[发明专利]一种植入受力钢筋的预应力管桩桩身内力测试装置

说明书

技术领域

本发明属于桩基工程领域，涉及一种高强预应力混凝土管桩桩身内力测试问题，具体说是一种植入受力钢筋的预应力管桩桩身内力测试装置。

背景技术

高强预应力混凝土管桩桩身内力测试的主要方法一种是钢筋计法，钢筋计根据土层结构埋设于桩身主筋上，根据桩身某一截面的应力应变来检测桩身对应截面的内力，除了测定点以外的应变，两点之间的变形只能靠推断。这种测试方法原理简单，易于操作，但这种对桩身变形的测量主要还是点式检测，测点不连续，容易漏检，钢筋计在混凝土浇筑时容易受损，无法正常工作，零星的点数据很难全面反映桩身质量及桩与地层各分层间作用规律，过多的导线影响桩身结构及承载力。另一种是光纤测试技术，在整个测试长度范围内，能够连续测试，无零点漂移，不带电工作，抗电磁干扰能力强，光纤可以通过在桩身刻槽预埋，然后用胶封闭，这种方法对桩身弹性模量造成一定损伤并且封装后桩土界面摩擦性状与完整性也有一定差异，导致桩土界面摩擦系数发生变化。因此开发一种较精确地获得预应力管桩桩身内力，较精确地推算预应力管桩桩侧摩阻力的分布情况和桩端阻力大小的方法成为一个刻不容缓的工作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种植入受力钢筋的预应力管桩桩身内力测试装置，在预应力管桩制作之前，在受力钢筋里预先植入光纤，按正常的生产工艺制作预应力管桩。

为了实现上述目的，本发明一种植入受力钢筋的预应力管桩桩身内力测试装置，主体结构包括预应力管桩、受力钢筋、开槽、环氧树脂、管腔中心固定装置、光纤、铠装光缆、光纤光栅数据解调仪、电脑；其特征在于：在受力钢上开槽，在槽内先放上一层环氧树脂；把光纤放入槽内的环氧树脂上，再用环氧树脂封闭开槽；光纤从受力钢筋顶部引出，并用铠装光缆保护，铠装光缆引到官腔中心固定装置上固定；铠装光缆与光纤光栅数据解调仪相连；光纤光栅数据解调仪与电脑相连。

所述的植入光纤的受力钢筋有根，并均匀地布设在所述的预应力管桩内；开槽深度2mm，宽度2mm；光纤从受力钢筋顶部20mm处引出；管腔中心固定装置为十字交叉钢筋，其与钢筋笼的受力筋焊接，在浇筑混凝土后锚固在管桩内壁的混凝土中；为了避免引出铠装光缆在打桩过程中引起应力集中，管腔中心固定装置距离桩顶1m位置处。

所述光纤光栅数据解调仪自身分辨率高、重复性好、采集速度快、可靠性高、处理能力强、传输损耗小、传输容量大、测量范围广。

本发明的优点在于：相对于现有技术，很好地解决了预应力管桩桩身内力无法精确测试的难题，该测试系统提高了光纤的存活率，光纤的埋设简单，可操作性强，提供了一种新的预应力管桩桩身变形分布式测量方法，实现高效、便捷的连续性测量。

附图说明

图1为本发明的光纤在钢筋内结构原理示意图；

图2为本发明的环氧树脂钢筋内结构原理示意图；

图3为本发明涉及钢筋在预应力管桩内结构原理示意图；

图4为本发明涉及的管桩中心固定装置结构原理示意图。

1、预应力管桩；2、受力钢筋；3、开槽；4、环氧树脂；5、管腔中心固定装置；6、光纤；7、铠装光缆；8、光纤光栅数据解调仪；9、电脑。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

如图所示，一种植入受力钢筋的预应力管桩桩身内力测试装置，主体结构包括预应力管桩1、受力钢筋2、开槽3、环氧树脂4、管腔中心固定装置5、光纤6、铠装光缆7、光纤光栅数据解调仪8、电脑9；其特征在于：在受力钢筋2上开槽3，在槽内先放上一层环氧树脂4；把光纤6放入槽内的环氧树脂4上，再用环氧树脂4封闭开槽3；光纤6从受力钢筋2顶部引出，并用铠装光缆7保护，铠装光缆7引到官腔中心固定装置5上固定；铠装光缆7与光纤光栅数据解调仪8相连；光纤光栅数据解调仪8与电脑相连。

本发明所述的植入光纤6的受力钢筋2有4根，并均匀地布设在所述的预应力管桩1内；开槽3深度2mm，宽度2mm；光纤6从受力钢筋2顶部20mm处引出；管腔中心固定装置5为十字交叉钢筋，其与钢筋笼的受力筋焊接，在浇筑混凝土后锚固在管桩内壁的混凝土中；为了避免引出铠装光缆7在打桩过程中引起应力集中，管腔中心固定装置5距离桩顶1m位置处。

本发明所述光纤光栅数据解调仪8自身分辨率高、重复性好、采集速度快、可靠性高、处理能力强、传输损耗小、传输容量大、测量范围广。