一种复合式位移测试基准系统的制作方法

1.本发明涉及土木工程技术领域，特别是涉及一种复合式位移测试基准系统。


背景技术：

2.基桩承载力试验过程中，基桩位移的准确测试是一项非常重要的工作内容。而在传统的施工测试过程中，需要设置基准桩和基准梁，传统基准梁因一般要求其单边跨度必须大于桩的三倍直径，因此遇到直径较大的桩承载力测试时，普通基准梁往往难以技术要求，尤其是边坡上桩和水下的环境下，其基准桩和基准梁更加难以架设。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种复合式位移测试基准系统，用于解决背景技术中的问题。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种复合式位移测试基准系统，包括：荷载箱，所述荷载箱设置在基桩的内部，所述荷载箱上设有上位移丝和下位移丝；第一测量单元，所述第一测量单元包括单壁悬梁组件和感应位移测试装置，所述感应位移测试装置通过所述单壁悬梁组件安装在基桩的顶部；所述感应位移测试装置包括支架、位移丝套管、上位移测试组件和下位移测试组件，所述上位移测试组件和所述下位移测试组件分别安装在所述支架的两侧，所述位移丝套管安装在所述支架上且所述位移丝套管位于所述上位移测试组件和所述下位移测试组件之间，所述上位移测试组件包括第一滑轮、第一配重组件和第一位移传感器，所述上位移位移丝的一端和所述荷载箱连接，所述上位移丝的另一端从所述位移丝套管中穿出，且所述上位移丝缠绕经过所述第一滑轮后与所述第一配重组件的顶部连接，所述第一位移传感器安装在所述支架上，所述第一位移传感器的测量端和所述第一配重组件的底端抵靠；所述下位移测试组件包括第二滑轮、第二配重组件和第二位移传感器，所述下位移位移丝的一端和所述荷载箱连接，且所述下位移丝的另一端从所述位移丝套管中穿出，所述下位移丝缠绕经过所述第二滑轮后与所述第二配重组件的顶部连接，所述第二位移传感器安装在所述支架上，所述第二位移传感器的测量端和所述第二配重组件的底端抵靠；第二测量单元，所述第二测量单元用于测试基桩表面的位移变化量。
5.可选的，所述荷载箱包括上连板和下连板，所述上连板和所述下连板之间通过千斤顶连接；所述上位移丝的一端安装在所述上连板上，所述下位移丝的一端安装在所述下连板上。
6.可选的，所述第一配重组件包括第一上砝码和第一下砝码，所述第一上砝码和所述第一下砝码之间通过第一调节丝杆连接，所述第一上砝码和所述第一下砝码均设有内螺纹孔，所述第一调节丝杆的一端和所述第一上砝码的内螺纹孔配合，所述第一调节丝杆的
另一端和所述第一下砝码的内螺纹孔相配合，所述第一上砝码和所述第一下砝码通过所述第一调节丝杆调节相对距离；所述第二配重组件包括第二上砝码和第二下砝码，所述第二上砝码和所述第二下砝码之间通过第二调节丝杆连接，所述第二上砝码和所述第二下砝码均设有内螺纹孔，所述第二调节丝杆的一端和所述第二上砝码的内螺纹孔配合，所述第二调节丝杆的另一端和所述第二下砝码的内螺纹孔相配合，所述第二上砝码和所述第二下砝码通过所述第二调节丝杆调节相对距离。
7.可选的，所述第一上砝码的顶部设有第一挂钩，所述上位移丝缠绕经过所述第一滑轮后连接在所述第一挂钩上；所述第二上砝码的顶部设有第二挂钩，所述下位移丝经过所述第二滑轮缠绕后连接在所述第二挂钩上；所述支架上设有多个卡箍，且各个卡箍位于同一垂直线上，所述位移丝套管卡装在所述卡箍上。
8.可选的，所述上位移测试组件中还包括第一放置台，所述第一放置台安装在所述支架上，且所述第一放置台位于所述第一配重组件的下方位置，所述第一放置台上设有第一安装孔和第一紧固螺栓，所述第一位移传感器安装在所述第一安装孔内，所述第一紧固螺栓用于将所述第一位移传感器固定在所述第一安装孔内；所述下位移测试组件中还包括第二放置台，所述第二放置台安装在所述支架上，且所述第二放置台位于所述第二配重组件的下方位置，所述第二放置台上设有第二安装孔和第二紧固螺栓，所述第二位移传感器安装在所述第二安装孔内，所述第二紧固螺栓用于将所述第二位移传感器固定在所述第二安装孔内。
9.可选的，所述单壁悬梁组件包括水平挂杆和竖直支撑杆，所述水平挂杆和所述竖直支撑杆相互垂直且连接，所述水平挂杆的两端分别为固定端和悬挂端，所述第一测量单元挂装在所述水平挂杆的悬挂端上，所述竖直支撑杆安装在基桩的表面。
10.可选的，所述水平挂杆上设有第一套环和第二套环，所述竖直支撑杆上设有第三套环，所述第一套环和所述第二套环均与所述水平挂杆滑动配合，所述第三套环和所述竖直支撑杆滑动配合；所述竖直支撑杆的顶端和所述第一套环固定连接，所述单壁悬梁组件还包括第一斜拉杆和第二斜拉杆，所述第一斜拉杆和所述第二斜拉杆分别位于所述竖直支撑杆的两侧，所述第一斜拉杆的一端铰接在所述固定端上，所述第一斜拉杆的另一端铰接在所述第三套环上，所述第二斜拉杆的一端铰接在所述第二套环上，所述第二斜拉杆的另一端铰接在所述第三套环上。
11.可选的，所述单壁悬梁组件的底部设有三角固定架，所述竖直支撑杆的底端和所述三角固定架连接，所述单壁悬梁组件通过所述三角固定架支撑安装在基桩上。
12.可选的，所述第二测量单元包括第一容器、第二容器、激光发射器和信号采集器，所述第一容器放置在基桩的上表面，所述第二容器与所述第一容器的高度等高且所述第一容器和所述第二容器的相对位置距离大于三倍基桩的直径，所述第一容器和所述第二容器通过管道连通；
所述激光发射器设置在所述第二容器的上方位置，所述信号采集器用于收集激光信号。
13.如上所述，本发明的一种复合式位移测试基准系统，至少具有以下有益效果：本发明提供了一种复合式位移测试基准系统，相较于传统的测试系统，本发明中设置了两组测量单元，其中第一测量单元中的感应位移测试装置连接上位移丝和下位移丝，用于检测其基桩的上下位移状态，而第二测量单元可用于检测基桩的上表面与基准点上下位移的相对变化情况，这种双重复合式的测量系统可以使得基桩的上下位移测试数据更加全面和精准，同时，本发明中的第一测量单元中采用了单壁悬梁组件和感应位移测试装置的组合方式，可直接设置在基桩的上表面实现测试，相较于传统需要额外设置基准桩和基准梁的方案，特别在针对直径较大的基桩承载力和位移测试时以及边坡上桩和水下桩的应用场合，本发明的应用操作会更加方便有效。
附图说明
14.图1显示为本发明的一种复合式位移测试基准系统的整体布置图；图2显示为本发明中感应位移测试装置的结构示意图；图3显示为本发明中第一配重组件的结构示意图（收缩连接状态）；图4显示为本发明中第一配重组件的结构示意图（张开连接状态）；图5显示为本发明中单壁悬梁组件的结构示意图。
具体实施方式
15.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
16.请参阅图1至图5。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
17.以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。
18.请参阅图1-图5，本发明提供一种复合式位移测试基准系统，包括荷载箱、第一测量单元1和第二测量单元2，所述荷载箱设置在基桩01的内部，所述荷载箱上设有上位移丝02和下位移丝03；所述第一测量单元1包括单壁悬梁组件和感应位移测试装置，所述感应位移测试装置通过所述单壁悬梁组件安装在基桩01的顶部；所述感应位移测试装置包括支架11、位移丝套管12、上位移测试组件和下位移测试组件，所述上位移测试组件和所述下位移测试组件分别安装在所述支架11的两侧，所述位移丝套管12安装在所述支架11上且所述位移丝套管12位于所述上位移测试组件和所述下位移测试组件之间，所述上位移测试组件包括第一滑轮13、第一配重组件14和第一位移传感器15，所述上位移位移丝的一端和所述荷
载箱连接，所述上位移丝02的另一端从所述位移丝套管12中穿出，且所述上位移丝02缠绕经过所述第一滑轮13后与所述第一配重组件14的顶部连接，所述第一位移传感器15安装在所述支架11上，所述第一位移传感器15的测量端和所述第一配重组件14的底端抵靠；所述下位移测试组件包括第二滑轮16、第二配重组件17和第二位移传感器18，所述下位移位移丝的一端和所述荷载箱连接，且所述下位移丝03的另一端从所述位移丝套管12中穿出，所述下位移丝03缠绕经过所述第二滑轮16后与所述第二配重组件17的顶部连接，所述第二位移传感器18安装在所述支架11上，所述第二位移传感器18的测量端和所述第二配重组件17的底端抵靠；第二测量单元2，所述第二测量单元2用于测试基桩01表面的位移变化量。在施工过程中，第一位移传感器和第二位移传感器分别和静载仪器电性连接，第一位移传感器用于检测上位移丝的位移量，第二位移传感器用于检测下位移丝的位移量。本发明提供了一种复合式位移测试基准系统，相较于传统的测试系统，本发明中设置了两组测量单元，其中第一测量单元1中的感应位移测试装置连接上位移丝02和下位移丝03，用于检测其基桩01的上下位移状态，而第二测量单元2可用于检测基桩01的上表面与基准点上下位移的相对变化情况，这种双重复合式的测量系统可以使得基桩01的上下位移测试数据更加全面和精准，同时，本发明中的第一测量单元1中采用了单壁悬梁组件和感应位移测试装置的组合方式，可直接设置在基桩01的上表面实现测试，相较于传统需要额外设置基准桩和基准梁的方案，特别在针对直径较大的基桩01承载力和位移测试时以及边坡上桩和水下桩的应用场合，本发明的应用操作会更加方便有效。
19.本实施例中，所述荷载箱包括上连板和下连板，所述上连板和所述下连板之间通过千斤顶连接；所述上位移丝02的一端安装在所述上连板上，所述下位移丝03的一端安装在所述下连板上。在实际施工过程中，荷载箱放置在基桩01的内部，其上连板上的上位移丝02和下连板上的下位移丝03从位移丝套管12中引出。
20.本实施例中，请参阅图3和图4，所述第一配重组件14包括第一上砝码141和第一下砝码142，所述第一上砝码141和所述第一下砝码142之间通过第一调节丝杆143连接，所述第一上砝码141和所述第一下砝码142均设有内螺纹孔，所述第一调节丝杆143的一端和所述第一上砝码141的内螺纹孔配合，所述第一调节丝杆143的另一端和所述第一下砝码142的内螺纹孔相配合，所述第一上砝码141和所述第一下砝码142通过所述第一调节丝杆143调节相对距离；所述第二配重组件17包括第二上砝码和第二下砝码，所述第二上砝码和所述第二下砝码之间通过第二调节丝杆连接，所述第二上砝码和所述第二下砝码均设有内螺纹孔，所述第二调节丝杆的一端和所述第二上砝码的内螺纹孔配合，所述第二调节丝杆的另一端和所述第二下砝码的内螺纹孔相配合，所述第二上砝码和所述第二下砝码通过所述第二调节丝杆调节相对距离。可选的，所述第一上砝码141和所述第一下砝码142的内螺纹孔开设在其轴心的相对位置上，第一调节丝杆143通过与第一上砝码141和第一下砝码142上的内螺纹孔相互配合，从而实现将第一上砝码141和第一下砝码142连接，且以这种螺纹配合的方式在实际操作过程中可以水平旋转第一上砝码141和第一下砝码142，使得第一上砝码141和第一下砝码142之间处于张开或缩回的状态，进而实现调节第一上砝码141和第一下砝码142之间的距离。因此可以通过这种结构实现第一上下砝码的间距微调，达到对第一位移传感器15的调零设置，进而提高了第一位移传感器15的微调精度。由于第二配重组件17跟第一配重组件14的组成和机构相同，此处不作重复赘述。
21.本实施例中，请参阅图2、图3和图4，所述第一上砝码141的顶部设有第一挂钩，所述上位移丝02缠绕经过所述第一滑轮13后连接在所述第一挂钩上；所述第二上砝码的顶部设有第二挂钩，所述下位移丝03经过所述第二滑轮16缠绕后连接在所述第二挂钩上；所述支架11上设有多个卡箍29，且各个卡箍29位于同一垂直线上，所述位移丝套管12卡装在所述卡箍29上。
22.本实施例中，请参阅图2，所述上位移测试组件中还包括第一放置台19，所述第一放置台19安装在所述支架11上，且所述第一放置台19位于所述第一配重组件14的下方位置，所述第一放置台19上设有第一安装孔和第一紧固螺栓，所述第一位移传感器15安装在所述第一安装孔内，所述第一紧固螺栓用于将所述第一位移传感器15固定在所述第一安装孔内；所述下位移测试组件中还包括第二放置台20，所述第二放置台20安装在所述支架11上，且所述第二放置台20位于所述第二配重组件17的下方位置，所述第二放置台20上设有第二安装孔和第二紧固螺栓，所述第二位移传感器18安装在所述第二安装孔内，所述第二紧固螺栓用于将所述第二位移传感器18固定在所述第二安装孔内。此处以上位移测试组件为例，在安装过程中，第一位移传感器15穿过所述第一安装孔且测量端与第一配重组件14的底部相抵靠，然后通过第一紧固螺栓将其固定在第一安装孔的内部，需要拆卸时，通过调节第一紧固螺栓解除限定后即可取出第一位移传感器15，下位移测试组件同理。
23.本实施例中，请参阅图5，所述单壁悬梁组件包括水平挂杆21和竖直支撑杆22，所述水平挂杆21和所述竖直支撑杆22相互垂直且连接，所述水平挂杆21的两端分别为固定端和悬挂端，所述第一测量单元1挂装在所述水平挂杆21的悬挂端上，所述竖直支撑杆22安装在基桩01的表面。所述水平挂杆21上设有第一套环23和第二套环24，所述竖直支撑杆22上设有第三套环25，所述第一套环23和所述第二套环24均与所述水平挂杆21滑动配合，所述第三套环25和所述竖直支撑杆22滑动配合；所述竖直支撑杆22的顶端和所述第一套环23固定连接，所述单壁悬梁组件还包括第一斜拉杆26和第二斜拉杆27，所述第一斜拉杆26和所述第二斜拉杆27分别位于所述竖直支撑杆22的两侧，所述第一斜拉杆26的一端铰接在所述固定端上，所述第一斜拉杆26的另一端铰接在所述第三套环25上，所述第二斜拉杆27的一端铰接在所述第二套环24上，所述第二斜拉杆27的另一端铰接在所述第三套环25上。在本实施例中，竖直支撑杆22通过第一套环23与所述水平挂杆21滑动配合，通过调节第一斜拉杆26和第二斜拉杆27与竖直支撑杆22的夹角即可改变悬挂端的伸出距离，在针对直径较大的基桩01时，可以减小调节第一斜拉杆26和第二斜拉杆27与竖直支撑杆22的夹角，伸长悬挂端的伸出距离；而在针对直径较小的基桩01时，可以增大调节第一斜拉杆26和第二斜拉杆27与竖直支撑杆22的夹角，缩短悬挂端的伸出距离，因此这样的调节方式更加方便有效。
24.本实施例中，请参阅图1，所述单壁悬梁组件的底部设有三角固定架28，所述竖直支撑杆22的底端和所述三角固定架28连接，所述单壁悬梁组件通过所述三角固定架28支撑安装在基桩01上。单壁悬梁组件通过三角固定架28安装在基桩01的上表面，可以使得单壁悬梁组件整体更加稳定，安装时，三角固定架28的底部安装在基桩01的表面，三角固定架28的顶部支撑单壁悬梁组件。
25.本实施例中，请参阅图1，所述第二测量单元2包括第一容器2-11、第二容器2-12、激光发射器2-13和信号采集器2-14，所述第一容器2-11放置在基桩01的上表面，所述第二容器2-12与所述第一容器2-11的高度等高且所述第一容器2-11和所述第二容器2-12的相
对位置距离大于三倍基桩01的直径，所述第一容器2-11和所述第二容器2-12通过管道连通；所述激光发射器2-13设置在所述第二容器2-12的上方位置，所述信号采集器2-14用于收集激光信号。在具体施工的过程中，在所述第一容器2-11和第二容器2-12中均加入一定量的水，因为最开始的状态是第一容器2-11和第二容器2-12等高，且两者相互连通，两个容器中水位高度保持一致，当基桩01的表面高度发生位移变化时，第一容器2-11和第二容器2-12的水位存在压强差，会导致第二容器2-12中的水位发生变化，进而通过信号采集器2-14通过激光的发射检测出水位的变化，进而实现对基桩01的上表面与基准点的上下位移的相对变化进行检测，方便有效。
26.综上所述，本发明提供了一种复合式位移测试基准系统，相较于传统的测试系统，本发明中设置了两组测量单元，其中第一测量单元中的感应位移测试装置连接上位移丝和下位移丝，用于检测其基桩的上下位移状态，而第二测量单元可用于检测基桩的上表面与基准点上下位移的相对变化情况，这种双重复合式的测量系统可以使得基桩的上下位移测试数据更加全面和精准，同时，本发明中的第一测量单元中采用了单壁悬梁组件和感应位移测试装置的组合方式，可直接设置在基桩的上表面实现测试，相较于传统需要额外设置基准桩和基准梁的方案，特别在针对直径较大的基桩承载力和位移测试时以及边坡上桩和水下桩的应用场合，本发明的应用操作会更加方便有效。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
27.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。