重锤和高应变测桩设备的制作方法

1.本实用新型涉及建筑应变力测试技术领域，特别涉及一种重锤和高应变测桩设备。


背景技术：

2.高应变法是一种运用重锤锤击桩顶，从而给桩顶施加较高能量的冲击脉冲，冲击脉冲在沿桩身向下传播的过程中使桩和土之间产生一定的永久位移，从而自上而下依次激发桩侧及桩端的土阻力，实测桩顶部的速度和力时程曲线，通过波动理论分析，提供单桩竖向抗压承载力和桩身完整性的一种常规检测方法。
3.现有的组合重锤连接方式是采用螺栓两两连接，在实际使用中，由于锤重过大，锤与锤之间总会存在缝隙，自由落锤冲击桩面时，一方面可能出现偏心锤击时，对连接螺栓产生剪切力，严重时会破坏设备；另一方面锤与锤之间发生碰撞，影响锤上测力时的信号采集效果，进而存在信号采集不准确的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种重锤，旨在提高高应变法检测时信号采集的准确性。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的重锤，包括：
6.多个锤体，多个所述锤体层叠设置，每个所述锤体的侧面开设有安装槽，每个所述锤体开设有相间隔的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔均贯穿所述安装槽在所述锤体层叠方向上的槽壁；
7.第一连接件，所述第一连接件穿设于相邻两个所述锤体的第二通孔，并连接两所述锤体；
8.盖板，所述盖板盖设于最上层的所述锤体，所述盖板开设有多个第三通孔；及
9.第二连接件，所述第二连接件依次穿设于层叠的多个所述锤体的第一通孔和第三通孔，并连接固定多个所述锤体。
10.可选地，所述重锤还包括多个第一紧固件和第二紧固件，所述第一紧固件连接于所述第一连接件，并抵持所述安装槽的槽壁，所述第二紧固件连接于所述第二连接件的两端，并抵持所述盖板或最下层所述锤体的所述安装槽的槽壁。
11.可选地，所述第一连接件为螺栓，所述第一紧固件为螺母；
12.和/或，所述第二连接件为螺杆，所述第二紧固件为螺母。
13.可选地，每一所述锤体的所述安装槽的数量为多个，多个所述安装槽间隔设于所述锤体的周缘。
14.可选地，所述锤体的横截面形状为正方形，所述安装槽的数量为四个，四个所述安装槽分别位于所述锤体的四个顶角位置。
15.可选地，所述第一通孔位于所述锤体的对角线上，所述第二通孔设于所述第一通
孔靠近所述锤体中部的一侧。
16.可选地，所述锤体朝向所述盖板的一侧表面凹陷形成有凹槽，所述锤体背离所述盖板的一侧表面凸出形成有凸起，相邻两个所述锤体通过一所述锤体的所述凸起卡合于另一所述锤体的所述凹槽而连接。
17.可选地，所述盖板包括板体、吊板和销轴，所述吊板的数量为两个，两所述吊板连接于所述盖板背离所述锤体的一侧表面，并相对间隔设置，所述销轴的两端分别穿设于两所述吊板的轴孔。
18.可选地，所述盖板还包括多个肋板，多个所述肋板的一侧连接于所述盖板背离所述锤体的一侧表面，另一侧连接于两所述吊板相互背离的一侧表面。
19.本实用新型还提出一种高应变测桩设备，包括如上所述的重锤、导向架和自脱钳，所述重锤通过所述自脱钳悬吊于所述导向架内。
20.本实用新型技术方案通过顶部设置一块盖板，通过第二连接件连接盖板和最下层锤体，形成一个类似吊篮的结构，其余锤体叠设于盖板与最下层锤体之间，利用第一连接件连接，由于自重，各锤体之间紧密连接，形成一个整体，消除了锤与锤之间的缝隙，避免重锤冲击检测桩时组合锤之间发生碰撞，提升锤上测力的信号采集效果，保证原始信号的有效性、客观性、准确性，进而提高高应变法检测时信号采集的准确性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
22.图1为本实用新型重锤一实施例的结构示意图；
23.图2为图1所示重锤的侧视图；
24.图3为图1所示重锤的正视图；
25.图4为本实用新型重锤中盖板的结构示意图；
26.图5为本实用新型重锤中锤体正面的结构示意图；
27.图6为本实用新型重锤中锤体反面的结构示意图；
28.附图标号说明：
29.标号名称标号名称1重锤10锤体11安装槽13第一通孔15第二通孔17凹槽19凸起20第一连接件30盖板31第三通孔33板体35吊板37销轴39肋板40第二连接件50第一紧固件60第二紧固件
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30.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
33.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
34.本实用新型提出一种重锤1。
35.在本实用新型实施例中，如图1至图6所示，该重锤1包括多个锤体10、第一连接件20、盖板30以及第二连接件40；多个锤体10层叠设置，每个锤体10的侧面开设有安装槽11，每个锤体10开设有相间隔的第一通孔13和第二通孔15，第一通孔13和第二通孔15均贯穿安装槽11在锤体10层叠方向上的槽壁；第一连接件20穿设于相邻两个锤体10的第二通孔15，并连接两锤体10；盖板30盖设于最上层的锤体10，盖板30开设有多个第三通孔31；第二连接件40依次穿设于层叠的多个锤体10的第一通孔13和第三通孔31，并连接固定多个锤体10。
36.锤体10的重量可以为20吨、30吨等，锤体10的数量为多个，在本实施例中，锤体10的数量为三个，三个锤体10的重量分别为30吨、20吨和30吨，因而三个锤体10组合形成为80吨的重锤1，80吨重锤1研制可扩大覆盖达到3-4种桩型的单桩竖向承载力检测。
37.进一步地，锤体10的侧面开设有安装槽11，安装槽11开设于锤体10的侧面，安装槽11沿重锤1延伸方向的截面形状可以为矩形、圆形等，在本实施例中，安装槽11的截面形状为正方形，正方形的安装槽11一方面方便安装槽11在锤体10上的开设和制造，便于锤体10整体重量的计算，另一方面有利于第一通孔13和第二通孔15的开设。
38.进一步地，每个锤体10均开设有第一通孔13和第二通孔15，由于各个锤体10的横向截面形状和大小相同，当多个锤体10层叠设置时，多个锤体10的第一通孔13和第二通孔15沿竖直方向在同一直线上，重锤1还包括第一连接件20和第二连接件40，第一通孔13和第二通孔15均贯穿安装槽11在锤体10层叠方向上的槽壁，第一连接件20穿设于相邻两个锤体10的第二通孔15，用于连接并紧固相邻两个锤体10，第二连接件40穿设于各个锤体10的第一通孔13，由于各个锤体10的第一通孔13均贯穿且多个第一通孔13在同一直线上，使得第二连接件40可以将多个层叠设置的锤体10连接起来。
39.进一步地，重锤1还包括盖板30，盖板30盖设于最上层的锤体10，盖板30上开设有第三通孔31，盖板30的截面形状和大小与锤体10的截面形状大小相同，并且盖板30的第三
通孔31的设置位置与第一通孔13大的位置沿竖直方向在同一直线上，因而第二连接件40可以穿设于第三通孔31和第一通孔13进而连接盖板30和多个锤体10，可以理解的是，第二连接件40的一端连接于盖板30，另一端穿设并延伸至最下层锤体10的安装槽11内，并连接于安装槽11的槽壁，重锤1通过盖板30和最下层锤体10形成两端固定，再将多个锤体10利用第二连接件40穿设于盖板30和最下层锤体10之间，相邻的两个锤体10之间利用第一连接件20进行连接，实现结合形成重锤1，利用第一连接件20连接相邻两个锤体10，能确保锤体10之间的连接紧密性和稳固性，利用第二连接件40和盖板30固定多个锤体10的位置，由于自重，各锤体10之间紧密连接，形成一个整体，消除了锤与锤之间的缝隙，避免重锤1冲击检测桩时组合锤之间发生碰撞，提升锤上测力的信号采集效果，保证原始信号的有效性、客观性、准确性，进而提高高应变法检测时信号采集的准确性。
40.本实用新型技术方案通过顶部设置一块盖板30，通过第二连接件40连接盖板30和最下层锤体10，形成一个类似吊篮的结构，其余锤体10叠设于盖板30与最下层锤体10之间，利用第一连接件20连接，由于自重，各锤体10之间紧密连接，形成一个整体，消除了锤与锤之间的缝隙，避免重锤1冲击检测桩时组合锤之间发生碰撞，提升锤上测力的信号采集效果，保证原始信号的有效性、客观性、准确性，进而提高高应变法检测时信号采集的准确性。
41.在本实用新型一实施例中，如图1至图3所示，重锤1还包括多个第一紧固件50和第二紧固件60，第一紧固件50连接于第一连接件20，并抵持安装槽11的槽壁，第二紧固件60连接于第二连接件40的两端，并抵持盖板30或最下层锤体10的安装槽11的槽壁。
42.第一紧固件50用于连接并紧固第一连接件20，第一紧固件50可以用于紧固相邻两个锤体10，进而使相邻两个锤体10紧密连接，实现各锤体10之间的紧密连接，使得多个锤体10之间结合形成一个整体。
43.进一步地，第二紧固件60用于连接并紧固第二连接件40，第二紧固件60可以用于紧固盖板30或最下层锤体10与其余锤体10，进而使盖板30或最下层锤体10与其余锤体10紧密连接，实现锤体10与盖板30和锤体10与锤体10之间的紧密连接，利用盖板30形成一个类似吊篮的结构，由于自重，各锤体10之间紧密连接，形成一个整体，消除了锤与锤之间的缝隙，达到避免重锤1冲击检测桩时组合锤之间发生碰撞的效果。
44.在本实用新型一实施例中，如图1至图3所示，第一连接件20为螺栓，第一紧固件50为螺母；
45.和/或，第二连接件40为螺杆，第二紧固件60为螺母。
46.第一连接件20为螺栓，第一紧固件50为螺母，第一连接件20与第一紧固件50螺纹连接，进而利用第一连接件20与第一紧固件50的结合，使得二者为可拆卸连接，螺纹联接具有安装容易、拆卸方便、操作简单等优点，使得相邻锤体10之间的连接不需要安装拆卸方便，不需要其他工具，即可实现二者的快速安装和拆卸，提高了工作效率以及连接效果。
47.第二连接件40为螺杆，第二紧固件60为螺母，第二连接件40与第二紧固件60螺纹连接，进而利用第二连接件40与第二紧固件60的结合，使得二者为可拆卸连接，使得最下层锤体10与其他锤体10以及盖板30与其他锤体10之间连接不需要安装拆卸方便，不需要其他工具，即可实现二者的快速安装和拆卸，提高了工作效率以及连接效果，并且螺杆还有连接多个锤体10和盖板30以及稳固的作用。
48.在本实用新型一实施例中，如图1至图3所示，每一锤体10的安装槽11的数量为多
个，多个安装槽11间隔设于锤体10的周缘。
49.每个锤体10开设的安装槽11的数量均为多个，多个安装槽11间隔设于锤体10的周缘。安装槽11的数量可以为三个、四个、五个等，多个安装槽11的间隔设置，一方面能在每个锤体10穿设安装多个第一连接件20和第二连接件40，提高了多个连接件对于相邻两个锤体10以及整个重锤1的连接能力和连接整体性；另一方面多个安装槽11的间隔设置，能对于单个锤体10的不同位置的同步连接和稳固，提高了对于每个锤体10的不同位置的连接同步性，使得锤体10的不同部位能同步上升或者下降，保证了重锤1与桩的接触准确性。
50.在本实用新型一实施例中，如图1至图6所示，锤体10的横截面形状为正方形，安装槽11的数量为四个，四个安装槽11分别位于锤体10的四个顶角位置。
51.在本实施例中，锤体10的横截面形状为正方形，正方形的锤体10一方面方便安装槽11的开设和制造，便于锤体10整体重量的计算，另一方面有利于第一通孔13和第二通孔15的开设。安装槽11的数量为四个，四个安装槽11分别对应锤体10的四个顶角位置设置，即第一通孔13和第二通孔15对应贯穿于四个顶角处，并且第一连接件20和第二连接件40分别对应穿设于锤体10的四个顶角，如此设置提高了第一连接件20和第二连接件40对于每个锤体10的不同位置的连接同步性，使得锤体10的不同部位能同步上升或者下降，保证了重锤1与桩的接触准确性。
52.在本实用新型一实施例中，如图5、图6所示，第一通孔13位于锤体10的对角线上，第二通孔15设于第一通孔13靠近锤体10中部的一侧。
53.第二通孔15设于第一通孔13靠近锤体10中部的一侧，由于第一连接件20穿设于第二通孔15，第二连接件40穿设于第一通孔13，第一连接件20用于连接相邻两个锤体10，第二连接件40用于连接盖板30和多个锤体10，因而第一连接件20穿设于第二连接件40靠近锤体10的中部时，能提高第一连接件20连接相邻两个锤体10的效果，使得多个锤体10形成一个整体，消除了锤与锤之间的缝隙，避免重锤1冲击检测桩时组合锤之间发生碰撞，并且第一连接件20与第二连接件40相互之间没有影响，保证原始信号的有效性、客观性、准确性，进而提高高应变法检测时信号采集的准确性。
54.在本实用新型一实施例中，如图5、图6所示，锤体10朝向盖板30的一侧表面凹陷形成有凹槽17，锤体10背离盖板30的一侧表面凸出形成有凸起19，相邻两个锤体10通过一锤体10的凸起19卡合于另一锤体10的凹槽17而连接。
55.锤体10朝向盖板30的一侧表面凹陷形成有凹槽17，锤体10背离盖板30的一侧表面凸出形成有凸起19，凹槽17与凸起19的设置，一方面有利于相邻两个锤体10之间结合，只需将一锤体10的凸起19面与另一锤体10的凹槽17面对齐结合即可达到两个锤体10的结合，起到了两个锤体10快速结合的效果，另一方面也能起到防呆的效果，因锤体10的相对两个表面为凸起19和凹槽17，只能将一锤体10的凸起19面与另一锤体10的凹槽17面结合才可将两个锤体10结合，提高了结合效率。
56.进一步地，盖板30朝向锤体10的一侧表面凸出形成有凸起19，同样地，盖板30与锤体10结合的时候，只需将盖板30的凸起19与锤体10的凹槽17结合即可达到盖板30与锤体10的快速结合，提高了重锤1的组装效率。
57.在本实用新型一实施例中，如图1至图4所示，盖板30包括板体33、吊板35和销轴37，吊板35的数量为两个，两吊板35连接于盖板30背离锤体10的一侧表面，并相对间隔设
置，销轴37的两端分别穿设于两吊板35的轴孔。
58.板体33的截面形状可以为正方形、长方形等，板体33靠近锤体10的一侧表面需与锤体10的表面接触，并且板体33的边缘需与锤体10的边缘平齐，因而板体33的截面形状需与锤体10的截面形状相同。在本实施例中，锤体10的截面形状为正方形，因而板体33的截面形状为正方形，如此设置可以确保盖板30与锤体10的连接效果。
59.进一步地，吊板35连接于板体33背离锤体10的一侧表面，吊板35用于连接销轴37和板体33，起到稳固销轴37以及提供支撑吊板35应力的作用。
60.进一步地，销轴37是一类标准化的紧固件，既可静态固定连接，亦可与被连接件做相对运动，主要用于两零件的铰接处，构成铰链连接。销轴37通常用开口销锁定，工作可靠，拆卸方便。在本实施例中，销轴37的两端分别穿设于两个吊板35，吊板35对于销轴37起到固定以及连接板体33的作用。
61.在本实用新型一实施例中，如图1至图4所示，盖板30还包括多个肋板39，多个肋板39的一侧连接于盖板30背离锤体10的一侧表面，另一侧连接于两吊板35相互背离的一侧表面。
62.肋板39的设置为增加板的刚度，要在板的一侧增加一些小梁。这样配筋后浇注的钢筋混凝土板，就叫做加肋板39。在本实施例中，肋板39的一表面连接于板体33，另一表面连接于吊板35，增加了板体33和吊板35连接的强度，提升了盖板30整体的强度，提高了使用寿命。
63.本实用新型还提出一种高应变测桩设备，该高应变测桩设备包括导向架、自脱钳和重锤1，重锤1通过自脱钳悬吊于导向架内。该重锤1的具体结构参照上述实施例，由于本高应变测桩设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
64.重锤1通过自脱钳悬吊在导向架内部，自脱钳通过自动插销装置可升降式连接在导向架的承重固定横梁上，导向架内侧设有滑轨，滑轨与重锤1的滑槽滑动配合。测试时，自动插销装置将自脱钳固定在合适的高度，自脱钳抓取重锤1，重锤1正对基础底座的测桩孔，测桩孔对准待测的基桩的桩心，自脱钳放开重锤1时，重锤1沿滑轨下落，精准冲击基桩的桩心，测试完成后，基础底座可带动导向架远离该基桩或位移至下一检测点。
65.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。