專利名稱：基樁高應(yīng)變法試驗傳感器安裝專用模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基樁高應(yīng)變法試驗傳感器安裝專用模具，特別涉及一種采用高應(yīng)變法檢測單樁豎向抗壓承載力、打樁應(yīng)力、錘擊能量及樁身完整性的基樁高應(yīng)變法試驗傳感器安裝專用模具。
背景技術(shù)：
基樁高應(yīng)變法試驗是一項用于確定單樁承載力及監(jiān)測沉樁過程中樁土運動狀態(tài)的先進(jìn)動測技術(shù)，它通過在樁頂附近對稱安裝兩個應(yīng)變傳感器和兩個加速度傳感器，在重錘瞬間沖擊樁頂后，拾取傳感器安裝截面上的力和運動速度時程曲線；然后，采用不同的樁土力學(xué)模型求解一維波動方程，獲得單樁承載力及一系列樁土參數(shù)。相比于傳統(tǒng)的靜力試驗(設(shè)備龐大、笨重，試驗時間長，只能測試少數(shù)樁，代表性差，費用昂貴)來講，高應(yīng)變法具有快速、費用低、任意抽檢、結(jié)果參數(shù)豐富等明顯優(yōu)勢。然而，高應(yīng)變法對現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求非常高，即實測數(shù)據(jù)質(zhì)量決定了高應(yīng)變法試驗的成功率和計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。影響實測數(shù)據(jù)關(guān)鍵因素之一就是傳感器的安裝質(zhì)量，因為所有樁身阻抗變化及土阻力信息都來源于安裝在樁身上的傳感器。如果傳感器安裝不合理，工程現(xiàn)場的環(huán)境噪音或虛假聲響信號就會疊加到實測數(shù)據(jù)當(dāng)中，造成數(shù)據(jù)畸變、不真實，甚至無法用于分析計算，導(dǎo)致試驗失敗。應(yīng)變傳感器的安裝需要在樁身上鉆兩個孔，用于膨脹螺栓固定，兩孔間距、垂直度、入樁深度等稍有差距就會對數(shù)據(jù)產(chǎn)生很大影響，甚至損壞傳感器；此外，應(yīng)變傳感器與加速度傳感器(需要一個鉆孔)的間距也對實測數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大影響。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有聞應(yīng)變法存在的上述缺點，本實用新型提供一種基粧聞應(yīng)變法試驗傳感器安裝專用模具，其不但保證了傳感器的安裝效果和數(shù)據(jù)采集質(zhì)量，而且使得傳感器的安裝規(guī)范化和流程化，操作快速簡便，極大地提高了現(xiàn)場工作效率。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種基樁高應(yīng)變法試驗傳感器安裝專用模具，其特征在于，其是由一具有長、寬、高的大長方體型鐵和一具有長、寬、高的小長方體型鐵組成，小長方體型鐵固結(jié)在大長方體型鐵的頂面，小長方體型鐵縱向沿該大長方體型鐵的橫向放置，且小長方體型鐵的長度等于大長方體型鐵的寬度，小長方體型鐵沿長度方向從一側(cè)面到另一側(cè)面設(shè)有一小長方體型鐵透孔，大長方體型鐵沿寬度方向從一側(cè)面到另一側(cè)面左右分別設(shè)有一大長方體型鐵透孔，大長方體型鐵一側(cè)面設(shè)有一水準(zhǔn)泡，整個模具左邊安裝應(yīng)變傳感器，右邊安裝加速度傳感器。本實用新型具有如下優(yōu)點:a.傳感器安裝質(zhì)量非常高。在沒有專用模具時，傳感器鉆孔間距、鉆孔深度、鉆孔垂直度等均難于保證質(zhì)量，甚至因鉆孔不合理而損壞傳感器，對實測數(shù)據(jù)影響很大，測試結(jié)果準(zhǔn)確性低。使用專用模具，鉆孔深度、鉆孔垂直度以及鉆孔間距與傳感器相適應(yīng)且保持一致，傳感器安裝質(zhì)量得到保障，從而提高了試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。b.傳感器安裝快速簡便。在沒有專用模具時，傳感器鉆孔和安裝常常因某個鉆孔不合理，而需更換傳感器，甚至重新更換鉆孔位置，花費很長時間，至少在30分鐘以上，有時會更長時間。高應(yīng)變法試驗現(xiàn)場需要吊車、重錘及很多人配合，傳感器鉆孔和安裝是試驗的第一個環(huán)節(jié)。如果在這一環(huán)節(jié)耽擱時間，就會引發(fā)后續(xù)的工作。不但浪費時間，而且損失金錢。使用專用模具，5-10分鐘就可以快速簡便地完成全部鉆孔和安裝，增加了每天的試樁數(shù)量，大大提高了現(xiàn)場工作效率。C.傳感器安裝標(biāo)準(zhǔn)化。在沒有專用模具時，傳感器鉆孔和安裝會因樁身材質(zhì)和操作人員變化而不能有效地得到控制。使用專用模板，所有樁的鉆孔和安裝在每次都是一致的，不同操作人員的鉆孔和安裝效果也是一樣的。這樣，傳感器安裝質(zhì)量就不會隨著樁身材質(zhì)、操作員等因素而變化，成為一種程式化和標(biāo)準(zhǔn)化的安裝過程，簡便實用。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。


圖1為專用鉆孔模板立體圖。圖2為專用鉆孔模板縱斷面圖。圖中標(biāo)號說明:I大長方體型鐵2小長方體型鐵3小長方體型鐵透孔4大長方體型鐵透孔5水準(zhǔn)泡
具體實施方式
如
圖1、圖2所示，本實用新型實施例詳述如下:一種基樁高應(yīng)變法試驗傳感器安裝專用模具，其特征在于，其是由一具有長、寬、高的大長方體型鐵I和一具有長、寬、高的小長方體型鐵2組成，小長方體型鐵2固結(jié)在大長方體型鐵I的頂面，小長方體型鐵2縱向沿該大長方體型鐵I的橫向放置，且小長方體型鐵2的長度等于大長方體型鐵I的寬度，小長方體型鐵2沿長度方向從一側(cè)面到另一側(cè)面設(shè)有一小長方體型鐵透孔3，大長方體型鐵I沿寬度方向從一側(cè)面到另一側(cè)面左右分別設(shè)有一大長方體型鐵透孔4，大長方體型鐵I 一側(cè)面設(shè)有一水準(zhǔn)泡5，整個模具左邊安裝應(yīng)變傳感器，右邊安裝加速度傳感器。其外觀為一塊寬45mm高1 20mm厚BOmm規(guī)則型鐵和一塊寬35mm高BOmm厚BOmm規(guī)
則型鐵組成的不規(guī)則形狀。型鐵上加工制作三個Φ9mm水平鉆孔，鉆孔穿透整個厚度；其中用于安裝應(yīng)變傳感器的兩個鉆孔間距與應(yīng)變傳感器完全相同，為76.2mm ;應(yīng)變傳感器兩個鉆孔中心連線的中點與加速度傳感器鉆孔中心間距固定為50mm ;模板頂面設(shè)置一個水準(zhǔn)泡，安裝時用于快速調(diào)平。設(shè)計使得鉆頭在鉆進(jìn)過程中始終保持直線，形成的鉆孔垂直于樁側(cè)表面，這樣傳感器安裝質(zhì)量既高又方便快捷。為了減輕重量，便于現(xiàn)場安裝，專用鉆孔模板采用不規(guī)則形狀。專用鉆孔模板總體上分為兩部分，左邊部分負(fù)責(zé)安裝應(yīng)變傳感器，右邊部分負(fù)責(zé)安裝加速度傳感器。由于應(yīng)變傳感器和加速度傳感器鉆孔間距已經(jīng)固定好(5mm)，無需現(xiàn)場測量，模板位置確定后可一次性完成應(yīng)變傳感器和加速度傳感器所需的3個鉆孔。整個模板概貌參見
圖1和圖2。本實用新型特制外徑C>8mm內(nèi)徑Φ6.5mm總長23mm的專用膨脹螺栓,包含兩部分，一部分為膨脹段，長度8mm，另一部分為螺紋段，內(nèi)螺紋長度15mm，以適應(yīng)Φ8πιπι鉆頭鉆孔。本實用新型特制Φ6.5mm長20mm和Φ6.5mm長35mm專用短螺絲和專用長螺絲,分別用于安裝應(yīng)變傳感器和加速度傳感器。本實用新型特配Φ8_長150mm(外螺紋長85mm)的鉆頭，且在外螺紋結(jié)束部位作紅色標(biāo)記。專用膨脹螺栓和專用螺絲使得與鉆孔空間耦合十分緊密，精選的鉆頭外螺紋結(jié)束部位做好紅色標(biāo)記，鉆孔時配合鉆孔模板，鉆至紅色標(biāo)記處即可停止鉆進(jìn)。此時，鉆進(jìn)混凝土內(nèi)部深度、垂直度恰好與專用膨脹螺栓、傳感器厚度、專用螺絲相匹配，傳感器安裝質(zhì)量和工作效率大大提高。試樁就位后，將專用鉆孔模板放置在距樁頂二倍樁徑的樁身側(cè)面，使模板頂部的水準(zhǔn)泡5居中，快速調(diào)平且保持不動。鉆頭在模板的應(yīng)變傳感器上鉆孔位置鉆進(jìn)，鉆至外螺紋紅色標(biāo)記處停止；然后，鉆頭在模板的應(yīng)變傳感器下鉆孔位置鉆進(jìn)，鉆至外螺紋紅色標(biāo)記處停止；之后，鉆頭在模板的加速度傳感器下鉆孔位置鉆進(jìn)，鉆至外螺紋紅色標(biāo)記處停止。這樣，用于固定應(yīng)變傳感器和加速度傳感器的三個鉆孔快速完成。將專用鉆孔模板移至樁身另一側(cè)面對稱位置，同樣做法，快速完成固定應(yīng)變傳感器和加速度傳感器的三個鉆孔。在已經(jīng)鉆好的六個鉆孔中放入專用膨脹螺栓，用手錘和頂針兒將膨脹段膨脹在混凝土中；與此同時，螺紋段的外邊緣與混凝土面正好平整對齊。在樁身一側(cè)，將應(yīng)變傳感器的兩個孔與固定傳感器的上鉆孔I和下鉆孔對齊。使用專用短螺絲和墊片旋進(jìn)上鉆孔、下鉆孔及膨脹螺栓的螺紋段，并固定牢固。將加速度傳感器的一個鉆孔與固定傳感器鉆孔對齊。使用專用長螺絲和墊片旋進(jìn)鉆孔及膨脹螺栓的螺紋段，并固定牢固。在樁身另一側(cè)，同樣方法，將應(yīng)變傳感器和加速度傳感器快速安裝牢固。全部傳感器安裝完畢后，下令落錘，傳感器采集到錘擊作用后的實測數(shù)據(jù)，通過專用分析程序計算單樁承載力和樁身完整性結(jié)果。試驗完畢。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。綜上所述，本實用新型在結(jié)構(gòu)設(shè)計、使用實用性及成本效益上，完全符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需，且所揭示的結(jié)構(gòu)亦是具有前所未有的創(chuàng)新構(gòu)造，具有新穎性、創(chuàng)造性、實用性，符合有關(guān)實用新型專利要件的規(guī)定，故依法提起申請。
權(quán)利要求1.一種基樁高應(yīng)變法試驗傳感器安裝專用模具，其特征在于，其是由一具有長、寬、高的大長方體型鐵(I)和一具有長、寬、高的小長方體型鐵(2)組成，小長方體型鐵(2)固結(jié)在大長方體型鐵(I)的頂面，小長方體型鐵(2)縱向沿該大長方體型鐵(I)的橫向放置，且小長方體型鐵(2)的長度等于大長方體型鐵(I)的寬度，小長方體型鐵(2)沿長度方向從一側(cè)面到另一側(cè)面設(shè)有一小長方體型鐵透孔(3)，大長方體型鐵(I)沿寬度方向從一側(cè)面到另一側(cè)面左右分別設(shè)有一大長方體型鐵透孔(4)，大長方體型鐵(I) 一側(cè)面設(shè)有一水準(zhǔn)泡(5)，整個模具左邊安裝應(yīng)變傳感器，右邊安裝加速度傳感器。
專利摘要一種基樁高應(yīng)變法試驗傳感器安裝專用模具，其是由一具有長、寬、高的大長方體型鐵和一具有長、寬、高的小長方體型鐵組成，小長方體型鐵固結(jié)在大長方體型鐵的頂面，小長方體型鐵縱向沿該大長方體型鐵的橫向放置，且小長方體型鐵的長度等于大長方體型鐵的寬度，小長方體型鐵沿長度方向從一側(cè)面到另一側(cè)面設(shè)有一小長方體型鐵透孔，大長方體型鐵沿寬度方向從一側(cè)面到另一側(cè)面左右分別設(shè)有一大長方體型鐵透孔，大長方體型鐵一側(cè)面設(shè)有一水準(zhǔn)泡，整個模具左邊安裝應(yīng)變傳感器，右邊安裝加速度傳感器。本實用新型傳感器安裝質(zhì)量高、快速、簡便，且安裝標(biāo)準(zhǔn)化。
文檔編號E02D33/00GK202989962SQ20122031927
公開日2013年6月12日 申請日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者韓亮 申請人:天津原位物探科技有限公司