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专利名称：桩基高应变检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑工程技术领域，特别是涉及一种桩基高应变检测装置。
背景技术：
在桩基工程质量检测时，通常采用高应变动力检测方法对桩基中的基桩 竖向抗压承载力和桩身结构完整性进行检测。采用高应变动力检测方法检测 过程中，技术人员需开挖出基桩桩头，并将高应变动力检测方法所用的加速 度传感器和应变式力传感器安装在距桩顶二倍基桩直径的桩侧表面处。此外，
当更换到其他基桩进行;险测时，需重新安装加速度传感器和应变式力传感器。 发明人在实现本发明过程中，发现现有技术至少存在如下缺陷
1、 安装现有的加速度传感器和应变式力传感器之前，需开挖出基桩的桩 头，对开挖后的桩头还需进行加固处理，并且对开挖后的桩头部分的加固处 理较为繁瑣，增加了检测工作量。
2、 安装加速度传感器和应变式力传感器之前，还需对已开挖并且加固处 理好的桩头部分进行打磨，在打磨处理后的平整表面上通过膨胀螺栓固定安 装加速度传感器和应变式力传感器。如打磨处理后的表面不平整和/或膨胀螺 栓未安装紧时，将影响检测装置获取有效数据，从而影响数据的准确性。

实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种桩基高应变检测装置，用以实现方便安装， 提高检测效率的技术效果。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种桩基高应变检测装置，包括 在重锤与基桩之间进行力传递的打桩器，所述打桩器的表面对称设置有二对 传感器，所述传感器与所述打桩器固定连接。
在上述技术方案的基础上，每对所述传感器可包括一个加速度传感器和 一个应变式力传感器。所述加速度传感器和应变式力传感器可设置在距离打 桩器顶面二倍打桩器直径或边长的打桩器的表面上。所述打桩器上还可设置 有螺栓孔，所述传感器采用螺栓通过所述螺栓孔与所述打桩器固定连接。所 述加速度传感器的中心可与所述应变式力传感器中心水平对齐。优选的，所
述加速度传感器的中心与所述应变式力传感器中心之间的距离为6cm ~ 8cm。
在上述技术方案的基础上，所述打桩器的底部可为帽形底部，所述帽形 底部包括固定连接的帽顶和帽沿。优选的，所述帽沿的长度为40cm 80cm。
本实用新型提出的桩基高应变检测装置中，通过设置可在重锤和待检测 的基桩之间进行力传递的打桩器，并在打桩器表面对称设置二对传感器，每 对传感器可包括一个加速度传感器和一个应变式力传感器，使得应用本实用 新型的桩基高应变检测装置进行桩基工程质量检测至少具有如下优点
1、 桩基高应变检测装置安装简单在实际桩基工程质量检测过程中，直 接将桩基高应变检测装置设置在重锤和待测基桩之间，桩基高应变检测装置 不需要对待检测的基桩桩头部分进行开挖并对已开挖的桩头进行加固处理， 因此桩基高应变检测装置省去了开挖待检测基桩的桩头部分以及对已开挖的 桩头进行加固处理的施工工作量，提高了施工效率，桩基高应变检测装置安 装简单、方便，施工成本低，实用性强；
2、 桩基高应变检测装置应用到高应变动力检测方法中，得到的检测数据 准确由于桩基高应变检测装置设置有打桩器，并在打桩器的表面预先设置 有传感器(例如加速度传感器和应变式力传感器)，因此，能够保证传感器 安装表面平整和安装紧密，从而确保采用高应变动力检测方法检测数据的准 确性。


图1为本实用新型桩基高应变检测装置第一实施例结构示意图； 图2为本实用新型桩基高应变检测装置第一实施例剖面结构示意图； 图3为本实用新型桩基高应变检测装置第二实施例结构示意图； 图4为本实用新型桩基高应变检测装置第二实施例剖面结构示意图； 图5为本实用新型桩基检测系统结构示意图。 附图标记说明
12—传感器； 123 —螺栓孔； 132 —帽沿; 3—基桩；
11 —打桩器； 122—应变式力传感器; 131 —帽顶； 21 —重锤； 5 —分析设备。
121—加速度传感器； 13 —帽形底部； 2 —打桩机； 4 —地面j
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。 图1为本实用新型桩基高应变检测装置第一实施例结构示意图。图2 为本实用新型桩基高应变检测装置第一实施例剖面结构示意图。如图1和
图2所示，本实用新型桩基高应变检测装置包括打桩器11和二对传感器12。 传感器12对称设置在打桩器11的表面。为使得提高传感器获取数据的准 确度，打桩器11与传感器12的连接处需是平整表面。传感器12与打桩 器11固定连接，例如传感器12可通过螺栓固定连接在打桩器11的平 整表面上。
在实际桩基工程质量检测过程中，桩基高应变检测装置设置在重锤与 待测基桩之间，传感器12采用数据线与外部分析设备连接。在检测过程 中，桩基高应变检测装置通过打桩器11将重锤施加的力传递给待测基桩， 对称设置在打桩器11表面上的二对传感器12获取相应的检测数据，并将
获取的检测数据传送给与传感器12连接的外部分析设备，外部分析设备 对检测数据进行相应的分析，可获得待测基桩的质量信息。
图3为本实用新型桩基高应变检测装置第二实施例结构示意图。图4 为本实用新型桩基高应变检测装置第二实施例剖面结构示意图。如图3和 图4所示，本实施例与本实用新型桩基高应变检测装置第一实施例的区别在 于，本实施例中一对传感器12中至少包括一个加速度传感器121和一个应变 式力传感器122。加速度传感器121和应变式力传感器122固定设置在打桩 器11的平整表面上。应变式力传感器122的二端分别设置有一个螺栓孔123, 加速度传感器121的中心处设置有一个螺栓孔123，打桩器11的平整表面的 相应位置也设置有螺栓孔123，应变式力传感器122和加速度传感器121分 别采用螺栓通过螺栓孔123固定连接在打桩器的平整表面上。优选地，加速 度传感器121和应变式力传感器122可设置在离打桩器11桩顶二倍打桩器 11直径或边长的打桩器11的表面处，分别用于检测基桩的桩顶速度波和桩 顶力波。进一步地，加速度传感器121和应变式力传感器122平行并中心对 齐，加速度传感器121的中心与应变式力传感器122的中心间距6cm 8cm。
本实施例桩基高应变检测装置在实际桩基质量检测过程中，设置在重锤 和待测基桩之间，因此，为了使得本实施例桩基高应变检测装置与基桩紧实 连接，可将打桩器11的底部设计成帽形底部13。该帽形顶部13可具体包括 帽顶131和帽沿132。优选的，帽沿的长度为40cm 80cm。帽顶131与打桩 器11的主体固定连接，在检测过程中，待测基桩3的桩顶与帽顶131连接， 帽沿132分布在待测基桩的周围，有效避免了重锤偏心施力时，桩基高应变 检测装置从待测基桩上部滑落的危险，提高检测过程的安全性。
下面通过本实用新型桩基高应变检测装置的一个应用实例说明桩基高应 变检测装置的工作原理。图5为本实用新型桩基检测系统结构示意图。图5 所示的桩基检测系统包括本实用新型桩基高应变检测装置，具体的应用场 景可为采用高应变动力检测法对桩基质量工程中，对基桩的竖向抗压承
载力和桩身完整性进行检测。如图5所示，该桩基检测系统包括桩基高应 变检测装置、打桩机2和基桩3。打桩机2上设置有重锤21。基桩3的主 体在打桩工程施工过程中已埋入地下，基桩3的部分桩头露出地面4。桩 基高应变检测装置设置在重锤21与基桩3之间，打桩器11与基桩3露出 地面的桩顶部分固定连接。重锤21竖直向下施加的锤击力施加在打桩器 11上，打桩器11将该锤击力传递给基桩3，直至将基桩打入预设的标高。 在打桩机打桩的过程中，设置在打桩器11表面上的传感器12 (如加速 度传感器和应变式力传感器)接收基桩3反射的信号，该信号可包括基桩 的桩顶力波和速度波。传感器12通过数据线将获取的信号发送给外部的 分析设备5。外部的分析设备根据波动方程行波理论对检测得到的桩顶力 波和速度波进行波形分析，从而获得该基桩的承载力。由于高应变检测方 法激励能量和检测有效深度大，因而在判定基桩的桩身整合型缝隙等缺陷 时，能够查明这些缺陷是否影响基桩的竖向抗压承载力，并合理判定基桩 的缺陷程度。
为了保证在打桩过程中桩基高应变检测装置的完好性，应根据具体施 工环境中基桩的材料强度选择桩基高应变检测装置的材料，打桩器11材 料强度应大于待测基桩桩身的材料强度，例如如果待测基桩桩身的材料 为C30的混凝土，则打桩器11选用的材料需为强度大于C30的混凝土或 其他材料。
本实用新型提出的桩基高应变检测装置中，通过设置可在重锤和待检测 的基桩之间进行力传递的打桩器，并在打桩器表面对称设置二对加速度传感 器和应变式力传感器，使得应用本实用新型的桩基高应变检测装置进行桩基 工程质量检测至少具有如下优点
1、桩基高应变检测装置安装简单在实际桩基工程质量检测过程中，直 接将桩基高应变检测装置设置在重锤或待测基桩之间，桩基高应变检测装置 不需要对待检测的基桩桩头部分进行开挖并对已开挖的桩头进行加固处理，
因此桩基高应变检测装置省去了开挖待检测基桩的桩头部分以及对已开挖的 桩头进行加固处理的施工工作量，提高了施工效率，桩基高应变检测装置安
装简单、方便，施工成本低，实用性强；
2、桩基高应变检测装置应用到高应变动力检测方法中，得到的检测 数据准确由于桩基高应变检测装置设置有打桩器，并在打桩器的表面预 先设置有传感器(例如加速度传感器和应变式力传感器)，因此，能够 保证传感器安装表面平整和安装紧密，从而确保采用高应变动力检测方法 检测数据的准确性。
本实用新型可作为一个独立的桩基高应变检测装置，也可设置为打桩 机的一部分；桩基高应变检测装置中传感器可拆卸等等，这些变形的技术述。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非 对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的
普通技术人员应当理解其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修 改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使 相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1、一种桩基高应变检测装置，其特征在于，包括在重锤与基桩之间进行力传递的打桩器，所述打桩器的表面对称设置有二对传感器，所述传感器与所述打桩器固定连接。
2、 根据权利要求1所述的桩基高应变检测装置，其特征在于，所述二对传感器中每对所述传感器包括一个加速度传感器和一个应变式力传感器。
3、 根据权利要求2所述的桩基高应变检测装置，其特征在于，所述加速 度传感器和应变式力传感器设置在距离打桩器顶面二倍打桩器直径或边长的 打桩器的表面上。
4、 根据权利要求3所述的桩基高应变检测装置，其特征在于，所述打桩 器上还设置有螺栓孔，所述传感器采用螺栓通过所述螺栓孔与所述打桩器固 定连接。
5、 根据权利要求4所述的桩基高应变检测装置，其特征在于，所述加速 度传感器的中心与所述应变式力传感器中心水平对齐。
6、 根据权利要求5所述的桩基高应变检测装置，其特征在于，所述加速 度传感器的中心与所述应变式力传感器中心之间的距离为6cm ~ 8cm。
7、 根据权利要求1 6所述的任一桩基高应变检测装置，其特征在于， 所述打桩器的底部为帽形底部，所述帽形底部包括固定连接的帽顶和帽沿。
8、 根据权利要求7所述的桩基高应变检测装置，其特征在于，所述帽沿 的长度为40cm~ 80cm。
专利摘要本实用新型涉及一种桩基高应变检测装置。该桩基高应变检测装置包括在重锤与基桩之间进行力传递的打桩器，所述打桩器的表面对称设置有二对传感器，所述传感器与所述打桩器固定连接。本实用新型通过设置可在重锤和待检测的基桩之间进行力传递的打桩器，并在打桩器表面对称设置二对传感器，使得应用本实用新型的桩基高应变检测装置进行桩基工程质量检测中，直接将桩基高应变检测装置设置在重锤和待测基桩之间，桩基高应变检测装置安装简单、方便，施工成本低，实用性强；并且将桩基高应变检测装置应用到高应变动力检测方法中，有利于提高检测数据的准确性。
文档编号G01N3/00GK201177585SQ200820079890
公开日2009年1月7日 申请日期2008年4月11日 优先权日2008年4月11日
发明者刘华清, 苏荣臻, 郑卫锋, 鲁先龙 申请人:国网北京电力建设研究院