一种打入式基桩沉桩贯入度及回弹量测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种打入式基桩的沉桩贯入度及回弹量测试装置，该装置包括测试纸、笔形构件、用于固定笔形构件的笔架、用于固定笔架的夹道及用于固定夹道的支撑架，夹道为弧形构件且开设有弧形滑槽，笔架沿滑槽所限定的轨道移动并可拆卸地固定连接于夹道，测试纸固定于待测试基桩的外侧壁，支撑架将夹道固定于待测试基桩的外侧使夹道的弧形与待测试基桩的外侧壁弧度相对应，笔形构件水平放置且笔尖与待测试基桩外侧壁的测试纸外表面接触为一种打入式基桩沉桩贯入度及回弹量测量装置。该测量装置安装方便，耗时短，测量精度高，测量成本低，能对GPS及全站仪的贯入度测量校核、能估算单桩承载力。

A testing device for penetration and rebound of driven pile driving

【技术实现步骤摘要】
一种打入式基桩沉桩贯入度及回弹量测试装置
本技术涉及桩基工程领域，具体涉及一种能测量沉桩过程基桩贯入度、桩身回弹量的装置。
技术介绍
打入式基桩常用沉桩终锤标准为标高和贯入度控制两种，端承为主的基桩及持力层为硬层的基桩常以贯入度控制为主。目前在国内外的海上和陆地的各类建筑工程，基桩沉桩施工中，贯入度主要通过全站仪或打桩船(机)附带的GPS对不同锤击数之间的桩身标高进行测量，以不同锤击数之间的表高差反推沉桩贯入度，此种方式的缺点在于测量系统的误差或错误不易被发现，且GPS的测量与卫星信号强弱也有较大影响。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能对基桩沉桩过程的贯入度、桩身回弹量进行实时化测试的装置。为了实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：一种打入式基桩的沉桩贯入度及回弹量测试装置，其包括测试纸、笔形构件、用于固定笔形构件的笔架、用于固定笔架的夹道及用于固定夹道的支撑架，夹道为弧形构件且开设有弧形滑槽，笔架沿滑槽所限定的轨道移动并可拆卸地固定连接于夹道，测试纸固定于待测试基桩的外侧壁，支撑架将夹道固定于待测试基桩的外侧使夹道的弧形与待测试基桩的外侧壁弧度相对应，笔形构件水平放置且笔尖与待测试基桩外侧壁的测试纸外表面接触。所述支撑架包括底座及托架，所述底座设置于固定物或运输工具上，所述托架底部固定连接于底座，托架顶部固定连接夹道。所述笔形构件包括笔筒、笔芯及弹簧，笔筒水平地固定连接于笔架顶部，笔筒一端开口一端封闭，笔芯放置于笔筒内腔，笔尖从笔筒开口端露出，封闭端设有将笔芯向外压送的弹簧，笔筒顶部设有通孔，通孔内设有用于将笔芯旋紧固定于笔筒内的螺栓，螺栓的顶部穿出通孔作为可供人工旋紧的操作端。所述笔芯为彩色笔芯。所述夹道滑槽设有刻度。本技术的装置组装方便，耗时短，精度高、适用范围广，通过装置上的笔和贴在桩身的回弹测试纸的接触，随着基桩的沉桩，能画出基桩桩身每一锤的位移曲线，包括贯入度及桩身回弹量。该测试装置能适用于打入式钢管桩和混凝土桩，不同类型、不同桩径的基桩、海上和陆地上的打入式基桩均能使用。在基桩沉桩过程中，将装置安装在打桩船(机)背板上、回弹测试纸贴在桩身、通过装置上的笔和回弹纸接触，测出每一锤基桩的贯入度和回弹值，形成测试曲线，测试精度在0.1mm/击，能和全站仪及GPS对于贯入度的测量结果进行比较和校核，防止单一的贯入度测量系统误差，保证沉桩过程贯入度测量的精确度。相对传统的GPS及全站仪对比仅能测试沉桩过程的贯入度，且系统的错误具有隐蔽性，本技术能对贯入度及桩身回弹形成直接的曲线，具有可视化的功能，直观明确。且基于沉桩过程的贯入度及回弹测试值，根据海利公式，可进行单桩承载力的估算，能从多角度保证基桩沉桩质量。附图说明图1是本技术的打入式基桩沉桩贯入度及回弹量测试装置的侧视图。图2是本技术的打入式基桩沉桩贯入度及回弹量测试装置的俯视图。图3是本技术的打入式基桩沉桩贯入度及回弹量测试装置的正视图。图4是本技术在贯入度及回弹量测试过程的立面示意图。图5是本技术在贯入度及回弹量测试过程中笔架沿夹道移动的平面示意图。图6是回弹测试纸含义解析图。图7是回弹测试纸贯入度及回弹量测试轨迹示意图。其中，底座101，托架102，夹道103，笔架104，笔筒105，弹簧106，螺栓107，笔芯108，背板109，测试纸200，基桩300，两锤桩身总下沉量401，单锤桩身下沉量402，单锤桩身回弹量403。具体实施方式本技术的打入式基桩的沉桩贯入度及回弹量测试装置如图1～图5所示，其包括测试纸200、笔形构件、用于固定笔形构件的笔架104、用于固定笔架的夹道103及用于固定夹道的支撑架。夹道103为弧形构件且开设有弧形滑槽，笔架104沿滑槽所限定的轨道移动并可拆卸地固定连接于夹道103。测试纸200固定于待测试基桩300的外侧壁，支撑架将夹道固定于待测试基桩的外侧使夹道的弧形与待测试基桩的外侧壁弧度相对应，笔形构件水平放置且笔尖与待测试基桩外侧壁的测试纸外表面接触。在本实施例中，支撑架包括底座101及托架102，底座101直接放置于固定物上，如建筑物或构筑物，或运载工具上。如图4所示，底座也可进一步通过背板109等构件放置于固定物上。托架102底部固定连接于底座101，托架102顶部固定连接夹道103。笔形构件包括了笔筒105、笔芯及弹簧，笔筒105水平地固定连接于笔架104顶部，笔筒一端开口一端封闭，笔芯108放置于笔筒内腔，笔尖从笔筒开口端露出，封闭端设有将笔芯向外压送的弹簧106，笔筒顶部设有通孔，通孔内设有用于将笔芯旋紧固定于笔筒内的螺栓107，螺栓的顶部穿出通孔，顶部具有螺帽结构，作为可供人工旋紧的操作部位。笔芯采用彩笔为宜。如图5所示，夹道103滑槽设有刻度。当笔架沿滑槽水平移动时，可依照刻度指示确定移动幅度均匀。使用本装置对打入式基桩沉桩贯入度及回弹量进行测试的方法如下：(1)将测试纸贴在待测试基桩的外侧壁，将打入式基桩的沉桩贯入度及回弹量测试装置固定于待测试基桩的外侧，使待测试基桩的外侧使夹道的弧形与待测试基桩的外侧壁弧度相对应，将笔架固定于夹道滑槽的最末端，笔尖接触测试纸外表面；(2)击打待测试基桩，使笔尖在测试纸外表面绘画出因桩身贯入及回弹而留下的轨迹；(3)每锤结束后下一锤开始前，沿着夹道滑槽横向移动笔架并重新夹紧固定，调整笔形构件的位置，使笔尖接触于测试纸外表面，重复步骤(2)的操作；(4)重复步骤(3)的操作，直到基桩沉桩到位；(5)收集测试纸，得到基桩每一锤贯入度及桩身回弹量的位移曲线。本专利的测量装置能实时的测量出沉桩过程中基桩的贯入度变化和桩身回弹纸，具有可视化的直观性。通过现场的测试值，可对GPS及全站仪的贯入度测量结果进行核对，并结合海利公式所需要的贯入度及回弹量对单桩承载力进行估测，从而对沉桩施工质量进行有效的监测。海利公式由海利(Hiley，A)在1930年根据能量守恒原理和撞击定理提出的。它主要根据锤芯在沉桩锤击过程的自由落锤特征，将锤击过程分为撞击前阶段、撞击后阶段、弹性恢复阶段、回弹阶段共4个阶段。基于各阶段的能量守恒、动量传递过程进行分析，得出了打桩公式，其表达方式如下：Pu＝ξWrHη/(e+C/2)其中，Pu为桩的极限承载力；Wr为锤芯重；H为锤击跳高；ξ为桩锤能量传递折减系数；η为锤击效率；e为测试的贯入度；C为锤击时桩土体系总弹性变形，即现场可测得的桩顶回弹值，如图6所示的桩身回弹值403。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种打入式基桩沉桩贯入度及回弹量测试装置，其特征在于：包括测试纸、笔形构件、用于固定笔形构件的笔架、用于固定笔架的夹道及用于固定夹道的支撑架，夹道为弧形构件且开设有弧形滑槽，笔架沿滑槽所限定的轨道移动并可拆卸地固定连接于夹道，测试纸固定于待测试基桩的外侧壁，支撑架将夹道固定于待测试基桩的外侧使夹道的弧形与待测试基桩的外侧壁弧度相对应，笔形构件水平放置且笔尖与待测试基桩外侧壁的测试纸外表面接触。

【技术特征摘要】
1.一种打入式基桩沉桩贯入度及回弹量测试装置，其特征在于：包括测试纸、笔形构件、用于固定笔形构件的笔架、用于固定笔架的夹道及用于固定夹道的支撑架，夹道为弧形构件且开设有弧形滑槽，笔架沿滑槽所限定的轨道移动并可拆卸地固定连接于夹道，测试纸固定于待测试基桩的外侧壁，支撑架将夹道固定于待测试基桩的外侧使夹道的弧形与待测试基桩的外侧壁弧度相对应，笔形构件水平放置且笔尖与待测试基桩外侧壁的测试纸外表面接触。2.根据权利要求1所述的打入式基桩沉桩贯入度及回弹量测试装置，其特征在于：所述支撑架包括底座及托架，所述底座设置于固定物或运输工具上，所述托架底部固定连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾华彬，冯光华，邹子丰，陆治周，吴青华，涂启达，欧柳和，郭立涛，林治平，黄国忠，
申请(专利权)人：中交第四航务工程局有限公司，中交四航局第一工程有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44