一種基于分布式傳感光纖的鉆孔灌注樁靜載檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及到土木工程的樁基承載能力檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，公開(kāi)了一種基于分布式傳感光纖的鉆孔灌注樁靜載檢測(cè)系統(tǒng)，包括加載單元和檢測(cè)單元；所述加載單元包括錨樁反力裝置和千斤頂；所述錨樁反力裝置包括豎直固定的若干錨樁以及由錨樁鎖定支撐的反力架，其中所述錨樁以鉆孔灌注樁為中心均布；所述千斤頂?shù)牡鬃潭ò卜旁谒鲢@孔灌注樁頂部，所述千斤頂?shù)捻敳颗c所述反力架的底面相接觸；所述檢測(cè)單元包括分布式傳感光纖和光納儀，所述分布式傳感光纖埋入所述鉆孔灌注樁的內(nèi)部，所述光納儀與所述分布式傳感光纖相連接。其結(jié)構(gòu)合理，便于操作，節(jié)約成本，提高了檢測(cè)的精確度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于分布式傳感光纖的鉆孔灌注粧靜載檢測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及到土木工程的樁基承載能力檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及到一種樁基 靜載荷檢測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著高層建筑的不斷興建，鉆孔灌注樁得到了廣泛的應(yīng)用。鉆孔灌注樁是整棟建 筑地基的關(guān)鍵組成部分，鉆孔灌注樁的質(zhì)量直接決定了工程質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，因此要對(duì)鉆孔 灌注樁在受壓狀態(tài)下的側(cè)摩阻力等參數(shù)要進(jìn)行嚴(yán)格精準(zhǔn)的檢測(cè)，進(jìn)而分析鉆孔灌注樁的承 載能力是否符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
[0003] 常用的鉆孔灌注樁樁基檢測(cè)技術(shù)包括樁基靜載荷試驗(yàn)、樁基動(dòng)測(cè)以及超聲波檢測(cè) 等方法，其中樁基動(dòng)測(cè)和超聲波檢測(cè)等方法為間接的測(cè)試方法，動(dòng)態(tài)成分高，容易受外界環(huán) 境的干擾，相較而言，樁基靜載荷試驗(yàn)在確定單樁極限承載力方面是目前最為準(zhǔn)確、可靠的 檢驗(yàn)方法。具體就樁基靜載荷試驗(yàn)而言，其實(shí)際操作時(shí)的檢測(cè)方法、實(shí)驗(yàn)裝置等又不盡相 同?；痉椒ň褪窃阢@孔灌注樁上部施加壓力，收集鉆孔灌注樁在不同壓力階段的側(cè)摩阻 力、位移等技術(shù)參數(shù)，進(jìn)而綜合分析鉆孔灌注樁的承載能力。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)下樁基靜載荷試驗(yàn)中的樁基檢測(cè)一般都采用點(diǎn)式測(cè)量，主要是在鉆孔灌 注樁的樁身中埋設(shè)如鋼筋應(yīng)力計(jì)、應(yīng)變片等傳感元件。但傳統(tǒng)的點(diǎn)式測(cè)量有以下缺點(diǎn)：首 先，傳感元件間隔設(shè)置，容易漏檢，如果傳感元件埋設(shè)過(guò)多時(shí)，則會(huì)因引線(xiàn)過(guò)多等原因影響 樁身結(jié)構(gòu)及承載力的發(fā)揮；其次，傳感器與傳導(dǎo)線(xiàn)的交接處常接觸不良或斷裂，導(dǎo)致檢測(cè)點(diǎn) 失效、成活率較低，且較難進(jìn)行維護(hù)，在檢測(cè)中不能很好的發(fā)揮作用；第三，點(diǎn)式測(cè)量無(wú)法滿(mǎn) 足施工人員對(duì)樁基各分層參數(shù)的精確需求。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 為解決現(xiàn)有技術(shù)下樁基靜載實(shí)驗(yàn)中點(diǎn)式測(cè)量不夠精確等問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)了 一種基于分布式傳感光纖的鉆孔灌注樁靜載檢測(cè)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)合理，便于操作，節(jié)約成本， 提1? 了檢測(cè)的精確度。
[0006] 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于分布式傳感光纖的鉆孔灌注樁靜載檢測(cè) 系統(tǒng)，包括加載單元和檢測(cè)單元；
[0007] 所述加載單元包括錨樁反力裝置和千斤頂；
[0008] 所述錨樁反力裝置包括堅(jiān)直固定的若干錨樁以及由錨樁鎖定支撐的反力架，其中 所述錨樁以鉆孔灌注樁為中心均布；
[0009] 所述千斤頂?shù)牡鬃潭ò卜旁谒鲢@孔灌注樁頂部，所述千斤頂?shù)捻敳颗c所述反 力架的底面相接觸；
[0010] 所述檢測(cè)單元包括分布式傳感光纖和光納儀，所述分布式傳感光纖埋入所述鉆孔 灌注樁的內(nèi)部，所述光納儀與所述分布式傳感光纖相連接。
[0011] 較佳的，所述分布式傳感光纖垂直綁縛在鉆孔灌注樁鋼筋籠的主筋上，所述鉆孔 灌注樁中至少設(shè)置兩根分布式傳感光纖，所述分布式傳感光纖的下端相互連接，所述分布 式傳感光纖對(duì)稱(chēng)分布于鋼筋籠中軸線(xiàn)的兩側(cè)。
[0012] 較佳的，所述分布式傳感光纖由鋼筋籠截面圓的切線(xiàn)方向貼合主筋鋪設(shè)固定。
[0013] 較佳的，所述分布式傳感光纖的下端連接段綁縛在鉆孔灌注樁鋼筋籠底部的加強(qiáng) 筋上，每對(duì)相互對(duì)稱(chēng)的分布式傳感光纖組合呈U形。
[0014] 較佳的，所述反力架設(shè)置有與所述千斤頂頂部相匹配的凹槽。
[0015] 較佳的，所述分布式傳感光纖的上端均預(yù)留一段外接線(xiàn)并設(shè)置有光納儀接駁口。
[0016] 較佳的，所述分布式傳感光纖外部套接有抗拉性能好的保護(hù)管。
[0017] 較佳的，所述千斤頂為液壓千斤頂。
[0018] 本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：
[0019] 1、分布式傳感光纖具有分布式、一端檢測(cè)、不需回路、長(zhǎng)距離、耐久性好、抗干擾 強(qiáng)、與被測(cè)物協(xié)調(diào)性能好等優(yōu)點(diǎn)。采用這種分布式傳感光纖實(shí)現(xiàn)了連續(xù)測(cè)量，避免了點(diǎn)式測(cè) 量的漏檢現(xiàn)象。分布式傳感光纖的參數(shù)收集也更為精確。
[0020] 2、分布式傳感光纖更便于施工人員安裝，因?yàn)楣饫w為線(xiàn)狀物，只需定點(diǎn)粘結(jié)即可， 不像安裝應(yīng)力片等那樣繁瑣。
[0021] 3、相較于應(yīng)力片等檢測(cè)元件而言，分布式傳感光纖的故障率較低，這對(duì)提高施工 速度、降低施工難度，節(jié)約檢測(cè)成本都有幫助。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1為基于分布式傳感光纖的鉆孔灌注樁靜載檢測(cè)系統(tǒng)整體組合示意圖；
[0023] 圖2為分布式傳感光纖在鋼筋籠中鋪設(shè)的俯向示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025] 如圖1所示，一種基于分布式傳感光纖的鉆孔灌注樁靜載檢測(cè)系統(tǒng)，包括加載單 元1和檢測(cè)單元2,所述加載單元1包括錨樁反力裝置11和千斤頂13 ;所述錨樁反力裝置 11包括堅(jiān)直固定的若干錨樁111以及由錨樁111鎖定支撐的反力架113,其中所述錨樁111 以鉆孔灌注樁3為中心均布；所述千斤頂13的底座固定安放在所述鉆孔灌注樁3頂部，所 述千斤頂13的頂部與所述反力架113的底面相接觸；所述檢測(cè)單元2包括分布式傳感光纖 21和光納儀23,所述分布式傳感光纖21埋入所述鉆孔灌注樁3的內(nèi)部，所述光納儀23與 所述分布式傳感光纖21相連接。
[0026] 上述基于分布式傳感光纖的鉆孔灌注樁靜載檢測(cè)系統(tǒng)工作時(shí)，所述千斤頂13向 上頂升反力架113,所述反力架113被錨樁111鎖定，故所述千斤頂13反向給鉆孔灌注樁3 施加壓力，鉆孔灌注樁3受壓后自身的變化被埋入其中的所述分布式傳感光纖21記錄并傳 遞給光納儀23進(jìn)行分析，所述千斤頂13根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要分步提高所施加的壓力，分布式傳感 光纖21也分步記錄并傳遞相關(guān)數(shù)據(jù)，這樣就完成了樁基靜載荷實(shí)驗(yàn)。本技術(shù)方案中所述分 布式傳感光纖21同時(shí)具有信息傳輸和信息采集的功能，使用這種分布式傳感光纖21的鉆 孔灌注樁檢測(cè)系統(tǒng)具有分布式、一端檢測(cè)、不需回路、長(zhǎng)距離、耐久性好、抗干擾強(qiáng)、與被測(cè) 物協(xié)調(diào)性能好等優(yōu)點(diǎn)。
[0027] 使用本技術(shù)方案進(jìn)行靜載荷實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟如下，在靜載荷試驗(yàn)開(kāi)始前測(cè)試 分布式傳感光纖21的初始應(yīng)變數(shù)值，然后調(diào)節(jié)千斤頂13逐級(jí)增大荷載直至最大試驗(yàn)荷載， 在每級(jí)荷載穩(wěn)定時(shí)收集相應(yīng)的應(yīng)變數(shù)據(jù)，把各級(jí)荷載穩(wěn)定時(shí)測(cè)得的應(yīng)變數(shù)值減去初始應(yīng)變 數(shù)值即可得到各級(jí)荷載下的樁身應(yīng)變數(shù)值，所述分布式傳感光纖21每間隔5cm得到一個(gè)應(yīng) 變數(shù)值，方可認(rèn)為是連續(xù)測(cè)量。
[0028] 對(duì)所述分布式傳感光纖21測(cè)得的應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波和修勻平滑之后可以推算各 級(jí)荷載作用下的樁身軸力和側(cè)摩阻力，具體推算公式如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于分布式傳感光纖的鉆孔灌注樁靜載檢測(cè)系統(tǒng)，包括加載單元和檢測(cè)單元， 其特征在于： 所述加載單元包括錨樁反力裝置和千斤頂； 所述錨樁反力裝置包括堅(jiān)直固定的若干錨樁以及由錨樁鎖定支撐的反力架，其中所述 鋪粧以鉆孔灌注粧為中心均布； 所述千斤頂?shù)牡鬃潭ò卜旁谒鲢@孔灌注樁頂部，所述千斤頂?shù)捻敳颗c所述反力架 的底面相接觸； 所述檢測(cè)單元包括分布式傳感光纖和光納儀，所述分布式傳感光纖埋入所述鉆孔灌注 樁的內(nèi)部，所述光納儀與所述分布式傳感光纖相連接。
2. 如權(quán)利要求1中所述的基于分布式傳感光纖的鉆孔灌注樁靜載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于：所述分布式傳感光纖垂直綁縛在鉆孔灌注樁鋼筋籠的主筋上，所述鉆孔灌注樁中至少 設(shè)置兩根分布式傳感光纖，所述分布式傳感光纖的下端相互連接，所述分布式傳感光纖對(duì) 稱(chēng)分布于鋼筋籠中軸線(xiàn)的兩側(cè)。
3. 如權(quán)利要求2中所述的基于分布式傳感光纖的鉆孔灌注樁靜載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于：所述分布式傳感光纖由鋼筋籠截面圓的切線(xiàn)方向貼合主筋鋪設(shè)固定。
4. 如權(quán)利要求2中所述的基于分布式傳感光纖的鉆孔灌注樁靜載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于：所述分布式傳感光纖的下端連接段綁縛在鉆孔灌注樁鋼筋籠底部的加強(qiáng)筋上，每對(duì)相 互對(duì)稱(chēng)的分布式傳感光纖組合呈U形。
5. 如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的基于分布式傳感光纖的鉆孔灌注樁靜載檢測(cè)系 統(tǒng)，其特征在于：所述反力架設(shè)置有與所述千斤頂頂部相匹配的凹槽。
6. 如權(quán)利要求5中所述的基于分布式傳感光纖的鉆孔灌注樁靜載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于：所述分布式傳感光纖的上端均預(yù)留一段外接線(xiàn)并設(shè)置有光納儀接駁口。
7. 如權(quán)利要求5中所述的基于分布式傳感光纖的鉆孔灌注樁靜載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于：所述分布式傳感光纖外部套接有抗拉性能好的保護(hù)管。
8. 如權(quán)利要求5中所述的基于分布式傳感光纖的鉆孔灌注樁靜載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于：所述千斤頂為液壓千斤頂。
【文檔編號(hào)】E02D33/00GK204040080SQ201420399946
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】林志元, 張程林, 王文鋒, 范雨, 劉炳凱 申請(qǐng)人:廣州市地下鐵道總公司, 廣州建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測(cè)中心有限公司, 廣州市建筑科學(xué)研究院有限公司