一种用于桩基试验的埋入式桩顶和桩端沉降监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于桩基模型试验的埋入式桩顶和桩端沉降监测装置，包括模型桩、模型箱底座、连杆、位移传感器和横杆；横杆分为第一横杆和第二横杆；其中第一、第二横杆分别固定在桩顶、桩端上，并与分别桩顶、桩端相齐，且横杆在水平方向有延伸段；连杆分为第一连杆和第二连杆；其中第一、第二连杆的下端分别与模型箱底座固定连接；桩端、桩顶分别设置有位移传感器，位移传感器的两端分别连接横杆的延伸段和连杆上端，用于测量横杆与连杆之间的相对位移。本实用新型专利技术可以保证顺利精确监测桩基沉降，且解决了桩基模型试验中因上覆土层较厚，桩顶桩端沉降无法通过在上部安装传感器监测获取的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于桩基试验的埋入式桩顶和桩端沉降监测装置
本技术涉及桩基模型试验
，具体是一种用于桩基试验的埋入式桩顶和桩端沉降监测装置。
技术介绍
模型试验是根据一定的相似原理对特定工程地质问题进行缩尺研究的一种方法，通过在比例缩小或等比模型上进行相应的试验，获取相关数据及检查设计缺陷，使工程中发生的现象在试验中复现，同时可以对试验中的主要因素进行独立控制，与现场实测相比，可进行方案的前期优化，具有省时省力的优点，已成为工程领域最为主要的研究手段之一。桩基础具有整体性好，竖向承载力高，基础沉降小，调节不均匀能力强，抗倾覆能力强等优点，是我国现阶段广泛使用的主要基础形式之一，合理使用桩基础既能有效地控制建(构)筑物沉降变形，又能提高建(构)筑物的抗震性能，从而确保建(构)筑物的长期安全使用。桩基承载力确定与沉降控制是桩基设计中最主要的内容，而其中桩基沉降包括桩顶沉降和桩端沉降，所以在桩基模型试验中监测桩基沉降具有不可替代的研究作用。但桩体一般深入土样中，目前常规的监测方法不易整体控制且容易引起边界条件的变化，从而影响模型试验结果的准确性，所以很难监测桩端沉降，为保证顺利精确监测桩基沉降，急需专利技术一种用于桩基模型试验的桩顶和桩端沉降监测装置。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
中的问题，本技术提供一种用于桩基试验的埋入式桩顶和桩端沉降监测装置，可以保证顺利精确监测桩基沉降，且解决了桩基模型试验中因上覆土层较厚，桩顶桩端沉降无法通过在上部安装传感器监测获取的问题。本技术具体的技术方案如下：一种用于桩基模型试验的埋入式桩顶和桩端沉降监测装置，包括模型桩、模型箱底座、连杆、位移传感器和横杆；所述横杆分为第一横杆和第二横杆；第一、第二横杆分别固定连接在桩顶、桩端上，并分别与桩顶、桩端相齐，且横杆在水平方向有延伸段；所述连杆分为第一连杆和第二连杆；其中第一、第二连杆的下端分别与模型箱底座固定连接；所述桩端、桩顶分别设置有位移传感器，位移传感器的两端分别连接横杆的延伸段和连杆上端，用于测量横杆与连杆之间的相对位移。需要说明的是，横杆与桩顶、桩端相齐，横杆的延伸段也相应的与桩顶、桩端齐平，可以理解为，对于延伸段不是水平的情况，依然可以实现桩顶和桩端的位移的测量。进一步地方案是，还包括位移传感器的保护装置，所述位移传感器的保护装置与连杆的上端固定连接，位移传感器与位移传感器的保护装置固定连接。进一步地方案是，所述位移传感器的保护装置为钢制套筒。进一步地方案是，所述连杆为细金属杆，所述横杆为薄钢条。进一步地方案是，所述钢制套筒侧面设置有开孔，钢制套筒通过开孔分别与细金属杆螺帽连接；钢制套筒用于保护位移传感器在土体中的变形。进一步地方案是，所述钢制套筒的内径分别大于位移传感器的横向直径；保证第一、第二位移传感器可在套筒内正常变形。进一步地方案是，所述模型箱底座与细金属杆采用螺纹连接。进一步地方案是，所述桩端加装有土压力盒，薄钢条固定在土压力盒底部；便于沉降和压力监测同步进行。进一步地方案是，所述薄钢条与桩顶、桩端的连接方式是螺帽连接。所述模型桩，即模型试验用桩，所用桩的材料、桩径、桩长可以根据试验要求自行定制。所述模型箱底座可使用热干胶固定于模型箱底部，方便试验完成后进行拆卸及回收利用。所述细金属杆直径较小，长度根据试验要求确定；细金属杆具有一定刚度，保证自由竖直放置几乎没有弯曲。本技术所述的装置均设置在模型箱内，监测试验均在模型箱内进行。本技术可对任意桩径、桩长及不同材质的模型桩使用，监测元件埋设在土体内部，充分模拟现场工况，上部载荷可以直接施加于模型桩上，提高了测试的准确性；上部荷载施加不受影响，既可以模拟桩基在集中力作用下的沉降，也可模拟在路堤荷载等均布荷载下的沉降。本技术根据实际应用需要，在总结分析早先桩基模型试验监测桩端沉降的缺点与不足的基础上进行改进与研发，可对桩基模型试验的桩顶、桩端沉降进行有效监测。与现有技术相比，本技术的优点是：1)本技术解决了桩基模型试验中因上覆土层较厚，桩顶桩端沉降无法通过在上部安装传感器监测获取的问题，在桩顶、桩端平面固定薄钢条，通过测量薄钢条的竖向位移获得试验所需数据；2)本技术能够监测桩基模型试验的桩顶沉降和桩端沉降，且不影响上部加荷形式，保证桩体所受载荷均匀分布；利用位移传感器对桩顶和桩端的位移同时进行测试，可以避免模型桩因为自身的压缩而产生的误差，保证了试验加荷的合理性、准确性；3)本技术整个装置结构简单，易于组装操作，提高了工作效率，且装置元件可重复使用，经济节约；4)本技术不仅实现了在土体内部通过传感器与桩体接触进行位移监测工作；而且具有对模型桩承载力影响小，土体加筋效应无需考虑的优点。附图说明图1是本技术实施例中桩顶和桩端沉降监测装置结构示意图；图2是本技术实施例中桩顶和桩端沉降装置模型桩顶结构示意图；图3是本技术实施例中桩顶和桩端沉降装置模型桩端结构示意图；其中1—模型桩；2—模型箱底座；3—第一细金属杆；3’-第二细金属杆；4—第一钢制套筒；4’-第二细金属杆；5—第一位移传感器；5’-第二位移传感器；6—第一薄钢条，6’-第二条薄钢条；7—模型箱底。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。本实施例中的位移传感器的类型为江苏常州金土木公司生产的JTM-V7000Y型振弦式埋入土体位移传感器，配套金属杆等都在该公司订做。该位移传感器具有可伸缩部分，即与探头连接的部分，当桩端产生位移后，薄钢条随之产生位移，传感器探头发生相应伸缩，由此可得桩端位移。本实施例公开了一种用于桩基试验的埋入式桩顶和桩端沉降监测装置，如图1所示，包括模型桩1、模型箱底座2、第一细金属杆3、第二细金属杆3’、第一钢制套筒4、第二钢制套筒4’、第一位移传感器5、第二位移传感器5’、第一薄钢条6、第二薄钢条6’。其中第一薄钢条4与第二薄钢条4’的刚度很大，在试验过程中均无挠度变化。将桩顶及桩端沉降都转化为第一、第二薄钢条的竖向位移，然后通过固定在第一、第二钢制套筒内的位移传感器将其竖向位移监测出来。其中模型桩1为桩基模型试验所用桩(桩基模型试验所用桩的材料、桩径、桩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于桩基模型试验的埋入式桩顶和桩端沉降监测装置，其特征在于，包括模型桩、模型箱底座、连杆、位移传感器和横杆；/n所述横杆分为第一横杆和第二横杆；其中第一、第二横杆分别固定连接在桩顶、桩端上，并分别与桩顶、桩端相齐；横杆在水平方向有延伸段；/n所述连杆分为第一连杆和第二连杆；其中第一、第二连杆的下端分别与模型箱底座固定连接；/n所述桩端、桩顶分别设置有位移传感器，位移传感器的两端分别连接横杆的延伸段与连杆上端，用于测量横杆与连杆之间的相对位移。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于桩基模型试验的埋入式桩顶和桩端沉降监测装置，其特征在于，包括模型桩、模型箱底座、连杆、位移传感器和横杆；
所述横杆分为第一横杆和第二横杆；其中第一、第二横杆分别固定连接在桩顶、桩端上，并分别与桩顶、桩端相齐；横杆在水平方向有延伸段；
所述连杆分为第一连杆和第二连杆；其中第一、第二连杆的下端分别与模型箱底座固定连接；
所述桩端、桩顶分别设置有位移传感器，位移传感器的两端分别连接横杆的延伸段与连杆上端，用于测量横杆与连杆之间的相对位移。


2.根据权利要求1所述的用于桩基模型试验的埋入式桩顶和桩端沉降监测装置，其特征在于，还包括位移传感器的保护装置，所述位移传感器的保护装置与连杆的上端固定连接，位移传感器与位移传感器的保护装置固定连接。


3.根据权利要求2所述的用于桩基模型试验的埋入式桩顶和桩端沉降监测装置，其特征在于，所述位移传感器的保护装置为钢制套筒。


4.根据权利要求3所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，李庶安，章清涛，吴建群，常敬成，辛公锋，王育奎，王西安，南骁聪，王安涛，邵星宇，余佳兴，牟新伟，张乾青，马彬，李振宝，
申请(专利权)人：山东高速股份有限公司，汤始建华建材山东有限公司，山东高速工程检测有限公司，山东大学，
类型：新型
国别省市：山东;37