一种测量桩端位移的装置的制作方法

1.本实用新型涉及建筑桩基础领域，具体涉及一种测量桩端位移的装置。


背景技术：

2.随着基础建设投资的日益增大，高层建筑和超大桥梁越来越多，桩基使用越来越广泛。桩基是一种将地表荷载传递到深部地层，利用土体的侧摩阻力和桩端的端承载力负担地表荷载的一种基础。桩基在成桩过程和使用过程中都会产生沉降，为了保证桩基的正常使用寿命和建筑物的安全性，并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数，桩基沉降观测的必要性和重要性愈加明显。
3.桩端位移数据可以用于评价桩端持力层端的阻力发挥情况，计算桩身压缩量，推测桩侧摩阻力的发挥情况。
4.传统的桩端沉降的测量方法是通过观测桩顶沉降，减去桩身压缩量进而得到桩端沉降。由于桩身压缩量通过理论计算得到，具有一定的误差，因此这种桩端测量方法并不精确。
5.现有规定测量的方法为采用位移杆的方法，但该方法不适用于长桩的桩端位移测量，位移杆在桩内容易产生变形。目前有测量人员采取分段位移杆的方式，具体为采用每20m设置位移杆的方法来测量桩端位移，但是这种方法有多个位移杆和多段位移杆，测量系统误差大。
6.专利200710022420x公开了一种桩身内部位移的悬吊量测方法及其装置，虽然采用了柔性的方法测量位移，但是需要在特定部位设置卡槽，因此在面对桩端测量时，卡槽有可能被桩端浆液填充而不能使用。专利2016209553033公开了一种桩端位移测量装置，具体公开了使用位移丝和挂钩测量桩端位移，可以测量50m桩长的桩端位移，但是挂钩回收时的可控性不好。
7.因此，开发一种精确、可回收、可控性好且成本低廉的桩端测量装置显得尤为重要。


技术实现要素：

8.为了克服观测桩端沉降时桩身压缩量的影响，本实用新型提供了一种测量桩端位移的装置。
9.本实用新型提供一种测量桩端位移的装置，包括：
10.声测管，其埋设在基桩中，靠近所述声测管的底部设置两个关于声测管的轴线对称的改径管，所述改径管用于阻挡测量装置；
11.位移计，其连接在一横梁上，所述横梁设置在声测管的上方；
12.测量装置，其布置在声测管内，包括自上至下依次连接的定位板、磁铁和导杆，所述定位板上穿设导线，所述导线的末端穿绕在位移计上，所述导杆上套设可沿其上下滑动的滑块，所述导杆的末端活动连接两根卡臂，所述卡臂与滑块活动连接，所述滑块由衔铁制
成，所述磁铁通电后带动滑块向上移动，所述滑块向上移动带动卡臂收缩。
13.进一步地，所述改径管固定连接在声测管的内壁，两个改径管之间的距离小于定位板的直径，且两个改径管之间的距离小于两根卡臂之间的最大距离。
14.进一步地，所述改径管的上端设置圆弧部，所述卡臂可沿着圆弧部向下移动。
15.进一步地，每根卡臂的末端均固定连接一卡臂配重，在所述卡臂配重的作用下，两根卡臂在自然状态呈张开状态。
16.进一步地，所述导杆上设置止降片，所述止降片位于滑块的下方，所述滑块下移至止降片时被阻挡。
17.进一步地，每根卡臂和滑块之间均设置一连接杆，所述连接杆的一端与卡臂铰接，所述连接杆的另一端与滑块铰接。
18.进一步地，所述导线的末端连接地表配重，所述地表配重的质量大于测量装置、滑块和卡臂的质量之和。
19.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
20.(1)本实用新型提供的装置结构简单，制作方便，材料来源广泛，且可多次重复使用，适用性好，便于推广；
21.(2)本实用新型提供的装置能够直接观测到桩端位移沉降大小，避免了桩身自身压缩量对桩端位移观测的影响；
22.(3)本实用新型提供的装置避免了传统位移杆测量长桩时误差较大的缺点，且可控性更好。
附图说明
23.图1为本实用新型一种测量桩端位移的装置的结构示意图；
24.图2为本实用新型一种测量桩端位移的装置的卡臂和定位板的结构示意图；
25.图3为本实用新型一种测量桩端位移的装置的卡臂定位示意图；
26.图4为本实用新型一种测量桩端位移的装置的卡臂回收示意图；
27.图5为本实用新型一种测量桩端位移的装置的改径管俯视图；
28.图6为本实用新型一种测量桩端位移的装置的改径管侧视图。
29.图中：1
‑
声测管，2
‑
位移计，3
‑
测量装置，31
‑
定位板，32
‑
磁铁，33
‑
导杆，34
‑
导线，35
‑
滑块，36
‑
止降片，37
‑
卡臂，38
‑
连接杆，39
‑
卡臂配重，4
‑
横梁，5
‑
基准梁，6
‑
改径管，61
‑
圆弧部，7
‑
地表配重。
具体实施方式
30.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。
31.请参考图1、图2、图3和图4，本实用新型的实施例提供了一种测量桩端位移的装置，包括声测管1、位移计2和测量装置3，声测管1埋设在基桩中，位移计2布置在声测管1的上方，测量装置3布设在声测管1的内部。
32.位移计2连接在一横梁4的下方，横梁4设置在声测管1的上方，且横梁4的下端设置基准梁5；基准梁5用于最开始计量前的校准。
33.测量装置3包括定位板31、磁铁32和导杆33，定位板31上穿设导线34，导线34的末端穿绕在位移计2上，定位板31的直径小于声测管1的内径，磁铁32焊接在定位板31的下方，导杆33焊接在磁铁32的下方，导杆33上套设中空结构的滑块35，滑块35的内径稍大于导杆33的直径，使得滑块35可以沿着导杆33上下滑动，导杆33上焊接止降片36，止降片36位于滑块35的下方，导杆33的末端设置两根卡臂37，两根卡臂37呈v状铰接在导杆33的末端，每根卡臂37和滑块35之间均设置一连接杆38，连接杆38的一端与卡臂37铰接，连接杆38的另一端与滑块35铰接；本实施例中，定位板31采用重量较轻的轻质塑料制成，其厚度为0.5cm～1cm，其直径略小于2mm；滑块35由衔铁制成；位移计2由滑轮和位移传感器组成，导线34在滑轮上移动，从而带动滑轮转动，滑轮转动使得位移传感器完成计量。
34.本实施例中，卡臂37采用硬度大的钢制成，每根卡臂37的末端均固定连接一圆弧状的卡臂配重39，在卡臂配重39的作用下，卡臂37在自然状态下的重心位于导杆33的末端之外，从而使两根卡臂37在自然状态下处于张开的形状。
35.参考图5和图6，在声测管1的内壁焊接两个关于声测管1的轴线对称的改径管6，两个改径管6靠近声测管1的底部设置，两个改径管6之间的距离小于定位板31的长度，且两个改径管6之间的距离小于两根卡臂37自然状态下张开时的最大距离，改径管6的上端设置圆弧部61，卡臂37可沿着圆弧部61向下移动；本实施例中，改径管6采用硬度大的刚制成，呈圆筒状，改径管6的高度为5cm。
36.本实施例中，在导线34的末端连接地表配重7，地表配重7的质量大于测量装置3、滑块35和卡臂37的质量之和。
37.利用本实施例提供的装置测量桩端位移的过程为：
38.(1)将声测管1埋设在基桩中，通过导线34将测量装置3下放到声测管1的中央，下放过程中，在卡臂配重39的作用下，两根卡臂37一直处于张开状态，当测量装置3下移至卡臂37接触到改径管6的上端时，由于重力的作用，测量装置3会沿着圆弧部61继续向下移动，此时两个改径管6对卡臂37产生向上的挤压力，在该挤压作用下，卡臂37内收，进而使滑块35向上滑动，测量装置3继续向下移动使卡臂37通过改径管6；卡臂37通过改径管6后，在卡臂配重39的作用下，滑块35向下移动至被止降片36阻挡，带动两根卡臂37处于张开状态；
39.(2)测量装置3下移至定位板31接触到改径管6的上端时，由于两个改径管6之间的距离小于定位板31的直径，因此定位板31被卡设在两个改径管6的上端，测量装置3不能继续下放，此时在导线34的末端连接地表配重7，由于地表配重7的质量大于测量装置3、滑块35和卡臂37的质量之和，因此在地表配重7的作用下，重量较轻的定位板31受到向上的作用力而产生向上的偏移，而卡臂37被卡在改径管6的下端不能移动；
40.(3)记录此时位移计2的示数；
41.(4)让桩身自然沉降，每隔一定时间读一次位移计2的示数，并记录；
42.(5)停止监测时，取下地表配重7，则定位板31下移直至接触到改径管6的上端，此时通过导线34给磁铁32通电，磁铁32通电后，在磁力作用下，滑块35被吸引而向上移动，滑块35向上移动带动卡臂37收缩，则可以通过导线34将测量装置3提收。
43.以上未涉及之处，均适用现有技术。
44.在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词
的使用不应限制本技术请求保护的范围。
45.在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。