一种基桩承载力试验位移测试一体化装置及测试方法与流程

本发明涉及一种基桩承载力试验位移测试一体化装置及测试方法，属于基桩承载力检测技术领域。

背景技术：

基桩承载力试验过程中，基桩位移的准确测试无疑是一项非常重要的工作内容，基桩位移测试主要是依据载荷—位移曲线来测定基桩的承载能力是否符合设计要求，因此基桩位移检测准确与否，其重要程度是不言而喻的。

现有技术中常用的基桩承载力试验中，位移的测试方法通常是采用位移杆，将位移杆一端连接在荷载箱上，另一端延伸至地面以上，并将位移杆与位移传感器相连，用来检测位移杆的位移量，并根据位移杆位移得到基桩位移。位移传感器在使用时，一方面需要有足够刚度和稳定性的基准梁，用于固定和支撑位移传感器，然而基准梁施工费时费力，且要求基准梁不能被触碰破坏，附近不能有振源，不受日晒雨淋干扰及试桩下沉影响；另一方面，为了便于根据位移杆的位移量直接得到基桩各测点的位移，需将位移传感器垂直安装在位移杆上，这就对位移传感器的安装垂直度要求很高，加大了施工难度，导致测试误差受人为因素影响较大，影响测量的准确性。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基桩承载力试验位移测试一体化装置及其测试方法，布设施工简便，实现位移丝与荷载箱的稳定有效连接，可较好消除位移测量过程中外界干扰和人为因素影响，减小测试误差，提高测量精度。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种基桩承载力试验位移测试一体化装置，该装置包括：位移测试装置、荷载箱和护管，还包括第一上位移丝或第二上位移丝以及第一下位移丝或第二下位移丝；

所述荷载箱包括上盖板和下底板，所述第一上位移丝或第二上位移丝的上端均与位移测试装置连接；

当使用第一上位移丝和第一下位移丝时：

第一上位移丝的下端穿过护管与荷载箱上盖板连接，第一下位移丝的下端穿过护管与荷载箱的下底板连接；

当使用第二上位移丝和第二下位移丝时：

该装置还包括有电磁铁装置，所述电磁铁装置包括电磁铁、钢杆和电源线；

所述第二上位移丝和第二下位移丝的上端均与位移测试装置连接，下端通过螺钉与电磁铁连接，电磁铁下端设有钢杆，钢杆固定于所述荷载箱上盖板或下底板上。

进一步的，所述位移测试装置包括第一支架、配重块、导向杆、第一位移传感器、位移接触杆、第一定滑轮和第二定滑轮；

所述第一定滑轮和第二定滑轮分别安装于第一支架两端，第一上位移丝和第一下位移丝的上端绕过第一定滑轮与导向杆一端连接，导向杆另一端通过第二定滑轮与配重块连接，导向杆侧面通过位移接触杆与第一位移传感器连接。

进一步的，所述位移测试装置包括第二支架、导向套、弹簧、安装板、第二位移传感器、位移接触片和定滑轮；

所述定滑轮安装于第二支架一端下方，所述弹簧安装于第二支架另一端下方，弹簧一端与导向套连接，所述定滑轮、弹簧与导向套的安装位置在同一水平轴线上；

所述第二位移传感器安装在第二支架上方的安装板上，安装板通过螺栓固定在支架第二支架上，所述位移接触片下部位于导向套卡槽中，位移接触片上部与第二位移传感器连接。

进一步的，所述第一位移传感器为卧式安装平放置于第一支架上；

所述第二位移传感器为卧式安装于第二支架的安装板上。

进一步的，第一上位移丝、第二上位移丝、第一下位移丝和第二下位移丝外部均设有护管保护。

进一步的，所述位移测试装置的数量与第一上位移丝和第一下位移丝的数量之和相等，且每一根第一上位移丝和第一下位移丝均对应连接有一个位移测试装置；

或者，位移测试装置的数量与第二上位移丝和第二下位移丝的数量之和相等，且每一根第二上位移丝和第二下位移丝均对应连接有一个位移测试装置。

一种基桩承载力试验位移测试一体化装置的测试方法，该测试方法当使用第一上位移丝和第一下位移丝时：

a、基桩承载力试验中，当上或下段桩基向上或下移动时，由于另一侧配重块绷直力：弹簧预紧力的作用，第一上位移丝和第一下位移丝向上或下产生相应位移；

b、第一上位移丝和第一下位移丝产生向上或下位移通过导向杆侧面连接的位移接触杆，导向套卡槽中的位移接触片，将产生的位移量传递至第一位移传感器，记录此时的测试位移量；

c、完成试验后，将第一上位移丝和第一下位移丝从护管中取出回收利用。

一种基桩承载力试验位移测试一体化装置的测试方法，该测试方法当使用第二上位移丝和第二下位移丝时：

a、基桩承载力试验开始前，连接电源通电，此时电磁铁处于无磁状态，将电源线放入护管中指定位置；

b、关闭电源，此时电磁铁处于带磁状态，进行基桩承载力试验，当上或下段桩基向上或下移动时，由于另一侧配重块绷直力：弹簧预紧力的作用，第二上位移丝和第二下位移丝向上或下产生相应位移；

c、第二上位移丝和第二下位移丝产生向上或下位移通过导向杆侧面连接的位移接触杆，导向套卡槽中的位移接触片，将产生的位移量传递至第二位移传感器，记录此时的测试位移量；

d、完成试验后，将第二上位移丝和第二下位移丝从护管中取出回收利用。

通过上述上述2种测试方法，通过多设置上位移丝和下位移丝可增加位移测试的精准性。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、传统的基桩自平衡静载试验检测需架设基准梁，基准梁施工耗时费力，本发明无须设置基准梁和基准桩，简化了检测工序，减轻了检测人员的工作强度；

2、取消位移杆的安装，用位移丝全面替代位移杆，位移丝为单股或双股钢丝，性能好、重量轻、柔软度高、刚性强可以拉直不产生二次变形，位移传递更准确灵敏，测试精准度更高；

3、自平衡静载实验完成后，位移丝可拆卸回收，相比传统的不可回收的位移杆而言节省大量材料成本，既节约资源，又降低检测成本，节能环保；

4、位移传感器由原来的立式安装改为卧式安装，抗干扰性更强，稳定性更好，可靠性更高，位移测试更准确。

附图说明

图1为本发明实施例三的结构示意图；

图2为本发明实施例四的分解结构示意图；、

图3为本发明实施例二和四的分解结构示意图；

图4为本发明实施例一和二的分解结构示意图；

图5为本发明实施例一和二的分解结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细描述：

实施例一

一种基桩承载力试验位移测试一体化装置，包括：位移测试装置、荷载箱和护管1，还包括第一上位移丝2和第一下位移丝3，所述荷载箱包括上盖板4和下底板5，所述第一上位移丝2和第一下位移丝3的上端均与位移测试装置连接，第一上位移丝2的下端穿过护管1与荷载箱上盖板4连接，第一下位移丝3的下端穿过护管1与荷载箱下底板5连接。

优选地，所述位移测试装置包括第一支架6、配重块7、导向杆8、第一位移传感器9、位移接触杆10、第一定滑轮11和第二定滑轮12；所述第一定滑轮11、第二定滑轮12分别安装于第一支架6两端，上（下）位移丝的上端绕过第一定滑轮11与导向杆8一端连接，导向杆另一端通过第二定滑轮12与配重块7连接，导向杆8侧面通过位移接触杆10与第一位移传感器9连接。

实施例二

一种基桩承载力试验位移测试一体化装置，包括：位移测试装置、荷载箱和护管1，还包括第一上位移丝2和第一下位移丝3，所述荷载箱包括上盖板4和下底板5，所述上位移丝和下位移丝的上端均与位移测试装置连接，上位移丝的下端穿过护管1与荷载箱上盖板4连接，下位移丝的下端穿过护管1与荷载箱下底板5连接。

优选地，所述位移测试装置包括第二支架6’、导向套13、弹簧14、安装板15、第二位移传感器9’、位移接触片16和定滑轮17；所述定滑轮17安装于第二支架6’一端下方，所述弹簧14安装于第二支架6’另一端下方，弹簧一端与导向套13连接，所述定滑轮17、弹簧14与导向套13的安装位置在同一水平轴线上。所述第二位移传感器9’安装在第二支架6’上方的安装板15上，安装板15通过螺栓固定在第二支架6’上，所述位移接触片16下部位于导向套13卡槽中，上部与第二位移传感器9’连接。

实施例三

一种基桩承载力试验位移测试一体化装置，包括位移测试装置、电磁铁装置和荷载箱，还包括第一上位移丝2’和第一下位移丝3’，所述电磁铁装置包括电磁铁18、钢杆19和电源线20，所述荷载箱包括上盖板4和下底板5，所述第一上位移丝2’和第一下位移丝3’的上端均与位移测试装置连接，下端通过螺钉与电磁铁18连接，电磁铁下端设有钢杆19，钢杆19固定于所述荷载箱上盖板4或下底板5上。

优选地，所述位移测试装置包括第一支架6、配重块7、导向杆8、第一位移传感器9、位移接触杆10、第一定滑轮11和第二定滑轮12；所述第一定滑轮11、第二定滑轮12分别安装于第一支架6两端，上（下）位移丝的上端绕过第一定滑轮11与导向杆8一端连接，导向杆8另一端通过第二定滑轮12与配重块7连接，导向杆8侧面通过位移接触杆10与第一位移传感器9连接。

实施例四

一种基桩承载力试验位移测试一体化装置，包括位移测试装置、电磁铁装置和荷载箱，还包括第一上位移丝2’和第一下位移丝3’，所述电磁铁装置包括电磁铁18、钢杆19和电源线20，所述荷载箱包括上盖板4和下底板5，所述第一上位移丝2’和第一下位移丝3’的上端均与位移测试装置连接，下端通过螺钉与电磁铁18连接，电磁铁下端设有钢杆19，钢杆19固定于所述荷载箱上盖板4或下底板5上。

优选地，所述位移测试装置包括第二支架6’、导向套13、弹簧14、安装板15、第二位移传感器9’、位移接触片16和定滑轮17；所述定滑轮17安装于第二支架6’一端下方，所述弹簧14安装于第二支架6’另一端下方，弹簧14一端与导向套13连接，所述定滑轮17、弹簧14与导向套13的安装位置在同一水平轴线上。所述第二位移传感器9’安装在第二支架6’上方的安装板15上，安装板15通过螺栓固定在第二支架6’上，所述位移接触片16下部位于导向套13卡槽中，上部与第二位移传感器9’连接。

以上实施例一和三中，位移传感器为卧式安装平放置于支架上；以上实施例二和四中，所述位移传感器为卧式安装于支架的安装板上。

以上4种技术方案中，所述上位移丝和下位移丝外部均设有护管保护。

优选地，所述位移测试装置的数量与上位移丝和下位移丝的数量之和相等，且每一根上位移丝或下位移丝均对应连接有一个位移测试装置。

实施例五

一种基桩承载力试验位移测试一体化装置的测试方法，该测试方法当使用第一上位移丝2和第一下位移丝3时：

a、基桩承载力试验中，当上或下段桩基向上或下移动时，由于另一侧配重块绷直力：弹簧预紧力的作用，第一上位移丝2和第一下位移丝3向上或下产生相应位移；

b、第一上位移丝2和第一下位移丝3产生向上或下位移通过导向杆侧面连接的位移接触杆，导向套卡槽中的位移接触片，将产生的位移量传递至第一位移传感器，记录此时的测试位移量；

c、完成试验后，将第一上位移丝2和第一下位移丝3从护管中取出回收利用。

实施例六

一种基桩承载力试验位移测试一体化装置的测试方法：

该测试方法当使用第二上位移丝2’和第二下位移丝3’时：

a、基桩承载力试验开始前，连接电源通电，此时电磁铁处于无磁状态，将电源线放入护管中指定位置；

b、关闭电源，此时电磁铁处于带磁状态，进行基桩承载力试验，当上或下段桩基向上或下移动时，由于另一侧配重块绷直力：弹簧预紧力的作用，第二上位移丝2’和第二下位移丝3’向上或下产生相应位移；

c、第二上位移丝2’和第二下位移丝3’产生向上或下位移通过导向杆侧面连接的位移接触杆，导向套卡槽中的位移接触片，将产生的位移量传递至第二位移传感器9’，记录此时的测试位移量；

d、完成试验后，将第二上位移丝2’和第二下位移丝3’从护管中取出回收利用。

注意到，以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。