分体式速载法桩基检测装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种分体式速载法桩基检测装置及其方法。检测装置包括装备支架、导向装置、提升‑释放装置、设计检测配重及信号检测系统；导向装置包括导向杆；提升‑释放装置包括提升装置和释放装置；提升装置，提升装置安装在装备支架上，其通过铰链与提升‑释放装置相连接；提升‑释放装置包括承载平台、释放销栓以及沿着承载平台径向开设的释放槽；承载平台通过释放槽的槽底与导向杆套装，释放槽的槽口之间能够装载/卸载释放销栓；设计检测配重套接在导向杆外围并正对着释放槽布置。本发明专利技术弥补了静载法试验时间长、费用高、效率低的缺点和高应变法数据解释困难、人为因素大的缺点，适用于基桩、斜桩、群桩及水上作业的各种桩型。

【技术实现步骤摘要】
分体式速载法桩基检测装置及其方法
本专利技术涉及一种桩基检测领域，具体涉及一种分体式速载法桩基检测装置及其方法。
技术介绍
桩基础是桥梁工程中最主要的基础形式之一，桩基础承载力是否满足设计要求关系到桥梁结构的安全。目前桩基础承载力检测主要包括静载荷试验法和高应变动测法两种主要方法。静载荷试验法是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直接、最可靠的试验方法，但该测试方法需要通过堆载或者锚桩加载，加之桩基承载力大，施工环境恶劣，检测时间长及检测费用高，有很大的应用局限性。高应变动测法是一种间接获得桩基承载力的方法，该试验方法快捷轻便，与静载荷试验法相比费用较低，但与静载荷试验法相比，对承载力的评估误差较大，可靠性较低。
技术实现思路
基于现有桩基承载力检测方法的不足，本专利技术设计了一种分体式速载法桩基检测装置，以提供一种新的桩基承载力测试方法：速载法测桩。该方法是一种快速轻便、试验效率高且试验结果相对可信的方法。速载法测桩荷载作用时间可达100ms～300ms，在桩身产生的应力和位移更接近于静荷载试桩，因此，该方法被称之为速载法。速载法测桩弥补了静载法试验时间长、费用高、效率低的缺点和动载法易损坏桩头、数据解释困难、人为因素大的缺点，而且不受桩型、桩斜和桩周环境的限制，特别适用于斜桩、群桩及水上作业的各种桩型。为实现上述的技术目的，本专利技术将采取如下的技术方案：一种分体式速载法桩基检测装置，包括装备支架、导向装置、提升-释放装置、设计检测配重以及信号检测系统；其中：所述的信号检测系统，安装在待检测桩基的上方；所述的导向装置，包括导向杆；导向杆的上端与装备支架固定，下端则悬置在信号检测系统的上方并能够与信号检测系统贴合；所述的提升-释放装置，包括提升装置和释放装置；所述的提升装置，提升装置安装在装备支架上，其通过铰链与提升-释放装置相连接；释放装置在提升装置的动力驱动下，能够沿着提升装置的作动方向移动，提升装置的作动方向与导向杆的延伸方向平行；所述的释放装置，包括承载平台、释放销栓以及沿着承载平台径向开设的释放槽；释放槽的槽底位于承载平台的中心部位，而释放槽的槽口则贯穿承载平台的外周圆面设置；承载平台通过释放槽的槽底与导向杆套装，且释放槽的槽底形状与导向杆的外围匹配，而释放槽的槽口之间能够装载/卸载释放销栓；所述设计检测配重，套接在导向杆外围并正对着释放槽布置；当释放消栓装载在释放槽的槽口之间时，设计检测配重通过释放消栓支撑；当释放消栓从释放槽的槽口之间卸载时，设计检测配重能够通过释放槽落至信号检测系统上。进一步地，所述的信号检测系统，包括缓冲装置、力传感器、位移传感器与加速度传感器；力传感器与加速度传感器布置在待检测桩基的桩头，位移传感器布置在待检测桩基的桩侧；缓冲装置套接在导向杆的外围并位于承载平台下方、紧靠着导向杆下端的位置处设置，以能够沿着导向杆伸缩，导向杆下端能够通过力传感器、加速度传感器始终贴紧待检测桩基的桩头；设计检测配重落至缓冲装置时，信号检测系统开始采集相应力、位移与加速度信号，当设计检测配重反弹至与缓冲装置脱离时，信号检测系统的数据采集结束，信号检测系统在时间段t内的力、位移与加速度信号对应形成了力时程曲线、位移时程曲线与加速度时程曲线；时间段t指设计检测配重下落至缓冲装置时刻与设计检测配重反弹至脱离缓冲装置时刻之间的时间间隔。进一步地，所述的提升装置包括电动葫芦或者卷扬机、钢绞线/铰链、劲性钢架；电动葫芦或者卷扬机的固定部分安装在装备支架上，电动葫芦或者卷扬机的作动部分通过钢绞线/铰链与劲性钢架连接，劲性钢架的另一端则与释放摇柄固定，且劲性钢架与承载平台固定；当电动葫芦或者卷扬机工作时，能够通过钢绞线/铰链提升劲性钢架，带动承载平台沿导向杆提升至设计高度；当卸载承载平台的释放销栓时，设计检测配重通过释放槽落至信号检测系统上，释放摇柄（11）通过钢绞线/铰链（3）摇动，从而完成释放。进一步地，所述的设计检测配重为拼装式设备，且拼装形成的载重高径比大于2，设计检测配重形心轴与导向杆形心轴一致。进一步地，所述的装备支架采用标准节段中的桁架/钢架。进一步地，所述的装备支架包括两根支撑立柱以及连接在两根支撑立柱顶端之间的横架；导向杆的上端、提升装置的固定部分分别与横架固定。本专利技术的另一个技术目的是提供一种基于上述分体式速载法桩基检测装置的方法，包括如下的步骤：（1）准备工作1.1、构建设计检测配重：基于待检测基桩的设计承载力得出检测设计配重，而后进行载重拼装，保证检测设计配重高径比大于2，且外形规则，检测设计配重形心轴与导向杆形心轴一致；1.2、搭建装备支架1.3、按照设计安装导向杆、电动葫芦、钢绞线/铰链、劲性钢架、检测设计配重、信号检测系统，以组装形成整个桩基检测装置，具体包括：在待检测基桩上安装信号检测系统；将导向杆的下端直接置于信号检测系统上，然后从导向杆的上端依次往导向杆上套装缓冲装置、承载平台、检测设计配重后，将导向杆的上端固定到装备支架上；将提升装置安装到装备支架上，并通过钢绞线/铰链将提升装置与承载平台上所固定的劲性钢架连接；在劲性钢架的下侧安装释放摇柄；（2）检测2.1、启动提升装置，通过钢绞线/铰链提升劲性钢架，带动承载平台沿导向杆提升至设计高度，完成提升工作；2.2、卸载承载平台上所安装的释放销栓，使得检测设计配重能够通过承载平台的释放槽落至信号检测系统；2.3、当检测设计配重接触缓冲装置时开始记录，从缓冲装置上反弹后记录完成；分析记录结果，以判断待检测桩基的检测是否继续；分析成果不合格，则利用提升装置将释放装置与检测设计配重沿着导向杆再次提升至设计检测高度，再次锤击检测，直至检测信号合格后停止锤击。基于上述的技术方案，相对于现有技术，本专利技术具有如下的优点：（1）分体式速载法桩基检测装置能有效地在狭窄场地进行桩基承载力与完整性检测。（2）分体式速载法桩基检测装置相较于传统堆载法具有占用场地小，安装简单；相较于高应变桩基检测方法，速载法检测结果更加准确，其准确率可以提高10%~15%。（3）分体式速载法桩基检测装置可拆卸方便且组合方便，对于承载力较小的基桩十分实用。附图说明图1给出了分体式速载法桩基检测装置的结构样式；图2给出了释放装置的结构样式。图3给出了承载平台的结构示意图。图中：1-装备支架；2-提升装置；3-提升钢绞线/铰链；4-导向杆；5-释放装置；6-检测设计配重；7-缓冲装置；8-信号检测系统；9-劲性钢架；10-承载平台；11-释放摇柄；12-释放消栓。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分体式速载法桩基检测装置，其特征在于，包括装备支架、导向装置、提升-释放装置、设计检测配重以及信号检测系统；其中：/n所述的信号检测系统，安装在待检测桩基的上方；/n所述的导向装置，包括导向杆；导向杆的上端与装备支架固定，下端则悬置在信号检测系统的上方并能够与信号检测系统贴合；/n所述的提升-释放装置，包括提升装置和释放装置；/n所述的提升装置，提升装置安装在装备支架上，其通过铰链与提升-释放装置相连接；释放装置在提升装置的动力驱动下，能够沿着提升装置的作动方向移动，提升装置的作动方向与导向杆的延伸方向平行；/n所述的释放装置，包括承载平台、释放销栓以及沿着承载平台径向开设的释放槽；释放槽的槽底位于承载平台的中心部位，而释放槽的槽口则贯穿承载平台的外周圆面设置；承载平台通过释放槽的槽底与导向杆套装，且释放槽的槽底形状与导向杆的外围匹配，而释放槽的槽口之间能够装载/卸载释放销栓；/n所述设计检测配重，套接在导向杆外围并正对着释放槽布置；当释放消栓装载在释放槽的槽口之间时，设计检测配重通过释放消栓支撑；当释放消栓从释放槽的槽口之间卸载时，设计检测配重能够通过释放槽落至信号检测系统上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种分体式速载法桩基检测装置，其特征在于，包括装备支架、导向装置、提升-释放装置、设计检测配重以及信号检测系统；其中：
所述的信号检测系统，安装在待检测桩基的上方；
所述的导向装置，包括导向杆；导向杆的上端与装备支架固定，下端则悬置在信号检测系统的上方并能够与信号检测系统贴合；
所述的提升-释放装置，包括提升装置和释放装置；
所述的提升装置，提升装置安装在装备支架上，其通过铰链与提升-释放装置相连接；释放装置在提升装置的动力驱动下，能够沿着提升装置的作动方向移动，提升装置的作动方向与导向杆的延伸方向平行；
所述的释放装置，包括承载平台、释放销栓以及沿着承载平台径向开设的释放槽；释放槽的槽底位于承载平台的中心部位，而释放槽的槽口则贯穿承载平台的外周圆面设置；承载平台通过释放槽的槽底与导向杆套装，且释放槽的槽底形状与导向杆的外围匹配，而释放槽的槽口之间能够装载/卸载释放销栓；
所述设计检测配重，套接在导向杆外围并正对着释放槽布置；当释放消栓装载在释放槽的槽口之间时，设计检测配重通过释放消栓支撑；当释放消栓从释放槽的槽口之间卸载时，设计检测配重能够通过释放槽落至信号检测系统上。


2.根据权利要求1所述的分体式速载法桩基检测装置，其特征在于，所述的信号检测系统，包括缓冲装置、力传感器、位移传感器与加速度传感器；力传感器与加速度传感器布置在待检测桩基的桩头，位移传感器布置在待检测桩基的桩侧；缓冲装置套接在导向杆的外围并位于承载平台下方、紧靠着导向杆下端的位置处设置，以能够沿着导向杆伸缩，导向杆下端能够通过力传感器、加速度传感器始终贴紧待检测桩基的桩头；
设计检测配重落至缓冲装置时，信号检测系统开始采集相应力、位移与加速度信号，当设计检测配重反弹至与缓冲装置脱离时，信号检测系统的数据采集结束，信号检测系统在时间段t内的力、位移与加速度信号对应形成了力时程曲线、位移时程曲线与加速度时程曲线；时间段t指设计检测配重下落至缓冲装置时刻与设计检测配重反弹至脱离缓冲装置时刻之间的时间间隔。


3.根据权利要求2所述的分体式速载法桩基检测装置，其特征在于，所述的提升装置包括电动葫芦或者卷扬机、钢绞线/铰链、劲性钢架；
电动葫芦或者卷扬机的固定部分安装在装备支架上，电动葫芦或者卷扬机的作动部分通过钢绞线/铰链与劲性钢架连接，劲性钢架的另一端则与释放摇柄固定，...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚维明，郭庆，戴国亮，赵学亮，竺明星，万志辉，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32