的转动轴处连接有释放部件，释放部件的第一端连接在两个夹持部的转动轴处，第二端与缆绳7连接；两个夹持部件的底部用于夹持重锤，顶部分别设置有通孔，两个夹持部件的顶部通过连接绳71连接；在起重过程中，起吊重锤用的起吊绳和连接绳71直径较大，当连接绳71无法穿过夹持部件顶部的通孔时，可在夹持部件顶部分别设置直径更大的连接环(图中未示出)，使连接绳71连接在连接环上。为防止吊钩6在吊装过程中出现偏心现象，可在连接绳71的中部设置挂钩，挂钩不会沿连接绳71相对滑动，起吊时，起吊绳连接在连接绳71的中部设置挂钩上，从而确保吊装过程中的稳定性。
参考图4，本实用新型示例性实施例的PHC桩高应变检测装置的检测过程为：在待检测PHC桩的桩顶处同轴设置检测用的桩帽5，并在桩帽5顶部设置垫板；将检测用的重锤9吊装在桩帽位置处；将检测架同轴放置于桩帽5位置处，将连接绳71两端分别连接在吊钩6的两个夹持部件上，然后将起吊绳8第一端连接在连接绳71中部，起吊绳8第二端穿过第五横杆31与起重机吊钩连接，吊钩6处于架体2内部，并处于架体2的轴线位置处，缆绳7的第一端与吊钩6的释放部件第二端连接，缆绳7第二端穿过第五横杆31，并绕过架体2，连接在导向柱23上，吊钩6的夹持部件夹持重锤9；在高应变检测的准备工作完成后，通过起重机下放起吊绳8，进而下放重锤9，此时缆绳7处于松弛状态，吊钩6夹紧重锤9的吊耳；当重锤下放一定高度后，缆绳7处于张紧状态，缆绳7与吊钩释放部件连接的一端向上提拉吊钩释放部件，从而使吊钩6的夹持部件打开，从而释放重锤，使重锤自由下落到桩帽5上，实现PHC桩的高应变检测。
为减轻缆绳7与架体2接触部位的磨损程度，提高缆绳7的使用寿命，架体2的顶部可以设置滑轮(图中未示出)，滑轮可通过支架设置在第五横杆31上，缆绳7第二端穿过第五横杆31并绕过滑轮后，绑设在导向柱23上。
以上所述，仅为本实用新型具体实施方式的详细说明，而非对本实用新型的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种PHC桩高应变检测装置，其特征在于，包括：检测架、重锤释放机构及重锤；所述检测架同轴设置在PHC桩的桩帽位置处，所述检测架用于支撑重锤并使重锤垂直下落于桩帽中心处，所述重锤释放机构设置在检测架形成的空间范围内并处于检测架的中轴线位置处，能够沿着检测架中轴线上下移动以吊挂并自动释放重锤；
所述重锤释放机构包括吊钩(6)、缆绳(7)以及连接绳(71)，所述吊钩(6)包括两个相对设置的夹持部件，两个夹持部件转动连接，两个夹持部的转动轴处连接有释放部件，所述吊钩(6)的两个夹持部件顶部通过连接绳(71)连接，连接绳(71)通过起吊绳与起重机连接；所述吊钩(6)的释放部件与缆绳(7)连接，所述缆绳(7)连接在检测架上。
2.根据权利要求1所述的PHC桩高应变检测装置，其特征在于，所述检测架包括底座(1)和架体(2)；所述底座(1)同轴设置在架体(2)底部以支撑架体(2)，所述架体(2)高度方向形成导向通道以引导重锤下落轨迹；
所述底座(1)呈四棱柱框架结构，其底边分别由第一横杆(11)围成，顶边分别由第二横杆(12)围成，侧边由第一立柱(13)围成，第一立柱(13)分别与第一横杆(11)、第二横杆(12)垂直；
所述底座(1)顶部设置有用于支撑架体(2)的支撑体(14)，所述支撑体(14)包括两根第一横梁(140)和两根第二横梁(141)，两根第一横梁(140)相互平行且分别靠近两根相对的第二横杆(12)设置，两根第二横梁(141)相互平行且分别靠近另外两根相对的第二横杆(12)设置，两根第一横梁(140)和两根第二横梁(141)形成井字形结构；
所述架体(2)主体结构呈四棱柱框架结构，包括四根第三立柱(21)，四根第三立柱(21)分别设置在两根第二横梁(141)与两根第一横梁(140)的交点处，两根相邻的第三立柱(21)高度方向分别设置有多根第四横杆(22)，第四横杆(22)之间相互平行，第四横杆(22)与第三立柱(21)垂直；
所述架体(2)顶部的其中两根相对的第四横杆(22)上平行设置有多组支杆(3)，每组有两根，每组的两根支杆(3)对称设置，两根支杆(3)底部分别与相对的第四横杆(22)连接，两根支杆(3)顶部相互连接，每组支杆(3)顶部通过一根或多根第五横杆(31)连接。
3.根据权利要求2所述的PHC桩高应变检测装置，其特征在于，当每组支杆(3)顶部通过一根第五横杆(31)连接时，所述第五横杆(31)中部设置吊装孔。
4.根据权利要求2所述的PHC桩高应变检测装置，其特征在于，所述释放部件为板状结构，两端分别设置有安装孔；所述释放部件的第一端连接在两个夹持部的转动轴处，第二端与缆绳(7)连接，所述缆绳(7)穿过第五横杆(31)并绑设在检测架上。
5.根据权利要求2所述的PHC桩高应变检测装置，其特征在于，所述第一横杆(11)的中部还设置有第二立柱(15)，所述第二立柱(15)的底部与第一横杆(11)垂直，顶部与第二横杆(12)垂直；所述底座(1)的其中一个侧面上，第二立柱(15)和第一立柱(13)之间还平行设置有多根第三横杆(16)，多根第三横杆(16)形成爬梯结构。
6.根据权利要求2所述的PHC桩高应变检测装置，其特征在于，所述第三立柱(21)与第一横梁(140)、所述第三立柱(21)与第二横梁(141)的连接部位处设置有加强筋板。
7.根据权利要求5所述的PHC桩高应变检测装置，其特征在于，所述架体(2)的其中两根相邻的第三立柱(21)之间平行设置有导向柱(23)和/或第二立柱(15)外侧设置有导向柱(23)；当导向柱(23)设置在两根相邻的第三立柱(21)之间时，所述导向柱(23)设置在第四横杆(22)中部且与第四横杆(22)垂直，所述导向柱(23)靠近架体(2)底部设置。
8.根据权利要求7所述的PHC桩高应变检测装置，其特征在于，所述第三立柱(21)之间和/或第二立柱(15)外侧设置有两根导向柱(23)，两根导向柱(23)之间具有一定间隙，两根导向柱(23)分别沿高度方向设置有多个通孔。
9.根据权利要求7所述的PHC桩高应变检测装置，其特征在于，所述架体(2)顶部设置有滑轮，所述滑轮通过支架设置在第五横杆(31)上，所述缆绳(7)第二端穿过第五横杆(31)并绕过滑轮后，绑设在导向柱(23)上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的PHC桩高应变检测装置，其特征在于，所述桩帽同轴设置在PHC桩顶部，桩帽为钢混结构，包括护筒(51)以及设置在护筒(51)内的桩帽本体，所述桩帽本体内轴向设置有多片钢筋网片(53)；所述护筒(51)为圆筒状，圆筒底部设置有圆环状的隔板，所述护筒(51)的内壁上周向点焊有预留钢筋(52)。
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