專利名稱：基樁無損檢驗用沖擊力棒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基樁無損檢測裝置，用于基樁的質(zhì)量檢驗，如基樁的斷樁、縮頸、夾泥、擴頸等缺陷和基樁承載力的測定。在現(xiàn)有技術(shù)中，根據(jù)“橋梁地基基礎(chǔ)試驗”(盧世深、林亞超、王邦楣編，中國鐵道出版社，1984年出版)一書的介紹，國外曾有過用鋼棒沖擊樁頭的加力裝置，但沒有可改變剛度的棒頭，沒有力傳感器，因而不能檢測出基樁的承載力。
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有上述技術(shù)的缺點，提供一種能檢測出基樁承載力的沖擊力棒。
本實用新型的解決方案是一種基樁無損檢驗用沖擊力棒，其特殊之處在于它由長徑比大于3的金屬棒和安裝在棒頭部上的可變剛度的棒頭以及裝在棒與棒頭之間的力傳感器或保護墊所組成。本實用新型技術(shù)解決方案中的金屬棒是由金屬材料制成，棒的長徑比大于3，在金屬棒的兩端有安裝棒頭的螺孔；力傳感器的形式為壓電、壓阻和電阻三種，力傳感器有輸出端子，可將力棒沖擊樁頭的力信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出；棒頭由金屬、尼龍和橡膠三種材料分別組成，棒頭的頭部為半球形，尾部有與金屬棒連接的螺桿；保護墊用與金屬棒相同的材料制成，其大小和形狀與力傳感器相同。
本實用新型的沖擊力棒可根據(jù)基樁長徑比、基樁處的地質(zhì)條件等因素，選擇不同長度的金屬棒、不同剛度的棒頭組成沖擊力棒，當(dāng)沖擊時不需力參數(shù)時可用保護墊代替力傳感器組成沖擊力棒，當(dāng)對樁頭沖擊時，在樁頭產(chǎn)生應(yīng)力波，並沿樁身縱向傳播，樁、土產(chǎn)生相對運動，達(dá)到了加力的目的，該沖擊力棒可用于無損檢驗長徑比小于60的基樁質(zhì)量和單樁的承載能力。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點是1、結(jié)構(gòu)簡單；2、操作方便；3、檢驗基樁長徑比可達(dá)60；4、可以檢驗基樁質(zhì)量，也可以檢測單樁承載能力。
現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實用新型的實施例

圖1、為沖擊力棒的剖視圖圖2、為沖擊力棒的俯視圖圖中1、金屬棒4、棒頭2、力傳感器(保護墊)5、螺孔3、輸出端子6、螺桿基樁無損檢驗用沖擊力棒是由長徑比大于3的金屬棒(1)和安裝在棒(1)頭部上的可變剛度的棒頭(4)以及裝在棒(1)與棒頭(4)之間的力傳感器(或保護墊)(2)所組成，圖1所示沖擊力棒是由金屬棒(1)，力傳感器(2)和棒頭(4)組成，沖擊力棒的棒體(1)可由不銹鋼、普通鋼、銅等金屬材料制成；沖擊力棒的力傳感器(2)由測力環(huán)貼電阻應(yīng)變片制成的電阻式力傳感器，也可以用現(xiàn)已廣泛應(yīng)用的壓電式或壓阻式力傳感器代替，沖擊力棒(1)的棒頭(4)可以由尼龍、橡膠、鋁等材料制成，沖擊力棒是棒體(1)和棒頭(4)中間夾緊力傳感器(2)，棒體(1)和棒頭(4)是由螺桿(6)連接，在棒頭(4)的螺桿(6)上套進力傳感器(2)后裝進金屬棒的螺孔(5)內(nèi)，使用時用沖擊力棒垂直沖擊基樁頂部，由棒頭(4)給基樁施加一個沖擊力。同時樁頂部也給棒頭(4)一個同樣大小的反力，反力由力傳感器(2)完成轉(zhuǎn)換並由輸出端子(3)輸出，力的大小可根據(jù)基樁的具體情況，調(diào)整棒體(1)的重量，棒頭(4)的剛度和沖擊力棒同基樁頂部的高度距離。圖1所示沖擊力棒為裝有尼龍頭的力棒示意圖，用它給基樁加力一次只需1～2秒鐘。
實施例的最佳參數(shù)為以直徑D＝1m，樁長L＝20m的鉆孔灌注樁為例。
1、檢驗基樁的質(zhì)量如斷樁、縮頸、夾泥、擴頸等缺陷時。
選用金屬棒(1)長60cm，重量10kg的棒體，使用壓電式力傳感器(2)(也可以用保護墊代替)，安裝尼龍棒頭(4)，人工將力棒提到距樁頂10～20cm的高度，使棒體自由下落，沖擊樁頂中心，可激起樁身的應(yīng)力波的傳播與反射，由力傳感器(2)轉(zhuǎn)換后輸入到計算機進行數(shù)據(jù)采集、信號分析處理后判斷出基樁的質(zhì)量情況。
2、檢驗基樁的承載能力選用金屬棒(1)長100cm，重15kg的棒體，5112型壓電式力傳感器(2)，安裝橡膠棒頭(4)，人工將力棒提到距樁頂70～80cm的高度，使棒自由下落，沖擊樁頂中心可擊起樁土共同運動的位移，由力傳感器(2)轉(zhuǎn)換后輸入到計算機進行數(shù)據(jù)采集、信號分析經(jīng)處理后給出基樁的承載能力。
權(quán)利要求1.一種基樁無損檢驗用沖擊力棒是一個用金屬棒沖擊樁頭的加力裝置，其特征是在金屬棒(1)的頭部安裝有可變剛度的棒頭(4)，在金屬棒(1)與棒頭(4)之間裝有傳感器(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊力棒，其特征是所述的金屬棒(1)其棒的長度與直徑之比大于3，在金屬棒(1)的兩端有安裝棒頭(4)的螺孔(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊力棒，其特征是所述的力傳感器(2)可將力棒沖擊樁頭的力信號轉(zhuǎn)換為電信號送出，力傳感器(2)的形式為壓電、壓阻和電阻三種，在力傳感器(2)上有輸出端子(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊力棒，其特征是所述的棒頭(4)由金屬、尼龍和橡膠三種材料分別組成，棒頭(4)的頭部為半球形，尾部有與金屬棒(1)連接的螺桿(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊力棒，其特征是所述的力傳感器(2)在不需要測力的參數(shù)時，可用與其大小和形狀相同的保護墊(2)代替。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沖擊力棒，其特征是保護墊(2)是用與金屬棒(1)相同的材料制成。
專利摘要一種基樁無損檢驗用沖擊力棒涉及一種基樁無損檢測裝置，能驗測出基樁的質(zhì)量和承載力，它由長徑比大于3的金屬棒，不同剛度的棒頭和力傳感器所組成，根據(jù)基樁長徑比、基樁周圍的地質(zhì)條件，選用不同重量、不同長度和不同棒頭的力棒，對基樁頂部沖擊，使樁身和樁土產(chǎn)生振動信號，同時可以傳送出可推算沖擊力的信號，完成了對基樁的加力工作。
文檔編號G01N3/30GK2068678SQ90201298
公開日1991年1月2日 申請日期1990年2月8日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月8日
發(fā)明者繳玉森, 徐慧, 陸耀生, 鄭文兵 申請人:鐵道部科學(xué)研究院鐵道建筑研究所