[发明专利]管桩垂直度测试仪

说明书

技术领域

管桩作为地基基础重要竖向承重结构，当管桩出现较明显倾斜时，管桩将无法承受设计要求的各种荷载，所以必须对管桩进行纠偏。采用管桩垂直度测试仪能够精确测量管桩变形情况，该测试方法有助于对管桩进行科学纠偏。 

背景技术

管桩垂直度测试仪是利用常规测斜仪使其外接可以让其在管桩内壁顺利滑动的导轮改装而成。常规测斜仪测试原理：仪器通过测定测斜仪探头与垂直线之间的倾角θ变化，经计算即可得出不同深度部位的水平偏移量。 

发明内容

为了能够使常规测斜仪能够测出管桩的变形，必须做到两点：第一，测斜仪探头在测孔内必须与测孔深度方向保持平行，不能出现因重力因素产生的探头与测孔深度方向不平行的情况；第二，要使测斜仪探头在测孔内时刻处于中心位置，探头在测孔内的姿态不能发生任何扭转或者偏斜等情况。常规测斜仪为了满足以上两个条件，配备了专用的测斜管。但是作为测试对象的管桩与普通测斜管存在很大的区别，首先、管桩内径（一般大于300mm）远远大于测斜管内径（51mm~76mm），测斜仪自身配置的导轮无法用于测试大口径的管桩；其次、管桩内壁没有用于固定探头方向的凹槽，要保持测斜仪探头与管桩深度方向平行比较困难。 

管桩垂直度测试仪克服了以上提到的两点困难，使测斜仪在管桩内壁能顺利的滑动，且能够准确测量管桩变形。管桩倾斜度测试仪没有对原有测斜仪进行破坏性改装，只是在原有测斜仪外部加装了适用于管桩倾斜测试的大导轮及外接支架。该支架内部安装了弹簧，这样可以让支架两端的导轮适应不同的管桩内径，且弹簧受压缩后，朝向两端的挤压力使得导轮紧紧的贴住管桩内壁从而使得导轮在水平面内发生滑移的摩擦力大大增加，确保了导轮在滑入管桩后，仪器不会发生水平面内的扭转，这样就等效于管桩内壁有个定向的凹槽。在需要测试的方向配置两对导轮，确保测斜仪进入管桩后探头的方向与管壁的方向平行。同时，为了测斜仪探头在管桩内不发生垂直测试方向的偏移，在测斜仪探头中部加一对垂直测试方向的导轮，保证探头进入管桩后的姿态保持居中。在管桩口用红色油漆标绘方向，确保仪器测试方向的准确性，管桩倾斜度测试仪同样需要进行正反两方向的测试，用于消除仪器本身的零漂。 

附图说明

图1常规测斜仪，图2管桩垂直度测试仪，图3管桩垂直度测试仪测试原理图，图4管桩垂直度测试仪在管桩内姿态，图5管桩口标注了方向的红油漆，图6第一对导轮安装，图7第三对导轮安装，图8扭紧导轮外侧螺丝，图9 测斜仪放入管桩，图10测斜仪数据线对准木条中心部位，图11测试数据记录，图12  某倾斜工程桩测试数据处理成果表。 

具体实施方式

管桩倾斜测试前要求对测试管桩进行内壁清洗，将管桩内壁粘附的泥皮清洗干净，同时将积水抽出。将管桩倾斜专用测试导轮安装在测斜仪上，导轮共有3个，3个导轮沿着测斜仪探头分上中下三个部位进行安装，安装时候需要注意的是最上一个导轮安装方向要与测斜仪上导轮方向严格一致，中间一个导轮与上导轮方向保持90°垂直，最下一个导轮安装方向要与测斜仪下导轮方向严格一致。导轮安装到位后，旋紧导轮外侧螺丝，使导轮与测斜仪连接牢固。管桩的倾斜方向是任意的，所以为了测出管桩的具体倾斜方向，需要对管桩沿东西及南北两个方向进行测试，通过矢量叠加，算出管桩的具体倾斜方向。测试时，将导轮弹簧压缩，使探头可以与管桩内壁保持平行状态滑入管桩，待仪器滑至管桩最底部时，静置15分钟，使得仪器内晶片温度与环境温度保持一致。在管桩顶部放置一根木条，尽量使木条的一条边位于管桩直径位置，使仪器线缆对准木条中心位置，自下而上每隔50cm向上拉线读数，待一个方向测试完成后再测试另外一个方向，测试过程中必须待测斜仪测读仪数据稳定了再进行数据存储记录。