[发明专利]可同时测量方位角的管桩倾斜角检测用同轴定位装置

说明书

本发明提出一种可同时测量方位角的管桩倾斜角检测用同轴定位装置，该定位装置的外轮廓可扩展调整，能够适用于不同内径的管桩，且可以顺利通过管桩内壁在5mm内的凹凸不平整情况；能够在至少管桩底部二分之一测斜仪高度至管桩顶部二分之一测斜仪的深度范围内测量管桩倾斜角和方位角，提高了测量精度，解决了现场管桩施工完成后的倾斜度测量过程繁琐(现有装置需在打桩前预埋测量件)、测斜仪与管桩同轴度差(测斜仪支架难以居中)、同一种测试仪器不能用于不同直径的管桩、管桩全深度测量困难(管桩内壁平整度、接桩处截面)以及不能同时测量管桩的倾斜角和方位角等问题。

技术领域

本发明涉及市政工程施工检测技术领域，具体涉及一种可同时测量方位角的管桩倾斜角检测用同轴定位装置。

背景技术

在打桩施工中，管桩发生倾斜的现象时有发生，桩身倾斜过大、基桩偏心受压、承载力减少，其危害显而易见。因此，相关规范对基桩垂度提出了明确的要求，比如《国家标准建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)中明确规定，基桩垂直度允许偏差不得超过1％(约为0.57°)，而《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2003)、《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/T F81-01-2004)、《铁路工程基桩检测技术规程》(TB 10218-2008)等专门的检测规范都没有提及具体的检测方法。

在实际施工中，管桩倾斜对上部构筑物结构受力状态的影响不仅与管桩轴线相对铅垂线的倾斜大小有关，还与管桩轴线倾斜的方位有关，因此，需要同时检测倾斜角和方位角两个值。倾斜角是指自管桩桩顶指向管桩桩底的管柱轴线相对于铅垂线的角度，方位角是指自管桩桩顶指向管桩桩底的管桩轴线在水平面上的投影相对于正北方位的角度，管桩倾斜度检测的数据结果可对低应变完整性检测结果的判定、纠偏处理甚至纠偏效果评价等提供重要帮助。

目前，传统的管桩倾斜程度检测方法有吊锤法、经纬仪法、常规的测斜仪装置等方法；此外，还有通过改装常规测斜探头来检测管桩倾斜度的方法，他们各自有优缺点，但均无法同时测量管桩的倾斜角和方位角，且无法适应管桩内壁有较大凹凸不平整的情况。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种可同时测量方位角的管桩倾斜角检测用同轴定位装置，以解决上述现有方法中不能同时测量管桩的倾斜角和方位角的问题，同时，本发明的定位装置能够适用于不同内径的管桩，并可以适应管桩内壁有较大凹凸不平整的情况。

为实现上述技术目的，本发明采用下述技术方案：

一种可同时测量方位角的管桩倾斜角检测用同轴定位装置，设置在管桩的内部，包括与所述管桩同轴设置的套筒，所述套筒的外壁上间隔设置有至少两组的螺纹肋，每组所述螺纹肋上套设有与之相配合的螺纹调节环，位于所述螺纹调节环上部的光面套筒上套设有固定铰接环，所述固定铰接环上铰接有多个外径支架臂，所述外径支架臂的另一端铰接有导向轮，所述导向轮滑动连接在所述管桩的内壁上；所述螺纹调节环上铰接有与所述外径支架臂相对应数量和位置的多个伸缩支撑杆，所述伸缩支撑杆的另一端铰接在所述外径支架臂上，通过调节所述螺纹调节环在所述套筒上带有螺纹肋段的位置可调节所述伸缩支撑杆与所述外径支架臂的开合角度，以调整多个所述外径支架臂所组成的圆形轮廓的直径大小，满足不同管桩内径需求。

同时，所述套筒的顶部设有用于测量方位角的激光平行组件，达到同时测量方位角和倾斜角的目的。

进一步地，所述伸缩支撑杆由套接在一起的第一伸缩杆和第二伸缩杆组成，所述第一伸缩杆的一端与所述螺纹调节环铰接，所述第二伸缩杆的一端与所述外径支架臂铰接，所述第二伸缩杆与所述第一伸缩杆连接的一端设有第一轴承，并且在末端端头设置第一弹簧。

更进一步地，所述螺纹调节环包括相互配合滑动连接的上调节环和下调节环，在所述上调节环和下调节环之间的连接处设置第二轴承和第二弹簧，所述上调节环和下调节环同轴设置，所述上调节环的内壁设置与所述套筒的螺纹肋相配合的螺纹，所述下调节环上设有与所述第一伸缩杆铰接的铰接销孔。