一種樁周土側(cè)摩擦力檢測裝置和樁周土側(cè)摩擦力檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種樁周土側(cè)摩擦力檢測裝置，包括支架、數(shù)據(jù)采集處理控制器、動力提供裝置和豎向設(shè)置的加載筒，加載筒由兩個半圓筒狀的加載片和至少一個側(cè)壓力加載裝置組成，側(cè)壓力加載裝置位于加載筒內(nèi)；支架頂部的中部固定設(shè)置有豎向力加載裝置，豎向力加載裝置通過豎向力傳遞裝置連接加載筒的頂部，在測試孔附近的地面上固定設(shè)置有連接豎向力傳遞裝置的豎向位移檢測裝置；豎向力加載裝置和側(cè)壓力加載裝置分別通過管線連接動力提供裝置，在管線上均設(shè)有動力值檢測或顯示裝置和動力閥；動力提供裝置、動力值檢測或顯示裝置、動力閥和豎向位移檢測裝置通過線路連接數(shù)據(jù)采集處理控制器。有益效果是檢測精度高、檢測時間短等。
【專利說明】一種粧周土側(cè)摩擦力檢測裝置和粧周土側(cè)摩擦力檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種樁周土側(cè)摩擦力檢測裝置和樁周土側(cè)摩 擦力檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，樁基礎(chǔ)工程中使用的樁周土的側(cè)摩擦力一般是間接方式取得，常規(guī)間接檢 測的方式有標(biāo)貫試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)和靜力觸探等，采用這種方式無法獲得較為準(zhǔn)確的樁周土 的側(cè)摩擦力的實(shí)地數(shù)據(jù)。另有采用實(shí)體樁的測試方式，在樁身側(cè)面貼應(yīng)力片，實(shí)際檢測樁周 土的側(cè)摩擦力，但這種方式檢測時間長、費(fèi)用高，而且不能應(yīng)用于所有工程。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種通過直接檢測獲取測試精度較高的數(shù)據(jù) 的樁周土側(cè)摩擦力檢測裝置和樁周土側(cè)摩擦力檢測方法，檢測時間短、費(fèi)用較低且廣泛應(yīng) 用于各種工程。
[0004] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：
[0005] -種樁周土側(cè)摩擦力檢測裝置，包括支架、數(shù)據(jù)采集處理控制器、動力提供裝置和 堅向設(shè)置的加載筒，所述加載筒由兩個半圓筒狀的加載片和至少一個側(cè)壓力加載裝置組 成，兩個所述加載片的截面相靠近且外圓周面相對，所述側(cè)壓力加載裝置的一端固定設(shè)置 在兩個所述加載片的其中一個的內(nèi)壁上，且另一端橫向的固定在另一個加載片的內(nèi)壁上； 在地面鉆設(shè)測試孔，所述加載筒置于所述測試孔內(nèi)，所述支架固定設(shè)置在所述加載筒上方 的地面上，所述支架上固定設(shè)置有堅向力加載裝置，所述堅向力加載裝置位于所述加載筒 正上方，所述堅向力加載裝置通過堅向力傳遞裝置連接所述加載筒的頂部，在所述測試孔 附近的地面上固定設(shè)置有連接所述堅向力傳遞裝置的堅向位移檢測裝置；所述堅向力加載 裝置和側(cè)壓力加載裝置分別通過管線連接所述動力提供裝置，在所述管線上均設(shè)有動力值 檢測或顯示裝置和動力閥，所述動力閥在所述管線上的位置靠近所述動力提供裝置，所述 動力值檢測或顯示裝置在所述管線上的位置靠近所述動力閥且遠(yuǎn)離所述動力提供裝置；所 述動力提供裝置、動力值檢測或顯示裝置、動力閥和堅向位移檢測裝置通過線路連接所述 數(shù)據(jù)采集處理控制器。
[0006] 進(jìn)一步，所述側(cè)壓力加載裝置和堅向力加載裝置均為液壓千斤頂或液壓桿，所述 動力提供裝置為液壓油泵，所述動力閥為液壓閥，所述動力值檢測或顯示裝置為液壓表。
[0007] 進(jìn)一步，所述側(cè)壓力加載裝置和堅向力加載裝置均為氣壓千斤頂或氣壓桿，所述 動力提供裝置為氣泵，所述動力閥為氣壓閥，所述動力值檢測或顯示裝置為氣壓表。
[0008] 進(jìn)一步，在兩個所述加載片的內(nèi)壁上對應(yīng)所述側(cè)壓力加載裝置分別固定設(shè)置有橫 向支撐塊，所述側(cè)壓力加載裝置位于所述橫向支撐塊的頂部或底部。
[0009] 進(jìn)一步，所述堅向力傳遞裝置為連桿或鏈條或鋼繩。
[0010] 進(jìn)一步，所述堅向位移檢測裝置為堅向位移傳感器。 toon] 本發(fā)明還公開了一種樁周土側(cè)摩擦力檢測方法，采用上述的樁周土側(cè)摩擦力檢測 裝置進(jìn)行檢測，包括以下步驟：
[0012] S1、在待測地通過鉆孔機(jī)鉆設(shè)所述測試孔，將組裝好的所述加載筒堅向放入所述 測試孔內(nèi)預(yù)設(shè)的位置；
[0013] S2、所述支架、數(shù)據(jù)采集處理控制器、動力提供裝置、堅向位移檢測裝置和堅向力 加載裝置一一安裝到所述測試孔附近的地面上，通過堅向力傳遞裝置連接所述堅向力加載 裝置和加載筒，所述堅向位移檢測裝置連接所述堅向力傳遞裝置，并連接好所述管線和線 路；
[0014] S3、所述動力值檢測或顯示裝置狀態(tài)檢查，所述堅向位移檢測裝置設(shè)置為初始狀 態(tài)；
[0015] S4、按所述加載筒在所述測試孔內(nèi)預(yù)設(shè)位置的深度計算出所述測試孔內(nèi)對應(yīng)位置 的側(cè)壓力（模擬混凝土灌注入所述測試孔內(nèi)后在不同深度對土產(chǎn)生的側(cè)壓力，即土對樁身 側(cè)面的壓力），通過所述數(shù)據(jù)采集處理控制器控制所述動力提供裝置為所述側(cè)壓力加載裝 置提供動力，所述側(cè)壓力加載裝置產(chǎn)生側(cè)壓力撐開兩個所述加載片，所述側(cè)壓力加載裝置 的側(cè)壓力與所述測試孔內(nèi)所述加載筒所在位置的側(cè)壓力相等時，保持此時的所述側(cè)壓力加 載裝置的側(cè)壓力；
[0016] S5、通過所述數(shù)據(jù)采集處理控制器控制所述動力提供裝置為所述堅向力加載裝置 提供逐漸增加的動力，驅(qū)動所述堅向力加載裝置產(chǎn)生堅向力以驅(qū)動所述加載筒與所述測試 孔的內(nèi)壁產(chǎn)生相對移動的趨勢及至移動；
[0017] S6、所述數(shù)據(jù)采集處理控制器獲取所述堅向力加載裝置和所述動力提供裝置之間 的管線上的動力值檢測或顯示裝置和所述堅向位移檢測裝置在所述加載筒移動過程中的 值，形成荷載位移曲線（即Q-S曲線，其獲取方法與樁靜載試驗(yàn)國家標(biāo)準(zhǔn)：《建筑基樁檢測 技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2003相同），經(jīng)分析得到待測樁周土側(cè)摩擦力。
[0018] 進(jìn)一步，步驟S4中，所述側(cè)壓力加載裝置的側(cè)壓力與所述測試孔內(nèi)所述加載筒所 在位置的側(cè)壓力相等時，所述數(shù)據(jù)采集處理控制器控制所述側(cè)壓力加載裝置和動力提供裝 置之間的動力閥關(guān)閉，以保持此時的所述側(cè)壓力加載裝置的側(cè)壓力，即保持加載片與土之 間的側(cè)壓力恒定。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0020] 本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)，模擬樁靜載試驗(yàn)，其裝置及過程完全按照樁靜載荷檢測標(biāo) 準(zhǔn)要求進(jìn)行，即模擬樁的靜載荷檢測過程檢測樁周土的側(cè)摩擦力，通過直接檢測獲取測試 精度較高的數(shù)據(jù)、檢測時間短、費(fèi)用較低且廣泛應(yīng)用于各種工程。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明所述加載筒安裝結(jié)構(gòu)圖。
[0022] 圖2為本發(fā)明所述數(shù)據(jù)采集處理控制器控制線路圖；
[0023] 圖3為本發(fā)明的Q-S曲線圖。
[0024] 附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：
[0025] 1、支架，2、堅向力傳遞裝置，3、半圓臺塊，4、橫向支撐塊，5、側(cè)壓力加載裝置，6、測 試孔，7、擋塊，8、加載片，9、堅向位移檢測裝置，10、橫桿，11、堅向力加載裝置，12、數(shù)據(jù)采集 處理控制器，13、動力提供裝置，14、動力閥，15、動力值檢測或顯示裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋發(fā)明，并非 用于限定發(fā)明的范圍。
[0027] 如圖1和圖2所示，一種樁周土側(cè)摩擦力檢測裝置，包括支架1、數(shù)據(jù)采集處理控制 器12、動力提供裝置13和堅向設(shè)置的加載筒，加載筒由兩個半圓筒狀的加載片8和兩個側(cè) 壓力加載裝置5組成，兩個所述加載片8的截面相靠近且外圓周面相對，側(cè)壓力加載裝置5 的一端固定設(shè)置在兩個加載片8的其中一個的內(nèi)壁上，且另一端橫向的固定在另一個加載 片8的內(nèi)壁上，兩個側(cè)壓力加載裝置5在加載筒內(nèi)上下對稱設(shè)置；在地面鉆設(shè)測試孔6,加 載筒置于測試孔6內(nèi)，支架1固定設(shè)置在加載筒上方的地面上，支架1上固定設(shè)置有堅向力 加載裝置11，堅向力加載裝置11位于加載筒正上方，堅向力加載裝置11通過堅向力傳遞裝 置2連接加載筒的頂部，在測試孔6附近的地面上固定設(shè)置有連接堅向力傳遞裝置2的堅 向位移檢測裝置9 ;堅向力加載裝置11和側(cè)壓力加載裝置5分別通過管線連接動力提供裝 置13,在管線上均設(shè)有動力值檢測或顯示裝置15和動力閥14,動力閥14在管線上的位置 靠近動力提供裝置13,動力值檢測或顯示裝置15在管線上的位置靠近動力閥14且遠(yuǎn)離動 力提供裝置13 ;動力提供裝置13、動力值檢測或顯示裝置15、動力閥14和堅向位移檢測裝 置9通過線路連接數(shù)據(jù)采集處理控制器12。
[0028] 本實(shí)施例中，側(cè)壓力加載裝置5和堅向力加載裝置11均為液壓千斤頂或液壓桿， 動力提供裝置13為液壓油泵，動力閥14為液壓閥，動力值檢測或顯示裝置15為液壓表。支 架1呈梯形結(jié)構(gòu)，堅向力加載裝置11固定設(shè)置在支架1的頂邊的中部。在兩個加載片8的 內(nèi)壁上對應(yīng)側(cè)壓力加載裝置5分別固定設(shè)置有橫向支撐塊4,加載筒內(nèi)上部的側(cè)壓力加載 裝置5位于對應(yīng)的橫向支撐塊4的頂部、下部的側(cè)壓力加載裝置5位于對應(yīng)的橫向支撐塊 4的底部。兩個加載片8的頂部分別堅向的一體成型有半圓臺塊3,半圓臺塊3底部的形狀 尺寸與對應(yīng)的加載片8的頂部相匹配，堅向力傳遞裝置2的下端與半圓臺塊3的頂部固定 連接。堅向力傳遞裝置2為連桿，在連桿上靠近加載筒的位置固定設(shè)有一根橫桿10,堅向位 移檢測裝置9為堅向位移傳感器，其兩端分別連接橫桿10和地面。加載筒的內(nèi)壁對應(yīng)側(cè)壓 力加載裝置5的輸出端固定設(shè)置有擋塊7,用于與側(cè)壓力加載裝置5的輸出端固定配合撐開 加載片8。
[0029] 現(xiàn)說明利用本實(shí)施例的一種樁周土側(cè)摩擦力檢測方法，包括以下步驟：
[0030] S1、在待測地通過鉆孔機(jī)鉆設(shè)測試孔6,將組裝好的加載筒堅向放入測試孔6內(nèi)預(yù) 設(shè)的位置；
[0031] S2、支架1、數(shù)據(jù)采集處理控制器12、液壓油泵、堅向位移傳感器和堅向力加載裝 置11(即液壓千斤頂）一一安裝到測試孔6附近的地面上，通過連桿連接堅向力加載裝置 11和加載筒，堅向位移傳感器連接連桿，并連接好管線和線路；
[0032] S3、動力值檢測或顯示裝置15狀態(tài)檢查，堅向位移傳感器歸零；
[0033] S4、按加載筒在測試孔6內(nèi)預(yù)設(shè)位置的深度計算出測試孔6內(nèi)對應(yīng)位置的側(cè)壓力， 通過數(shù)據(jù)采集處理控制器12控制液壓油泵為側(cè)壓力加載裝置5 (即液壓千斤頂）提供動 力，側(cè)壓力加載裝置5產(chǎn)生側(cè)壓力撐開兩個加載片8,側(cè)壓力加載裝置5的側(cè)壓力與測試孔 6內(nèi)加載筒所在位置的側(cè)壓力相等時，保持此時的側(cè)壓力加載裝置5的側(cè)壓力；
[0034] S5、通過數(shù)據(jù)采集處理控制器12控制液壓油泵為堅向力加載裝置11提供逐漸增 加的動力，驅(qū)動堅向力加載裝置11產(chǎn)生向上的堅向力以驅(qū)動加載筒與測試孔6的內(nèi)壁產(chǎn)生 相對移動的趨勢及至向上移動；
[0035] S6、如圖2和圖3所示，數(shù)據(jù)采集處理控制器12單位時間連續(xù)采樣獲取堅向力加 載裝置11和液壓油泵之間的管線上的液壓表和堅向位移檢測裝置9在加載筒向上移動過 程中的值，形成Q-S曲線，經(jīng)分析得到待測樁周土側(cè)摩擦力。
[0036] 在步驟S4中，側(cè)壓力加載裝置5的側(cè)壓力與測試孔6內(nèi)加載筒所在位置的側(cè)壓力 相等時，數(shù)據(jù)采集處理控制器12控制側(cè)壓力加載裝置5和液壓油泵之間的動力閥14關(guān)閉， 以保持此時的側(cè)壓力加載裝置5的側(cè)壓力，即保持加載片與土之間的側(cè)壓力恒定。
[0037] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，例如，側(cè)壓力加載裝置5還可以是氣囊或機(jī) 械連桿，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種樁周土側(cè)摩擦力檢測裝置，其特征在于，包括支架（1)、數(shù)據(jù)采集處理控制器 (12)、動力提供裝置（13)和堅向設(shè)置的加載筒，所述加載筒由兩個半圓筒狀的加載片（8) 和至少一個側(cè)壓力加載裝置（5)組成，兩個所述加載片（8)的截面相靠近且外圓周面相對， 所述側(cè)壓力加載裝置（5)的一端固定設(shè)置在兩個所述加載片（8)的其中一個的內(nèi)壁上，且 另一端橫向的固定在另一個加載片（8)的內(nèi)壁上；在地面鉆設(shè)測試孔（6)，所述加載筒置于 所述測試孔￠)內(nèi)，所述支架（1)固定設(shè)置在所述加載筒上方的地面上，所述支架（1)上固 定設(shè)置有堅向力加載裝置（11)，所述堅向力加載裝置（11)位于所述加載筒正上方，所述堅 向力加載裝置（11)通過堅向力傳遞裝置（2)連接所述加載筒的頂部，在所述測試孔（6)附 近的地面上固定設(shè)置有連接所述堅向力傳遞裝置（2)的堅向位移檢測裝置（9);所述堅向 力加載裝置（11)和側(cè)壓力加載裝置（5)分別通過管線連接所述動力提供裝置（13)，在所述 管線上均設(shè)有動力值檢測或顯示裝置（15)和動力閥（14)，所述動力閥（14)在所述管線上 的位置靠近所述動力提供裝置（13)，所述動力值檢測或顯示裝置（15)在所述管線上的位 置靠近所述動力閥（14)且遠(yuǎn)離所述動力提供裝置（13);所述動力提供裝置（13)、動力值檢 測或顯示裝置（15)、動力閥（14)和堅向位移檢測裝置（9)通過線路連接所述數(shù)據(jù)采集處理 控制器12。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種樁周土側(cè)摩擦力檢測裝置，其特征在于，所述側(cè)壓力加 載裝置（5)和堅向力加載裝置（11)均為液壓千斤頂或液壓桿，所述動力提供裝置（13)為 液壓油泵，所述動力閥（14)為液壓閥，所述動力值檢測或顯示裝置（15)為液壓表。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種樁周土側(cè)摩擦力檢測裝置，其特征在于，所述側(cè)壓力加 載裝置（5)和堅向力加載裝置（11)均為氣壓千斤頂或氣壓桿，所述動力提供裝置（13)為 氣泵，所述動力閥（14)為氣壓閥，所述動力值檢測或顯示裝置（15)為氣壓表。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種樁周土側(cè)摩擦力檢測裝置，其特征在于，在兩個所述加 載片（8)的內(nèi)壁上對應(yīng)所述側(cè)壓力加載裝置（5)分別固定設(shè)置有橫向支撐塊（4)，所述側(cè)壓 力加載裝置（5)位于所述橫向支撐塊（4)的頂部或底部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種樁周土側(cè)摩擦力檢測裝置，其特征在于，所述堅向力傳 遞裝置（2)為連桿或鏈條或鋼繩。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的一種樁周土側(cè)摩擦力檢測裝置，其特征在于，所述 堅向位移檢測裝置（9)為堅向位移傳感器。
7. -種樁周土側(cè)摩擦力檢測方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的一 種樁周土側(cè)摩擦力檢測裝置進(jìn)行檢測，包括以下步驟： 51、 在待測地通過鉆孔機(jī)鉆設(shè)所述測試孔（6)，將組裝好的所述加載筒堅向放入所述測 試孔（6)內(nèi)預(yù)設(shè)的位置； 52、 所述支架（1)、數(shù)據(jù)采集處理控制器（12)、動力提供裝置（13)、堅向位移檢測裝置 (9)和堅向力加載裝置（11) 一一安裝到所述測試孔（6)附近的地面上，通過堅向力傳遞裝 置⑵連接所述堅向力加載裝置（11)和加載筒，所述堅向位移檢測裝置（9)連接所述堅向 力傳遞裝置（2)，并連接好所述管線和線路； 53、 所述動力值檢測或顯裝置（15)狀態(tài)檢查，所述堅向位移檢測裝置（9)設(shè)置為初始 狀態(tài)； 54、 按所述加載筒在所述測試孔￠)內(nèi)預(yù)設(shè)位置的深度計算出所述測試孔￠)內(nèi)對 應(yīng)位置的側(cè)壓力，通過所述數(shù)據(jù)采集處理控制器（12)控制所述動力提供裝置（13)為所述 側(cè)壓力加載裝置（5)提供動力，所述側(cè)壓力加載裝置（5)產(chǎn)生側(cè)壓力撐開兩個所述加載片 (8)，所述側(cè)壓力加載裝置（5)的側(cè)壓力與所述測試孔￠)內(nèi)所述加載筒所在位置的側(cè)壓力 相等時，保持此時的所述側(cè)壓力加載裝置（5)的側(cè)壓力； 55、 通過所述數(shù)據(jù)采集處理控制器（12)控制所述動力提供裝置（13)為所述堅向力加 載裝置（11)提供逐漸增加的動力，驅(qū)動所述堅向力加載裝置（11)產(chǎn)生堅向力以驅(qū)動所述 加載筒與所述測試孔的內(nèi)壁產(chǎn)生相對移動的趨勢及至移動； 56、 所述數(shù)據(jù)采集處理控制器（12)單位時間連續(xù)采樣獲取所述堅向力加載裝置（11) 和所述動力提供裝置（13)之間的管線上的動力值檢測或顯示裝置（15)和所述堅向位移檢 測裝置（9)在所述加載筒移動過程中的值，形成荷載位移曲線，所述荷載位移曲線經(jīng)分析 得到待測樁周土側(cè)摩擦力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種樁周土側(cè)摩擦力檢測方法，其特征在于，步驟S4中，所述 側(cè)壓力加載裝置（5)的側(cè)壓力與所述測試孔￠)內(nèi)所述加載筒所在位置的側(cè)壓力相等時， 所述數(shù)據(jù)采集處理控制器（12)控制所述側(cè)壓力加載裝置（5)和動力提供裝置（13)之間的 動力閥（14)關(guān)閉，以保持此時的所述側(cè)壓力加載裝置（5)的側(cè)壓力，即保持所述加載片（8) 與土之間的側(cè)壓力恒定。
【文檔編號】G01L5/00GK104062229SQ201410306255
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】楊涅 申請人:楊涅