低应变检测基桩工程模拟装置的制作方法

本实用新型涉及一种建筑工程中基桩模拟装置，特别涉及一种低应变检测基桩工程模拟装置。

背景技术：

随着我国的高速铁路建设速度及建设规模的不断扩大，我国的交通运输事业进入了崭新的一页。高速铁路桥梁在高速铁路的建设中占据着重要的地位。桥梁工程中基桩检测是桥梁工程施工质量关键质量把控环节，但由于受桩周土约束、激振能量、桩身材料阻尼和桩身截面阻抗变化等因素的影响，对桩身不同类型的缺陷，往往较难区分。例如，混凝土灌注桩出现的缩颈与局部松散、夹泥、空洞等，只凭测试信号很难区分。如何提高基桩动测人员测试水平和素质，为工程施工把好质量关，成为目前企业急需解决的问题。

目前低应变动力试桩法主要用于桩的完整性检测，根据激振方式的不同，又可分为反射波法(小锤敲击法)、机械阻抗法、水电效应法和共振法等数种。目前研究和应用的比较多的低应变动测方法主要是反射波法。反射波法是通过敲击基桩顶部来施加激振信号产生应力波，应力波在沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷）和桩底面时产生反射波，该反射波由安装在基桩顶部的传感器进行采集，并传输至低应变检测仪进行检测分析反射波的传播时间、幅值、相位和波形特征，得出桩长、桩身缺陷的位置等信息，最终对基桩的完整性给予评价。该反射波法设备简便、方法快速、费用低、结果比较可靠，是普查桩身质量的一种有力手段，根据反射波法试验结果来确定静载试验、钻芯法、高应变法的桩位，可以使检测数量不多的静载等试验的结果更具有代表性，弥补静载等试验抽样率低带来的不足；或静载试验等出现不合格桩后，用来加大检测面，为桩基处理方案提供更多的依据；因此越来越被人们所接受。但由于仍受桩周土约束、激振能量、桩身材料阻尼和桩身截面阻抗变化等因素的影响，对桩身不同类型的缺陷，往往较难区分，也无相应的综合模型进行模拟分析。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种低应变检测基桩工程模拟装置，以提高基桩动测人员测试水平和素质，为工程施工把好质量关。

解决上述技术问题的技术方案是：一种低应变检测基桩工程模拟装置，包括模拟工程桩，还包括用于模拟扩径缺陷的扩径模块，该扩径模块为中空的环状体，扩径模块的内孔与所述的模拟工程桩外表面滑动配合。

本实用新型的进一步技术方案是：所述的模拟工程桩上开设有用于模拟缩径缺陷的环状凹槽。

本实用新型的进一步技术方案是：所述的模拟工程桩上开设有用于模拟空洞缺陷的缺口。

本实用新型的进一步技术方案是：所述的模拟工程桩底部设有用于模拟缩径缺陷的斜端面。

本实用新型的进一步技术方案是：所述的模拟工程桩为尼龙棒或塑料棒。

由于采用上述结构，本实用新型之低应变检测基桩工程模拟装置与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.可满足模拟工地现场混凝土工程桩的检测要求

本实用新型之低应变检测基桩工程模拟装置包括模拟工程桩、扩径模块，扩径模块用于模拟扩径缺陷，该扩径模块为中空的环状体，扩径模块的内孔与所述的工程模拟桩外表面滑动配合，可在模拟工程桩外表面上不同位置移动，模拟工地现场混凝土工程桩的不同标高的扩径缺陷。

进一步地，本实用新型的模拟工程桩上开设有环状凹槽，在模拟工程桩底部设有斜端面，该环状凹槽、斜端面均可用于实现模拟工程桩的缩径缺陷。另外，在模拟工程桩上还开设有用于模拟空洞缺陷的缺口。

因此，本实用新型是根据工程中常见的扩径、缩径、空洞等缺陷类型，在模拟工程桩上设置相应的缺陷，从而可满足模拟工地现场混凝土工程桩的不同检测要求。

2.可提高基桩动测人员测试水平和素质，为工程施工把好质量关

由于本实用新型可满足模拟工地现场混凝土工程桩的不同检测要求，因此，本实用新型可作为低应变工程模型，通过结合低应变检测仪对模型的不同缺陷进行分析，使基桩动测人员可准确、快速区分不同类型的缺陷，从而可提高基桩动测人员测试水平和素质，为工程施工把好质量关。

3.可提高低应变检测仪工作的可靠性

由于本实用新型可满足模拟工地现场混凝土工程桩的不同检测要求，可作为低应变工程模型，测试人员可用低应变检测仪根据在模拟桩上敲击采集到的缺陷类型进行分析，并根据分析结果来判断仪器参数设置是否正确，从而可提高低应变检测仪工作的可靠性。

4.性能可靠

由于尼龙或塑料是一种良好的弹性介质，对于弹性波中的纵波具有较好的传递作用，与工程施工现场的混凝土工程桩有相似的应力波传递特点，因此，本申请采用的模拟工程桩为尼龙棒或塑料棒，充分利用一维波动理论原理，模拟施工现场工程桩对于弹性波中的纵波的传递，满足对施工现场工程桩检测要求，其性能比较可靠。

5.使用灵活

本实用新型的扩径模块可根据需要在模拟工程桩外表面上不同位置移动，来进行模拟工地现场混凝土工程桩的不同标高的扩径缺陷。如果不需要模拟扩径缺陷，也可取下不用。还可根据工程需要，在模拟工程桩上开设有用于模拟缩径缺陷的环状凹槽、斜端面以及用于模拟空洞缺陷的缺口等，其使用比较灵活。

6.适用范围广

本实用新型除了可用于对基桩动测人员日常的模拟训练外，也可用于新上岗人员的培训与考试、考核等；除此之外，本实用新型还可用判断低应变检测仪参数设置是否正确性。因此，本实用新型的适用范围比较广泛。

7.结构简便

本实用新型之低应变检测基桩工程模拟装置的结构简单，成本低，便于制造，易于推广使用。

下面，结合附图和实施例对本实用新型之低应变检测基桩工程模拟装置的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：实施例一所述本实用新型之低应变检测基桩工程模拟装置的结构示意图（主视剖视图），

图2：图1的a-a剖视图，

图3：实施例一所述扩径模块的结构示意图（主视剖视图），

图4：图3的b-b剖视图；

图5：实施例二所述本实用新型之低应变检测基桩工程模拟装置的结构示意图（主视剖视图），

图6：图5的c-c剖视图；

图7：实施例三所述本实用新型之低应变检测基桩工程模拟装置的结构示意图（主视剖视图）

图8：图7的e-e剖视图；

图9：实施例三所述本实用新型之低应变检测基桩工程模拟装置的结构示意图（主视剖视图）；

在上述附图中，各标号说明如下：

1-模拟工程桩，101-环状凹槽，102-缺口，103-斜端面，

2-扩径模块。

具体实施方式

实施例一

图1中公开的是一种低应变检测基桩工程模拟装置，包括模拟工程桩1、扩径模块2，其中：

所述的模拟工程桩1为一根圆形的尼龙棒；

所述的扩径模块2用于模拟扩径缺陷，该扩径模块2为中空的圆环状体，扩径模块2的内孔与所述的工程模拟桩1外表面滑动配合，可在模拟工程桩1上不同位置移动，进而模拟工地现场混凝土工程桩的不同标高的扩径缺陷。

实施例二

图5中公开的是另一种低应变检测基桩工程模拟装置，该装置的结构基本同实施例一，所不同之处在于：所述的模拟工程桩1为一根圆形的塑料棒；该模拟工程桩上开设有用于模拟缩径缺陷的环状凹槽101。

本实施例二所述的低应变检测基桩工程模拟装置的具体结构如下：

一种低应变检测基桩工程模拟装置，包括模拟工程桩1、扩径模块2，其中：

所述的模拟工程桩1为一根圆形的塑料棒；该模拟工程桩1上开设有环状凹槽101，该环状凹槽101用于模拟固定不可移动或变换的缩径缺陷。

所述的扩径模块2用于模拟扩径缺陷，该扩径模块2为中空的圆环状体，扩径模块2的内孔与所述的工程模拟桩1外表面滑动配合，可在模拟工程桩1上不同位置移动，进而模拟工地现场混凝土工程桩的不同标高的扩径缺陷。

实施例三

图7中公开的是又一种低应变检测基桩工程模拟装置，该装置的结构基本同实施例一，所不同之处在于：所述的模拟工程桩1上开设有用于模拟空洞缺陷的缺口102，并在模拟工程桩1底部设有用于模拟缩径缺陷的斜端面103。

本实施例三所述的低应变检测基桩工程模拟装置的具体结构如下：

一种低应变检测基桩工程模拟装置，包括模拟工程桩1、扩径模块2，其中：

所述的模拟工程桩1为一根圆形的尼龙棒；该模拟工程桩1上开设有用于模拟空洞缺陷的缺口102，并在模拟工程桩1底部设有用于模拟缩径缺陷的斜端面103。

所述的扩径模块2用于模拟扩径缺陷，该扩径模块2为中空的圆环状体，扩径模块2的内孔与所述的工程模拟桩1外表面滑动配合，可在模拟工程桩1上不同位置移动，进而模拟工地现场混凝土工程桩的不同标高的扩径缺陷。

实施例四

图9中公开的是又一种低应变检测基桩工程模拟装置，该装置的结构基本同实施例二，所不同之处在于：所述的模拟工程桩1上开设有用于模拟空洞缺陷的缺口102，并在模拟工程桩1底部设有用于模拟缩径缺陷的斜端面103。

本实施例四所述的低应变检测基桩工程模拟装置的具体结构如下：

一种低应变检测基桩工程模拟装置，包括模拟工程桩1、扩径模块2，其中：

所述的模拟工程桩1为一根圆形的塑料棒；该模拟工程桩1上开设有环状凹槽101，该环状凹槽101用于模拟固定不可移动或变换的缩径缺陷。所述的模拟工程桩1上还开设有用于模拟空洞缺陷的缺口102，并在模拟工程桩1底部设有用于模拟缩径缺陷的斜端面103。

所述的扩径模块2用于模拟扩径缺陷，该扩径模块2为中空的圆环状体，扩径模块2的内孔与所述的工程模拟桩1外表面滑动配合，可在模拟工程桩1上不同位置移动，进而模拟工地现场混凝土工程桩的不同标高的扩径缺陷。

实施例一至实施例四所述低应变检测基桩工程模拟装置的工作原理如下：

本实用新型采用尼龙棒或塑料棒来作为模拟工程桩，并通过将扩径模块在模拟工程桩外表面上移动不同位置，来模拟工地现场混凝土工程桩的不同标高的扩径缺陷，还通过在模拟工程桩上开设有环状凹槽、斜端面、缺口来模拟缩径、空洞缺陷。使用时，通过敲击模拟工程桩顶部来施加激振信号产生应力波，应力波在沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（扩径或缩径等缺陷）和桩底面时产生反射波，该反射波由安装在模拟工程桩顶部的传感器进行采集，并传输至低应变检测仪进行检测分析反射波的传播时间、幅值、相位和波形特征，得出桩长、桩身缺陷的位置等信息，最终对模拟工程桩的完整性给予评价。本实用新型可作为低应变工程模型，通过结合低应变检测仪对模型的不同缺陷进行分析，使基桩动测人员可准确、快速区分不同类型的缺陷，从而可提高基桩动测人员测试水平和素质，为工程施工把好质量关。