专利名称：海上大直径钢管桩桩身应变计的安装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种海上大直径钢管桩的桩身应变测量系统。
背景技术：
钢管桩桩身应变的测试，传统方法是在桩身粘贴电阻应变片，通过观测电阻应变片的电阻变化而测得桩身应变。通过电阻应变片测试桩身应变的传统方法存在以下缺点①重锤多次锤击桩顶，电阻应变片受振动破坏；②桩在打入过程中，桩壁与地基土的摩擦作用，导致电阻应变片脱落，电缆损坏；③桩打入至设计高程后，仪器长期浸泡在海水中，海水会腐蚀仪器，导致仪器失·效。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种安装方便、受施工因素影响较小的海上大直径钢管桩桩身应变计的安装结构。为了解决上述技术问题，本实用新型提供的海上大直径钢管桩桩身应变计的安装结构，包括设在钢管桩一侧的多个振弦式应变计，所述每个振弦式应变计包括不锈钢护管、传输电缆和激振线圈，所述每个振弦式应变计固定在钢管桩的外壁上，所述每个振弦式应变计的轴线和钢管桩的轴线平行，所述每个振弦式应变计被第一槽钢和第一钢板围住，所述第一槽钢的两个折边固定在钢管桩的外壁上，所述第一钢板的一端固定在第一槽钢的底部，所述第一钢板的另一端固定在钢管桩的外壁上，所述振弦式应变计和第一槽钢、第一钢板之间充满硅胶，所述传输电缆从激振线圈引出，向着钢管桩桩顶方向牵引，所述传输电缆固定在一螺栓上，所述螺栓固定在钢管桩外壁上。优选地，还包括第二槽钢和第二钢板，所述第二槽钢的两个折边固定在钢管桩的外壁上，所述第二钢板的一端固定在第二槽钢的底部，所述第二钢板的另一端固定在钢管桩的外壁上，所述第二槽钢和第二钢板将钢管桩同一侧的多个第一槽钢围住，所述第二槽钢伸出海水面。进一步地，所述第二槽钢的外壁喷漆。进一步地，所述第一槽钢为6. 3#槽钢，所述第二槽钢为12#槽钢。进一步地，所述第二钢板呈楔形焊接在第二槽钢和钢管桩外壁之间。优选地，所述不锈钢护管的两端分别固定在两个底座上，所述两个底座焊接在钢管桩的外壁上。优选地，所述传输电缆外部用防火材料包裹。本实用新型的可以保护仪器在钢管桩桩顶重锤多次锤击的情况下不被振坏，可有效地保护仪器电缆在桩的入土过程中不被损坏，可有效地达到仪器与海水隔离的目的。所述安装方法较为简单，可大幅度地提高仪器的成活率，仪器测值与实际工况吻合情况较好，非常适合在行业内推广。
图I为本实用新型的安装结构示意图。图2为图I中I处的放大示意图。图3为第一槽钢与钢管桩的连接示意图。图4为第一槽钢、第二槽钢与钢管桩的配合示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的方案进一步说明。如图I和图2所示，本实用新型的海上大直径钢管桩桩身应变计的安装结构，包括设在钢管桩I 一侧的多个振弦式应变计4，每个振弦式应变计4包括不锈钢护管41、传输电缆42和激振线圈43，每个振弦式应变计4固定在钢管桩I的外壁上，每个振弦式应变计4的轴线和钢管桩I的轴线平行，每个振弦式应变计4被第一槽钢2和第一钢板3围住，如图3所示，第一槽钢2的两个折边焊接在钢管桩I的外壁上(如图3所示)，第一钢板3的一端焊接在第一槽钢2的底部，第一钢板3的另一端焊接在钢管桩I的外壁上，振弦式应变计4和第一槽钢2、第一钢板3之间充满娃胶5,传输电缆42从激振线圈43引出，向着钢管桩I桩顶方向牵引，传输电缆42外部用防火材料包裹,传输电缆42固定在一螺栓10上,螺栓10焊接在钢管桩I外壁上。如图I和图4所示，该安装结构还包括第二槽钢6和第二钢板7，第二槽钢6的两个折边焊接在钢管桩I的外壁上，第二钢板7的一端焊接在第二槽钢6的底部，第二钢板7的另一端焊接在钢管桩I的外壁上，第二槽钢6和第二钢板7将钢管桩I同一侧的多个第一槽钢2围住，第二槽钢6的外壁喷漆，第二钢板7呈楔形焊接在第二槽钢6和钢管桩I外壁之间，第二槽钢6伸出海水面。根据钢管桩以及应变计的尺寸，可相应选择不同型号的槽钢，如第一槽钢2为6. 3#槽钢，第二槽钢6为12#槽钢。如图2所示，不锈钢护管41的两端分别固定在两个底座8上，两个底座8焊接在钢管桩I的外壁上。如图I所示，第二钢板7呈楔形焊接在第二槽钢6和钢管桩I外壁之间。本实用新型的第一钢板3可由第一槽钢2下部折弯形成，第二钢板7可由第二槽钢6下部加工形成。本实用新型的海上大直径钢管桩桩身应变计的安装结构，其安装过程如下首先将制造完成后的钢管桩I用吊车平稳安置在支架上，在安装振弦式应变计4的设计位置将钢管桩I表层的防腐涂层打磨掉，打磨完成后，将底座8焊接在钢管桩I的表面，并开始安装振弦式应变计4，要求振弦式应变计4平顺地固定在底座8上(振弦式应变计轴线严格与钢管桩轴线平行)。振弦式应变计4连同激振线圈43安装完成后，将填满硅胶的第一槽钢2、第一钢板3罩在振弦式应变计4上，并将第一槽钢2与钢管桩I接触的部位(两个折边)焊接好，第一钢板3与第一槽钢2和钢管桩I接触的部位焊接好。当钢管桩I一侧的振弦式应变计4全部安装完成后，振弦式应变计4的传输电缆42用防火材料包裹好向钢管桩I顶部牵引，与沿路的振弦式应变计的其他传输线缆形成电缆束，固定在螺栓10上，钢管桩I同一侧的多个振弦式应变计4的全部包裹牵引完成后，将第二槽钢6、第二钢板7罩在钢管桩I同一侧的多个第一槽钢2、多个应变计4的正上方，并将第二槽钢6与钢管桩I接触的部位焊接好，第二钢板7与第二槽钢6和钢管桩接触的部位焊接好，钢管桩I打磨掉的防腐涂层用人工复原。本实用新型的钢管桩I运抵现场后，确认全部传输电缆保护好后即开始打桩。桩打入完成后，将一频率计9与一振弦式应变计4的传输电缆相连，测试振弦式应变计4的频率，逐一测试各应变计的频率，即获得各应变计4的频率初始值。振弦式应变计4采用频率计9人工进行测读，测值为频率f，然后根据厂家提供的下述公式计算钢管桩桩身不同位置的应变量ε。ε =GXCX(Rt-R0)式中ε -应变量(无量纲，X 10_6)；G-仪器标准系数(微应变/digit)； C-平均修正系数(无量纲);Rt-每次测试出的仪器频率换算成的频率模数(Digit)；Rtl-仪器的基准频率换算成的频率模数(Digit)。其中，Digit= f2Xl(T3。本实用新型的海上大直径钢管桩桩身应变计的安装结构中，振弦式应变计4、底座8、激振线圈43及部分传输电缆42用焊接在钢管桩I外壁上的填满硅胶5的第一槽钢2和第一钢板3保护，第一槽钢2和第一钢板3形成一个侧面和底面封闭、上部开口的结构，将振弦式应变计4保护起来，激振线圈43上引出的传输电缆42用防火材料引至桩顶附近固定并通过频率计9进行测读。第一槽钢2外部用第二槽钢6通长保护，并且第二钢板7底部呈楔形，可减小桩进入地基土的阻力，第二槽钢6外壁人工喷涂防腐漆，以防止海水腐蚀钢管桩，同样第二槽钢6和第二钢板7也形成一个侧面和底面封闭，上部开口的结构，来保护振弦式应变计，第二槽钢6伸出海水面，防止海水从上部开口处进入第一槽钢2和振弦式应变计4。本实用新型的优点在于①应变计处于硅胶保护中，可有效减小钢管桩在打入过程中对仪器产生的振动，使仪器不受振动破坏。②当桩打入地基中后，海水进入12#槽钢内部，硅胶可有效隔离海水对仪器产生的各种影响。③12#槽钢下部的楔形可减小桩进入地基土的阻力；可有效保护桩在进入地基土的过程中应变计不滑落，仪器电缆不损坏。以上只是对本实用新型进行了示例性的说明，本实用新型的具体实现方式并不局限于此。任何采用本实用新型的构思和技术方案进行的非实质性修改，均在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.ー种海上大直径钢管桩桩身应变计的安装结构，包括设在钢管桩(I) ー侧的多个振弦式应变计(4)，所述每个振弦式应变计(4)包括不锈钢护管(41)、传输电缆(42)和激振线圈(43)，其特征是所述每个振弦式应变计(4)固定在钢管桩(I)的外壁上，所述每个振弦式应变计(4)的轴线和钢管桩(I)的轴线平行，所述每个振弦式应变计(4)被第一槽钢(2)和第一钢板(3)围住，所述第一槽钢(2)的两个折边固定在钢管桩(I)的外壁上，所述第一钢板(3)的一端固定在第一槽钢(2)的底部，所述第一钢板(3)的另一端固定在钢管桩(I)的外壁上，所述振弦式应变计(4)和第一槽钢(2)、第一钢板(3)之间充满硅胶(5)，所述传输电缆(42)从激振线圈(43)引出，向着钢管桩(I)桩顶方向牵引，所述传输电缆(42)固定在ー螺栓(10)上，所述螺栓(10)固定在钢管桩(I)外壁上。
2.根据权利要求I所述的海上大直径钢管桩桩身应变计的安装结构，其特征是还包括第二槽钢(6)和第二钢板(7)，所述第二槽钢(6)的两个折边固定在钢管桩(I)的外壁上，所述第二钢板(7)的一端固定在第二槽钢(6)的底部，所述第二钢板(7)的另一端固定在钢管桩(I)的外壁上，所述第二槽钢(6)和第二钢板(7)将钢管桩(I)同一侧的多个第ー槽钢⑵围住，所述第二槽钢(6)伸出海水面。
3.根据权利要求2所述的海上大直径钢管桩桩身应变计的安装结构，其特征是所述第二槽钢(6)的外壁喷漆。
4.根据权利要求2所述的海上大直径钢管桩桩身应变计的安装结构，其特征是所述第一槽钢(2)为6. 3#槽钢，所述第二槽钢(6)为12#槽钢。
5.根据权利要求2所述的海上大直径钢管桩桩身应变计的安装结构，其特征是所述第二钢板(7)呈楔形焊接在第二槽钢(6)和钢管桩(I)外壁之间。
6.根据权利要求I所述的海上大直径钢管桩桩身应变计的安装结构，其特征是所述不锈钢护管(41)的两端分别固定在两个底座(8)上，所述两个底座(8)焊接在钢管桩(I)的外壁上。
7.根据权利要求I所述的海上大直径钢管桩桩身应变计的安装结构，其特征是所述传输电缆(42)外部用防火材料包裹。
专利摘要本实用新型提供一种海上大直径钢管桩桩身应变计的安装结构，包括设在钢管桩一侧的多个振弦式应变计，所述每个振弦式应变计包括不锈钢护管、传输电缆和激振线圈，所述每个振弦式应变计固定在钢管桩的外壁上，所述每个振弦式应变计的轴线和钢管桩的轴线平行，还包括第一槽钢、第一钢板、第二槽钢、第二钢板，第一槽钢内部充满硅胶，第一槽钢和第一钢板形成一个侧面和底面封闭、上部开口的结构，将振弦式应变计保护起来，第二槽钢和第二钢板也形成一个侧面和底面封闭、上部开口的结构，将第一槽钢和振弦式应变计保护起来。本实用新型的安装结构，可保护仪器在钢管桩桩顶重锤多次锤击的情况下不被振坏，可有效地达到仪器与海水隔离的目的。
文档编号G01B21/32GK202610849SQ20122014609
公开日2012年12月19日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年4月9日
发明者曹国福, 臧光文, 潘江岩, 徐兵, 李爱明, 姚顺雨, 包伟力, 车友明, 李 杰 申请人:上海勘测设计研究院