基桩无损检验用冲击力棒制造技术

一种基桩无损检验用冲击力棒涉及一种基桩无损检测装置，能验测出基桩的质量和承载力，它由长径比大于３的金属棒，不同刚度的棒头和力传感器所组成，根据基桩长径比、基桩周围的地质条件，选用不同重量、不同长度和不同棒头的力棒，对基桩顶部冲击，使桩身和桩土产生振动信号，同时可以传送出可推算冲击力的信号，完成了对基桩的加力工作。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基桩无损检测装置，用于基桩的质量检验，如基桩的断桩、缩颈、夹泥、扩颈等缺陷和基桩承载力的测定。在现有技术中，根据“桥梁地基基础试验”(卢世深、林亚超、王邦楣编，中国铁道出版社，1984年出版)一书的介绍，国外曾有过用钢棒冲击桩头的加力装置，但没有可改变刚度的棒头，没有力传感器，因而不能检测出基桩的承载力。本技术的目的是克服现有上述技术的缺点，提供一种能检测出基桩承载力的冲击力棒。本技术的解决方案是一种基桩无损检验用冲击力棒，其特殊之处在于它由长径比大于3的金属棒和安装在棒头部上的可变刚度的棒头以及装在棒与棒头之间的力传感器或保护垫所组成。本技术技术解决方案中的金属棒是由金属材料制成，棒的长径比大于3，在金属棒的两端有安装棒头的螺孔；力传感器的形式为压电、压阻和电阻三种，力传感器有输出端子，可将力棒冲击桩头的力信号转换为电信号输出；棒头由金属、尼龙和橡胶三种材料分别组成，棒头的头部为半球形，尾部有与金属棒连接的螺杆；保护垫用与金属棒相同的材料制成，其大小和形状与力传感器相同。本技术的冲击力棒可根据基桩长径比、基桩处的地质条件等因素，选择不同长度的金属棒、不同刚度的棒头组成冲击力棒，当冲击时不需力参数时可用保护垫代替力传感器组成冲击力棒，当对桩头冲击时，在桩头产生应力波，並沿桩身纵向传播，桩、土产生相对运动，达到了加力的目的，该冲击力棒可用于无损检验长径比小于60的基桩质量和单桩的承载能力。本技术与现有技术相比的优点是1、结构简单；2、操作方便；3、检验基桩长径比可达60；4、可以检验基桩质量，也可以检测单桩承载能力。现结合附图详细描述本技术的实施例附图说明图1、为冲击力棒的剖视图图2、为冲击力棒的俯视图图中1、金属棒4、棒头2、力传感器(保护垫)5、螺孔3、输出端子6、螺杆基桩无损检验用冲击力棒是由长径比大于3的金属棒(1)和安装在棒(1)头部上的可变刚度的棒头(4)以及装在棒(1)与棒头(4)之间的力传感器(或保护垫)(2)所组成，图1所示冲击力棒是由金属棒(1)，力传感器(2)和棒头(4)组成，冲击力棒的棒体(1)可由不锈钢、普通钢、铜等金属材料制成；冲击力棒的力传感器(2)由测力环贴电阻应变片制成的电阻式力传感器，也可以用现已广泛应用的压电式或压阻式力传感器代替，冲击力棒(1)的棒头(4)可以由尼龙、橡胶、铝等材料制成，冲击力棒是棒体(1)和棒头(4)中间夹紧力传感器(2)，棒体(1)和棒头(4)是由螺杆(6)连接，在棒头(4)的螺杆(6)上套进力传感器(2)后装进金属棒的螺孔(5)内，使用时用冲击力棒垂直冲击基桩顶部，由棒头(4)给基桩施加一个冲击力。同时桩顶部也给棒头(4)一个同样大小的反力，反力由力传感器(2)完成转换並由输出端子(3)输出，力的大小可根据基桩的具体情况，调整棒体(1)的重量，棒头(4)的刚度和冲击力棒同基桩顶部的高度距离。图1所示冲击力棒为装有尼龙头的力棒示意图，用它给基桩加力一次只需1～2秒钟。实施例的最佳参数为以直径D＝1m，桩长L＝20m的钻孔灌注桩为例。1、检验基桩的质量如断桩、缩颈、夹泥、扩颈等缺陷时。选用金属棒(1)长60cm，重量10kg的棒体，使用压电式力传感器(2)(也可以用保护垫代替)，安装尼龙棒头(4)，人工将力棒提到距桩顶10～20cm的高度，使棒体自由下落，冲击桩顶中心，可激起桩身的应力波的传播与反射，由力传感器(2)转换后输入到计算机进行数据采集、信号分析处理后判断出基桩的质量情况。2、检验基桩的承载能力选用金属棒(1)长100cm，重15kg的棒体，5112型压电式力传感器(2)，安装橡胶棒头(4)，人工将力棒提到距桩顶70～80cm的高度，使棒自由下落，冲击桩顶中心可击起桩土共同运动的位移，由力传感器(2)转换后输入到计算机进行数据采集、信号分析经处理后给出基桩的承载能力。权利要求1.一种基桩无损检验用冲击力棒是一个用金属棒冲击桩头的加力装置，其特征是在金属棒(1)的头部安装有可变刚度的棒头(4)，在金属棒(1)与棒头(4)之间装有传感器(2)。2.根据权利要求1所述的冲击力棒，其特征是所述的金属棒(1)其棒的长度与直径之比大于3，在金属棒(1)的两端有安装棒头(4)的螺孔(5)。3.根据权利要求1所述的冲击力棒，其特征是所述的力传感器(2)可将力棒冲击桩头的力信号转换为电信号送出，力传感器(2)的形式为压电、压阻和电阻三种，在力传感器(2)上有输出端子(3)。4.根据权利要求1所述的冲击力棒，其特征是所述的棒头(4)由金属、尼龙和橡胶三种材料分别组成，棒头(4)的头部为半球形，尾部有与金属棒(1)连接的螺杆(6)。5.根据权利要求1所述的冲击力棒，其特征是所述的力传感器(2)在不需要测力的参数时，可用与其大小和形状相同的保护垫(2)代替。6.根据权利要求5所述的冲击力棒，其特征是保护垫(2)是用与金属棒(1)相同的材料制成。专利摘要一种基桩无损检验用冲击力棒涉及一种基桩无损检测装置，能验测出基桩的质量和承载力，它由长径比大于3的金属棒，不同刚度的棒头和力传感器所组成，根据基桩长径比、基桩周围的地质条件，选用不同重量、不同长度和不同棒头的力棒，对基桩顶部冲击，使桩身和桩土产生振动信号，同时可以传送出可推算冲击力的信号，完成了对基桩的加力工作。文档编号G01N3/30GK2068678SQ90201298公开日1991年1月2日 申请日期1990年2月8日 优先权日1990年2月8日专利技术者缴玉森, 徐慧, 陆耀生, 郑文兵 申请人:铁道部科学研究院铁道建筑研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基桩无损检验用冲击力棒是一个用金属棒冲击桩头的加力装置，其特征是在金属棒（１）的头部安装有可变刚度的棒头（４），在金属棒（１）与棒头（４）之间装有传感器（２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：缴玉森，徐慧，陆耀生，郑文兵，
申请(专利权)人：铁道部科学研究院铁道建筑研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]