The invention discloses a multi-layer casing open pile which can be used for measuring pile resistance and evaluating internal soil plug, including pile body, sensor system, data acquisition and control system; the open pile adopted in the device preferably adopts three-layer thin-walled steel pipe open pile, and a low resistance ball is arranged between each open pile, which can only rotate in the axial plane of the pile body, so as to realize the force between sensors. There is no other vertical force, so the internal friction, external friction and end resistance of the pile are separated. During the open pile test, the determined vertical force is applied by the external loading device to make the pile penetrate into the soil slowly with uniform vertical velocity. The open-ended pile of the invention can measure the magnitude and proportion of various resistance (soil friction to the outer wall of the steel pipe pile, soil friction to the inner wall of the steel pipe pile and end resistance of the soil to the wall of the steel pipe pile) and obtain the development process of pore pressure, earth pressure and soil plug.
【技术实现步骤摘要】
一种可用于测定桩阻力及评估内部土塞的多层套管开口桩
本专利技术涉及一种桩体,尤其涉及一种可用于测定桩阻力及评估内部土塞的多层套管开口桩,可用于分析开口桩在安装及承载过程中所受各种阻力(土体对钢管桩外壁的摩阻力、土塞对钢管桩内壁的摩阻力和桩端土对钢管桩壁的端阻力)的大小及分担比,并实时获得安装和承载过程中孔压、土压力等参数,以及通过传感器获得桩内部土塞的发展和力学特性的发展过程。
技术介绍
开口钢管桩具有抗冲击、打入容易、回收方便等优点,在近年来得到了越来越广泛的应用。但是由于安装过程中“挤土效应”和“土塞效应”存在,开口钢管桩竖向承载特性比闭口桩的更加复杂,需要更加关注。目前对于开口钢管桩的竖向承载特性的评估多是采用数值模拟或理论公式计算,不能准确地得到桩阻力中各组成所占的比例。此外,还可以采用现场试验或模型试验的方法,但试验复杂,且试验成本高。本专利技术提出了一种可用于测定桩阻力及评估内部土塞的多层套管开口桩,将竖向承载力各部分间分割开来,快速准确地得到开口桩所受的桩阻力中各阻力大小及分担比。并且,根据布置的多种传感器连续监测获得安装和承载过程中孔压、土压力等参数,以及通过传感器获得桩内部土塞的发展和力学特性的发展过程。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足,提出了一种可用于测定桩阻力及评估内部土塞的多层套管开口桩。该装置特点是:将竖向承载力各部分间分割开来,快速准确地得到开口桩所受的桩阻力中各阻力大小及分担比。并且,根据布置的多种传感器连续监测获得安装和承载过程中孔压、土压力等参数,以及通过传感器获得桩内部土塞的发展和力学特性的发展过程。本 ...
【技术保护点】
1.一种可用于测定桩阻力及评估内部土塞的多层套管开口桩,其特征在于:包括桩体、传感器系统、数据采集及控制系统;桩体由内摩阻力套管(4)、端阻力套管(3)、外摩阻力套管(2)从内向外依次同轴套置,上端均封闭下端均开口,端阻力套管(3)开口端管壁内外均具有凸缘,内、外摩阻力套管下端与凸缘之间均填充橡胶塞(14),在内摩阻力套管(4)与端阻力套管(3)之间,以及端阻力套管(3)与外摩阻力套管(2)之间设置有滚珠(5),滚珠(5)仅可在桩体轴向平面转动;传感器系统用于检测开口桩贯入土体时的待测数据,包括三个套管之间传递的轴力、土体作用于桩身的土压力、桩内顶部与土体表面的距离、土体的刚度;并传输至数据采集及控制系统中,数据采集及控制系统用于处理分析数据。
【技术特征摘要】
1.一种可用于测定桩阻力及评估内部土塞的多层套管开口桩,其特征在于:包括桩体、传感器系统、数据采集及控制系统;桩体由内摩阻力套管(4)、端阻力套管(3)、外摩阻力套管(2)从内向外依次同轴套置,上端均封闭下端均开口,端阻力套管(3)开口端管壁内外均具有凸缘,内、外摩阻力套管下端与凸缘之间均填充橡胶塞(14),在内摩阻力套管(4)与端阻力套管(3)之间,以及端阻力套管(3)与外摩阻力套管(2)之间设置有滚珠(5),滚珠(5)仅可在桩体轴向平面转动;传感器系统用于检测开口桩贯入土体时的待测数据,包括三个套管之间传递的轴力、土体作用于桩身的土压力、桩内顶部与土体表面的距离、土体的刚度;并传输至数据采集及控制系统中,数据采集及控制系统用于处理分析数据。2.根据权利要求1所述的可用于测定桩阻力及评估内部土塞的多层套管开口桩,其特征在于,在内摩阻力套管(4)外和端阻力套管(3)外均固定有钢圈(16),所述的滚珠(5)沿环向均布穿置在钢圈(16)上。3.根据权利要求1所述的可用于测定桩阻力及评估内部土塞的多层套管开口桩,其特征在于,所述的传感器系统包括压电式轴力传感器(8)、土压力计(6)、激光测距仪(7)、弯曲元(13);在各层套管顶部之间均设置压电式轴力传感器(8),用于测量在套管之间传递的轴力;内摩阻力套...
【专利技术属性】
技术研发人员:国振,芮圣洁,朱从博,王立忠,周文杰,李雨杰,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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