[实用新型]一种消除大直径桩低应变检测三维效应的装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及基桩检测领域，特别涉及一种消除大直径桩低应变检测三维效应的装置。

背景技术：

大直径管桩、灌注桩具有承载力高、施工工艺成熟、造价低等优点，因此被广泛应用于工业与民用建筑、桥梁的基础中。目前，桩基检测常用的方法主要有静荷载试验法和动力试桩法。静荷载试验法虽然试验原理简单、结果可靠，然而由于其需要大量的堆载，实施起来极不方便，往往只能检测少数桩的质量，不能对整个工程用桩进行全面评价；动力试桩法又包括高应变测试法和低应变测试法，由于高应变测试价格昂贵且操作复杂，因此也只能对少数工程桩采用高应变测试法测试，而低应变具有操作简单方便，价格低廉，因此得到了广泛的应用。

基桩低应变测试方法很多，其中应力波发射法最为常用，简称反射波法，其理论基础是一维波动方程。将桩看作是一维线弹性杆件，当用手锤或力锤、力棒敲击桩顶，桩顶产生的应力波沿桩身以波速C向下传播，应力波通过桩阻抗变化界面时(如缩径、夹异物、混凝土离析或扩径)，一部分应力波产生反射向上传播，另一部分应力波产生透射向下传播至桩端，在桩端处又产生反射。由安装在桩顶的拾振装置，接收反射波信号，并由测桩仪进行信号放大等处理后，得到速度时程曲线。从曲线形态特征可以判断阻抗变化位置或校核桩长，由平均波速大小估计混凝土的强度等级。

由于传统的应力波反射法的理论基础是基于平截面假定的一维波动方程，因此只考虑了沿纵向传播的应力波，因此仅适合小直径桩的检测。对大直径桩采用应力波反射法检测时，桩顶受到锤击作用产生应力波，应力波不仅会沿纵向传播，而且会横向传播或沿管桩的管壁环向传播，对于薄壁管桩还会产生弯曲波，此时一维问题就演变为了三维问题，由于桩顶激振高频波的存在，导致桩身缺陷难以判断，基桩质量难以评估。

发明内容：

本实用新型的目的就是针对目前大直径桩低应变检测中所存在的三维效应，开发一种消除大直径桩低应变检测三维效应的装置，目的在于降低大直径桩低应变检测的难度。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案。

一种消除大直径桩低应变检测三维效应的装置，它包括上垫板、传力杆、扩力倒角、下垫板、斜支撑板，其特征在于所述上垫板与传力杆焊接连接，所述传力杆与扩力倒角焊接连接，所述扩力倒角与下垫板焊接连接，所述下垫板与斜支撑板焊接连接，当检测大直径管桩时，将斜支撑板与管桩内壁均匀接触且保持传力杆垂直，通过锤击上垫板得到所需脉冲激励，当检测大直径灌注桩时，将所述下垫板放在桩头中心位置，且与桩头均匀接触，通过锤击上垫板得到所需脉冲激励。

本实用新型可将锤击脉冲均匀的分散到桩头上，使得大直径桩低应变检测重新满足了平截面假定，此时大直径桩的三维问题又变成了一维问题，有效地消除了应力波的横向传播、环向传播和弯曲波，使得大直径桩的缺陷易于分辨。

对比现有技术，本实用新型具有以下有益效果：1)消除大直径桩低应变检测三维效应；2)有效的分辨出缺陷信号；3)同一装置即可用于管桩检测又可用于灌注桩检测，通用性更强。

附图说明：

图1是大直径管桩低应变检测安装示意图。

图2是大直径灌注桩低应变检测安装示意图。

图3是消除大直径桩低应变检测三维效应装置的正视图。

图4是消除大直径桩低应变检测三维效应装置的轴测图。

图中：1、上垫板，2、传力杆，3、扩力倒角，4、下垫板，5、斜支撑板，6、大直径管桩，7、大直径灌注桩，8、拾振装置。

具体实施方式：

实施例：下面结合附图进一步说明一种消除大直径桩低应变检测三维效应的装置的具体应用方法。

(1)当检测大直径管桩时，如图1所示，凿去桩顶浮浆、松散或破损部分，露出坚硬的混凝土表面，将斜支撑板(5)与管桩(6)内壁均匀接触，并保持传力杆(2)垂直；当检测大直径灌注桩时，如图2所示，凿去桩顶浮浆、松散或破损部分，露出坚硬的混凝土表面，使桩顶表面平整干净且无积水，将下垫板(4)与灌注桩(7)桩顶均匀接触并安放到中间位置。

(2)将拾振装置(8)安放到桩顶，并使用耦合剂与桩顶接触耦合，并与斜支撑板(5)保持适当距离。

(3)用手锤敲击上垫板(1)，产生一个脉冲激励，并用测桩仪采集信号并保存。

(4)重复步骤(1)～(3)，直到完成全部的桩基检测。

一种消除大直径桩低应变检测三维效应的装置利用下垫板和斜支撑板的扩力特性，将锤击的集中力变为分布力施加到桩顶，从而消除横向波、环向波和弯曲波，巧妙的避免了大直径桩低应变检测的三维效应。