CN118257303B - 一种工程检测用桩基检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种工程检测用桩基检测装置及检测方法，用于单桩竖向抗压静载试验中，桩基沉降线性尺寸的计量；包括用于计量桩基表面单个测量点沉降线性尺寸的传感器套件；传感器套件包括与桩基连接的测量点组件、与测量点组件连接用于计量测量点组件位移量的计量组件、用于计量桩基沉降线性尺寸的运算单元；所述运算单元根据对接单元的旋转角度计算桩基沉降的线性尺寸；利用这样的一种工程检测用桩基检测装置，以及桩基沉降线性尺寸检测方法能够计量桩基沉降的线性尺寸，排除载荷对试验桩的压力不均衡的影响。
Description
技术领域
本发明属于线性尺寸计量设备技术领域，涉及角度计量技术，更具体涉及一种工程检测用桩基检测装置及检测方法。
背景技术
单桩竖向抗压静载荷实验是一种用于研究桩基在竖向受力下的承载性能的实验方法。在实验中，将试验桩嵌入土体中，然后施加垂直向下的静载荷，通过测量桩身的沉降和应变等参数，来评估桩基的承载能力和变形特性。这种实验方法可以用于确定桩基的极限承载力、桩身的应力以及应变关系、桩身的变形特性等，对于桩基设计和土工材料的研究具有重要意义。
单桩竖向抗压静载荷实验的试验桩通常为圆形或方形截面的钢筋混凝土桩或预制桩。将试验桩嵌入土体中，通常需要使用振动锤或静压机等设备进行桩身的安装。通过液压或机械装置施加垂直向下的静载荷，可以逐渐增加载荷，直到达到预定的荷载水平。在施加载荷的过程中，通过测量仪器和传感器，监测桩身的沉降、应变、应力等参数的变化。根据实验数据，得出桩基的承载能力、应力以及应变关系、变形特性等参数。
现有技术中，通常在试验桩上设置承压板，然后在承压板上施加载荷，通过设置在承压板上方的千分表观察承压板的沉降，最终得到桩基的沉降尺寸。
然而，由于桩基与千斤顶的接触面不平整、载荷的配平问题等导致载荷施加到桩基的压力不是竖直向下，会造成桩基倾斜，导致测量结果不准备。
发明内容
基于此，本发明的一个目的在于提供一种工程检测用桩基检测装置，用于单桩竖向抗压静载试验中，桩基沉降线性尺寸的计量；所述工程检测用桩基检测装置包括用于计量桩基表面单个测量点沉降线性尺寸的传感器套件；
传感器套件包括与桩基连接的测量点组件、与测量点组件连接用于计量测量点组件位移量的计量组件、用于计量桩基沉降线性尺寸的运算单元；
所述测量点组件能够固定在桩基表面，计量组件与测量点组件之间设置有对接单元，计量组件检测对接单元的旋转角度；
所述运算单元根据对接单元的旋转角度计算桩基沉降的线性尺寸。
优选的，所述计量组件包括带有竖向旋转轴的竖向旋转支架，所述竖向旋转支架包括竖向固定座和竖向活动座；竖向旋转轴连接竖向固定座和竖向活动座，竖向活动座能够与竖向固定座在竖直方向相对旋转；
所述计量组件还包括设置在竖向固定座上并且与竖向旋转轴连接的竖向角度传感器，所述竖向活动座与对接单元连接，竖向角度传感器用于检测对接单元在竖直方向的旋转角度。
优选的，所述工程检测用桩基检测装置包括多个测量点组件和与测量点组件数量一致的计量组件；
所述的多个测量点组件分别设置在同一个桩基上位置不同的表面，多个计量组件分别与其对应的测量点组件通过对接单元连接；
所述运算单元获取多个对接单元的旋转角度以及测量点组件与计量组件的相对距离，计算桩基沉降的线性尺寸。
优选的，所述计量组件还包括带有水平旋转轴的水平旋转支架，所述水平旋转支架包括水平固定座和水平活动座；水平旋转轴连接水平固定座和水平活动座，水平活动座能够与水平固定座在水平方向相对旋转；
所述计量组件还包括设置在水平固定座上并且与水平旋转轴连接的水平角度传感器，所述水平活动座与对接单元连接，水平角度传感器用于检测对接单元在水平方向的旋转角度。
优选的，所述对接单元的近端与计量组件连接，对接单元的远端与测量点组件连接；
对接单元的近端设置有距离传感器和设置在距离传感器侧边的套筒，对接单元包括对接杆，对接杆的一端设置在套筒内，对接杆能够沿套筒的轴向移动；对接杆的另一端设置有用于连接测量点组件的球头；
距离传感器与水平活动座和竖向活动座连接，距离传感器用于测量计量组件和测量点组件之间的距离。
优选的，所述测量点组件包括内部中空的半球形壳体、设置在半球形壳体内部的内壳体，半球形壳体与内壳体之间设置有弧形槽；
所述对接单元的一端穿过半球形壳体，对接单元的端部设置在弧形槽内，对接单元能够在半球形壳体的内部绕半球形壳体的球心旋转。
优选的，所述测量点组件还包括设置在半球形壳体外侧的支撑板，支撑板上设置有支撑滑槽和设置在支撑滑槽内的支撑滑块，支撑滑块能够在支撑滑槽内平移；
支撑板设置在半球形壳体的两侧，半球形壳体的两侧均设置有支撑滑槽和支撑滑块，支撑滑块用于与桩基的圆周面接触，使得半球形壳体的球心保持在桩基圆周面的外表面；
所述工程检测用桩基检测装置的多个测量点组件之间通过绑带连接，绑带的两端连接相邻的两个测量点组件的支撑板；绑带上设置有用于收紧绑带的收紧装置。
优选的，所述工程检测用桩基检测装置还包括用于安装传感器套件的支架体；支架体包括支撑横杆和设置在支撑横杆两端的支撑腿，传感器套件设置在支撑横杆上。
本发明的另一个目的在于提供一种用于工程检测用桩基检测装置的桩基沉降线性尺寸检测方法，所述桩基沉降线性尺寸检测方法包括：
建立设置在桩基外表面的测量点SA，使计量组件QA对准测量点SA；
获取计量组件QA的角度变化量QAN；
根据角度变化量QAN计算桩基沉降线性尺寸。
优选的，所述桩基沉降线性尺寸检测方法包括：
建立坐标系O，坐标系O的Z轴与桩基轴线平行；
在桩基外表面建立测量点SA、测量点SB和测量点SC；
使计量组件QA、计量组件QB、计量组件QC分别对准测量点SA、测量点SB、测量点SC，并且获取计量组件QA、计量组件QB、计量组件QC的计量参数；
计量参数包括计量组件与对应测量点在坐标系O中X方向和Y方向的相对角度以及计量组件与对应测量点的距离；
根据计量参数计算测量点SA、测量点SB和测量点SC分别在坐标系O内的坐标作为初始坐标SA0、初始坐标SB0、初始坐标SC0；
根据初始坐标SA0、初始坐标SB0、初始坐标SC0建立零点平面；
抗压静载试验中，获取计量组件QA、计量组件QB、计量组件QC的计量参数，计算测量点SA、测量点SB和测量点SC分别在坐标系O内的坐标为测量点坐标SAN、测量点坐标SBN、测量点坐标SCN；
根据测量点坐标建立测量点平面；
根据零点平面和测量点平面计算桩基沉降线性尺寸。
根据本发明的实施例，一种工程检测用桩基检测装置以及桩基沉降线性尺寸检测方法能够计量桩基沉降的线性尺寸。载荷对试验桩的压力不均衡会导致桩基沉降的方向与桩基轴线的方向不共线，最终造成承压板上各点测得的数值不一致，影响载荷试验的准确性。
基于此，本发明的工程检测用桩基检测装置以及桩基沉降线性尺寸检测方法能够计量桩基沉降的线性尺寸，排除载荷对试验桩的压力不均衡的影响。
附图说明
本公开包括说明书附图，其应为视为包含在说明书中并且构成说明书的一部分，且与说明书一起示出了本公开的各种示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。通过以下详细的描述并结合附图将更充分地理解本发明。其中：
图1是根据本发明实施例的一种工程检测用桩基检测装置的使用状态图；
图2是根据本发明实施例的一种工程检测用桩基检测装置的支撑腿以及支撑横杆的示意图；
图3是根据本发明实施例的一种工程检测用桩基检测装置的支架体的示意图；
图4是图3中A处的局部放大图；
图5是根据本发明实施例的一种工程检测用桩基检测装置的传感器套件示意图；
图6是根据本发明实施例的一种工程检测用桩基检测装置的测量点组件的剖视图；
图7是根据本发明实施例的一种工程检测用桩基检测装置的测量点组件的剖视图；
图8是根据本发明实施例的一种桩基沉降线性尺寸检测方法的坐标系O以及测量点示意图；
图9是根据本发明实施例的一种桩基沉降线性尺寸检测方法的计量参数示意图；
图10是根据本发明实施例的一种桩基沉降线性尺寸检测方法的零点平面以及测量点平面示意图；
其中：测量点组件11、计量组件12、试验桩13、支撑横杆14、支撑腿15、安装座16、承压板17、千斤顶18、大梁19、小梁191、载荷192、竖向旋转轴21、竖向固定座22、竖向活动座23、竖向角度传感器24、角度放大单元25、水平旋转轴31、水平固定座32、水平活动座33、水平角度传感器34、距离传感器41、套筒42、对接杆43、半球形壳体51、内壳体52、支撑板53、支撑滑槽54、支撑滑块55、弧形槽56、绑带61、收紧装置62。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步详细的说明，但本发明不限于下面的实施例。
单桩竖向抗压静载荷192实验是一种用于研究桩基在竖向受力下的承载性能的实验方法。在实验中，将试验桩13嵌入土体中，然后施加垂直向下的静载荷192，通过测量桩身的沉降和应变等参数，来评估桩基的承载能力和变形特性。这种实验方法可以用于确定桩基的极限承载力、桩身的应力以及应变关系、桩身的变形特性等，对于桩基设计和土工材料的研究具有重要意义。
单桩竖向抗压静载荷192实验的试验桩13通常为圆形或方形截面的钢筋混凝土桩或预制桩。将试验桩13嵌入土体中，通常需要使用振动锤或静压机等设备进行桩身的安装。通过液压或机械装置施加垂直向下的静载荷192，可以逐渐增加载荷192，直到达到预定的荷载水平。在施加载荷192的过程中，通过测量仪器和传感器，监测桩身的沉降、应变、应力等参数的变化。根据实验数据，得出桩基的承载能力、应力以及应变关系、变形特性等参数。
现有技术中，通常在试验桩13上设置承压板17，然后在承压板17上施加载荷192，通过设置在承压板17上方的千分表观察承压板17的沉降，最终得到桩基的沉降尺寸。
为了解决上述问题，本发明的一个目的在于提供一种工程检测用桩基检测装置，用于单桩竖向抗压静载试验中，桩基沉降线性尺寸的计量；所述工程检测用桩基检测装置包括用于计量桩基表面单个测量点沉降线性尺寸的传感器套件；
传感器套件包括与桩基连接的测量点组件11、与测量点组件11连接用于计量测量点组件11位移量的计量组件12、用于计量桩基沉降线性尺寸的运算单元；
所述测量点组件11能够固定在桩基表面，计量组件12与测量点组件11之间设置有对接单元，计量组件12检测对接单元的旋转角度；
所述运算单元根据对接单元的旋转角度计算桩基沉降的线性尺寸。
本实施例中，单桩竖向抗压静载荷192实验是在试验桩13上施加垂直向下的载荷192，通过测量仪器计量试验桩13的线性沉降尺寸。
如图1和图2所示，工程检测用桩基检测装置还包括用于安装传感器套件的支架体；支架体包括支撑横杆14和设置在支撑横杆14两端的支撑腿15，传感器套件设置在支撑横杆14上。
在具体实现过程中，支架体还包括圆环形的安装座16，安装座16套接在试验桩13的外侧，传感器套件设置在安装座16上，支撑腿15用于连接地面和支撑横杆14，支撑腿15与支撑横杆14的连接部设置有高度调节装置，能够调节支撑横杆14相对于地面的高度，进而调节传感器套件在试验桩13的位置。
试验桩13的顶部设置有承压板17，承压板17用于均衡载荷192向试验桩13施加的压力，防止压力集中损坏试验桩13的表面。
测量点组件也可以设置在承压板17上。
承压板17上设置有千斤顶18，千斤顶18的上方设置有大梁19，大梁19上可以设置多个小梁191，载荷192放置在小梁191上。小梁191两端的下方设置有支撑块，小梁191及载荷192先放置在支撑块上，然后通过调整千斤顶18推动大梁19上升顶起小梁191，将部分载荷施加到试验桩13上。
传感器套件包括与桩基连接的测量点组件11、与测量点组件11连接用于计量测量点组件11位移量的计量组件12。测量点组件11能够固定在桩基表面，计量组件12与测量点组件11之间设置有对接单元，计量组件12检测对接单元的旋转角度。
如图3所示，测量点组件11设置在试验桩13的表面，测量点组件11能够在试验桩13的表面形成一个测量点，测量点与试验桩13相对固定，测量点组件11也跟随测量点移动。计量组件12固定在安装座16上，计量组件12与测量点组件11通过对接单元连接，对接单元可以是连接杆，连接杆的一端与计量组件12连接，另一端与测量点组件11连接。
载荷192压力施加在试验桩13上，使试验桩13沉降，进而使得测量点下移，对接单元产生旋转。因此，计量组件12可以是用于计量旋转角度的传感器，例如编码器。运算单元根据编码器的信号计算对接单元的旋转角度，如果对接单元的长度已知，则能够推算试验桩13沉降的线性尺寸。
可作为优选的是，圆环形的安装座16包括两个半圆形的组成部分，两个组成部分之间通过紧固件连接。
由于本实施例提出了一种新的计量试验桩13沉降线性尺寸的方式，通常先将承压板17和千斤顶18放置在试验桩13上，然后再拼接圆环形的安装座16套接在试验桩13外侧。
进一步，所述计量组件12包括带有竖向旋转轴21的竖向旋转支架，所述竖向旋转支架包括竖向固定座22和竖向活动座23；竖向旋转轴21连接竖向固定座22和竖向活动座23，竖向活动座23能够与竖向固定座22在竖直方向相对旋转；
所述计量组件12还包括设置在竖向固定座22上并且与竖向旋转轴21连接的竖向角度传感器24，所述竖向活动座23与对接单元连接，竖向角度传感器24用于检测对接单元在竖直方向的旋转角度。
本实施例中，如图3、图7所示，对接单元与竖向活动座23连接，竖向活动座23跟随对接单元旋转，竖向活动座23与竖向固定座22通过竖向旋转轴21相对旋转。本实施例的竖向活动座23与竖向旋转轴21连接，竖向角度传感器24用于检测竖向旋转轴21的旋转角度。
可作为优选的是，竖向角度传感器24可以是编码器能够检测竖向旋转轴21的旋转角度，竖向角度传感器24与竖向旋转轴21之间还设置有角度放大单元25。
具体实现过程中，角度放大单元25可以是多级行星齿轮组成的传动器械，放大竖向旋转轴21的旋转角度。由于试验桩13沉降的尺寸小，角度放大单元25能够使竖向角度传感器24灵敏检测试验桩13的沉降。
进一步，所述工程检测用桩基检测装置包括多个测量点组件11和与测量点组件11数量一致的计量组件12；
所述的多个测量点组件11分别设置在同一个桩基上位置不同的表面，多个计量组件12分别与其对应的测量点组件11通过对接单元连接；
所述运算单元获取多个对接单元的旋转角度以及测量点组件11与计量组件12的相对距离，计算桩基沉降的线性尺寸。
本实施例中，如图3、图5以及图7所示，测量点组件11和计量组件12的数量为三套，在试验桩13上配置三个测量点，同时监测三个测量点沉降的线性尺寸能够排除载荷192对试验桩13的压力不均衡的影响。
载荷192对试验桩13的压力不均衡可能是千斤顶与试验桩13的接触面存在一定的角度，因此载荷192对试验桩13施加的压力不是竖直向下，还存在倾斜角度，造成试验桩倾斜。
载荷192对试验桩13的压力不均衡使试验桩13没有垂直下降而产生倾斜，单个测量点无法判断试验桩13是否垂直沉降，而三个测量点能够建立平面，对比沉降前和沉降后的平面能够得到试验桩13沉降实际的线性尺寸。
在具体实现过程中，三个测量点组件11可以设置在试验桩13圆周面同一高度上的三个点，而三个计量组件12都设置在安装座16上。
三个测量点组件11和三个计量组件12可以在圆周方向上间隔120度均匀设置。
进一步，所述计量组件12还包括带有水平旋转轴31的水平旋转支架，所述水平旋转支架包括水平固定座32和水平活动座33；水平旋转轴31连接水平固定座32和水平活动座33，水平活动座33能够与水平固定座32在水平方向相对旋转；
所述计量组件12还包括设置在水平固定座32上并且与水平旋转轴31连接的水平角度传感器34，所述水平活动座33与对接单元连接，水平角度传感器34用于检测对接单元在水平方向的旋转角度。
本实施例中，水平旋转支架是为了便于安装座16的设置和测量点组件11的设置，如图8和图9所示，将测量点组件11固定于试验桩13不能够确保测量点组件11与计量组件12在同一径向的角度，对接单元会产生切向力进而产生阻力。
水平旋转支架能够降低安装测量点组件11的精度要求，水平旋转支架能够起到跟随测量点组件11在水平方向偏转角度。对接单元与水平活动座33连接，水平活动座33与水平固定座32通过水平旋转轴31连接，水平旋转轴31能够跟随水平活动座33旋转。
与水平旋转轴31连接的水平角度传感器34能够计量对接单元水平方向旋转的角度。
在具体实现过程中，水平旋转支架和竖直旋转支架能够相互设置，如图5所示，本实例的竖向固定座22与安装座16连接，竖向活动座23与水平固定座32连接，水平活动座33与连接单元连接。
进一步，所述对接单元的近端与计量组件12连接，对接单元的远端与测量点组件11连接；
对接单元的近端设置有距离传感器41和设置在距离传感器41侧边的套筒42，对接单元包括对接杆43，对接杆43的一端设置在套筒42内，对接杆43能够沿套筒42的轴向移动；对接杆43的另一端设置有用于连接测量点组件11的球头；
距离传感器41与水平活动座33和竖向活动座33连接，距离传感器41用于测量计量组件12和测量点组件11之间的距离。
本实施例中，如图3、图5所示，测量点组件11与计量组件12的距离会发生变化，为了对接单元能够随时连接测量点组件11和计量组件12，对接单元是能够伸缩的套件，伸缩是通过对接杆43与套筒42的相对移动实现的，套筒42与水平活动座33连接，对接杆43插接在套筒42内。
距离传感器41设置在水平活动座33上，距离传感器41是激光的距离传感器41，激光能够穿过测量点组件11发射到试验桩13的测量点上。
所述球头是为了适应测量点组件11与对接杆43的相对旋转。
进一步，所述测量点组件11包括内部中空的半球形壳体51、设置在半球形壳体51内部的内壳体52，半球形壳体51与内壳体52之间设置有弧形槽56；
所述对接单元的一端穿过半球形壳体51，对接单元的端部设置在弧形槽56内，对接单元能够在半球形壳体51的内部绕半球形壳体51的球心旋转。
本实施例中，提出一种测量点组件11的具体实现方式，如图6所示，对接单元的球头为半球形，球头设置在半球形壳体51和内壳体52之间的弧形槽56内，对接单元与测量点组件11之间能够相对旋转。
进一步，所述测量点组件11还包括设置在半球形壳体51外侧的支撑板53，支撑板53上设置有支撑滑槽54和设置在支撑滑槽54内的支撑滑块55，支撑滑块55能够在支撑滑槽54内平移；
支撑板53设置在半球形壳体51的两侧，半球形壳体51的两侧均设置有支撑滑槽54和支撑滑块55，支撑滑块55用于与桩基的圆周面接触，使得半球形壳体51的球心保持在桩基圆周面的外表面；
所述工程检测用桩基检测装置的多个测量点组件11之间通过绑带61连接，绑带61的两端连接相邻的两个测量点组件11的支撑板53；绑带61上设置有用于收紧绑带61的收紧装置62。
本实施例中，如图3、图5以及图6所示，半球形壳体51的两侧还设置有支撑板53，支撑滑块55用于与试验桩13接触，支撑块能够调整半球形壳体51与试验桩13表面的距离，使试验桩13表面的测量点与半球形壳体51的球心共点。
调整支撑滑块55在支撑滑槽54内的位置，能够适配不同直径的试验桩13。
绑带61和收紧装置62将多个测量点组件11固定在试验桩13的表面，绑带61以及收紧装置62的结构如图4所示，收紧装置62上设置有棘轮结构能够保证绑带61收紧并且测量点组件11被稳固地固定在试验桩13上。
本发明的另一个目的在于提供一种用于工程检测用桩基检测装置的桩基沉降线性尺寸检测方法，所述桩基沉降线性尺寸检测方法包括：
建立设置在桩基外表面的测量点SA，使计量组件QA对准测量点SA；
获取计量组件QA的角度变化量QAN；
根据角度变化量QAN计算桩基沉降线性尺寸。
本实施例提供一种单个传感器套件计量桩基沉降线性尺寸的方法。
测量点SA是测量点组件11半球形壳体51的球心也是距离传感器41的测量点。计量组件QA对准测量点SA是指距离传感器41发射的激光对准测量点SA。计量组件QA的角度变化量QAN是指竖向活动座23的旋转角度。测量点SA与计量组件QA的距离是已知数值，能够根据角度变化量QAN计算桩基沉降线性尺寸。
进一步，所述桩基沉降线性尺寸检测方法包括：
建立坐标系O，坐标系O的Z轴与桩基轴线平行；
在桩基外表面建立测量点SA、测量点SB和测量点SC；
使计量组件QA、计量组件QB、计量组件QC分别对准测量点SA、测量点SB、测量点SC，并且获取计量组件QA、计量组件QB、计量组件QC的计量参数；
计量参数包括计量组件12与对应测量点在坐标系O中X方向和Y方向的相对角度以及计量组件12与对应测量点的距离；
根据计量参数计算测量点SA、测量点SB和测量点SC分别在坐标系O内的坐标作为初始坐标SA0、初始坐标SB0、初始坐标SC0；
根据初始坐标SA0、初始坐标SB0、初始坐标SC0建立零点平面；
抗压静载试验中，获取计量组件QA、计量组件QB、计量组件QC的计量参数，计算测量点SA、测量点SB和测量点SC分别在坐标系O内的坐标为测量点坐标SAN、测量点坐标SBN、测量点坐标SCN；
根据测量点坐标建立测量点平面；
根据零点平面和测量点平面计算桩基沉降线性尺寸。
本实施例提供一种三个传感器套件计量桩基沉降线性尺寸的方法。
图5示出了计量组件12的结构以及计量组件12与测量点的连接关系，每个计量组件12中，距离传感器41与测量点的连接线为X轴，水平旋转轴31的轴线为Y轴，竖直旋转轴的轴线为Z轴。
在施加载荷192前，如图8所示，坐标系O的原点可以在试验桩13的轴线上。在具体实现过程中，由于计量组件QA、计量组件QB、计量组件QC设置在安装座16上，计量组件QA、计量组件QB、计量组件QC的距离传感器41与安装座16相对静止，所以计量组件QA、计量组件QB、计量组件QC在坐标系O的位置固定，可以是预设值。另外，计量组件QA、计量组件QB、计量组件QC的角度已经经过标定，X轴、Y轴以及Z轴相互垂直时，角度互为90度。
在桩基外表面建立测量点SA、测量点SB和测量点SC，能够根据计量组件QA、计量组件QB、计量组件QC在坐标系O的位置以及计量组件12与对应测量点在坐标系O中X方向和Y方向的相对角度以及计量组件12与对应测量点的距离作为计量参数，图9中，CAH为水平角度传感器34计量的角度值，CHV为竖向角度传感器24计量的角度值。能够计算得到测量点SA、测量点SB和测量点SC分别在坐标系O内的坐标作为初始坐标SA0、初始坐标SB0、初始坐标SC0。
根据初始坐标SA0、初始坐标SB0、初始坐标SC0能够确定零点平面。零点平面是施加载荷192前的基准平面。
此时可以施加载荷192到试验桩13上，一段时间后再获取计量参数，得到测量点坐标SAN、测量点坐标SBN、测量点坐标SCN；测量点坐标建立测量点平面。
计算测量点平面与零点平面的距离即为桩基沉降线性尺寸。
可作为优选的是，如图10所示，可以在施加载荷192后多次测量。
施加载荷192后一段时间得到测量点坐标SA1、测量点坐标SB1、测量点坐标SC1；基于测量点坐标SA1、测量点坐标SB1、测量点坐标SC1计算第一测量点平面。
在一段时间后得到测量点坐标SA2、测量点坐标SB2、测量点坐标SC2；基于测量点坐标SA2、测量点坐标SB2、测量点坐标SC2计算第二测量点平面。
基于以上信息能够分别得到第一测量点平面、第二测量点平面相对于零点平面的线性尺寸。
以上已经描述了本发明公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，本发明的范围并不限于上述实施例所述。在不偏离本发明的精神和范围的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。也就是说，本领域普通技术人员可以在形式和细节上对本发明做出各种改变和改进，而这些均被认为落入了本发明的保护范围。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (5)
1.一种工程检测用桩基检测装置，用于单桩竖向抗压静载试验中，桩基沉降线性尺寸的计量；其特征在于：所述工程检测用桩基检测装置包括用于计量桩基表面单个测量点沉降线性尺寸的传感器套件；
传感器套件包括与桩基连接的测量点组件（11）、与测量点组件（11）连接用于计量测量点组件（11）位移量的计量组件（12）、用于计量桩基沉降线性尺寸的运算单元；
所述测量点组件（11）能够固定在桩基表面，计量组件（12）与测量点组件（11）之间设置有对接单元，计量组件（12）检测对接单元的旋转角度；
所述运算单元根据对接单元的旋转角度计算桩基沉降的线性尺寸；
所述计量组件（12）包括带有竖向旋转轴（21）的竖向旋转支架，所述竖向旋转支架包括竖向固定座（22）和竖向活动座（23）；竖向旋转轴（21）连接竖向固定座（22）和竖向活动座（23），竖向活动座（23）能够与竖向固定座（22）在竖直方向相对旋转；
所述计量组件（12）还包括设置在竖向固定座（22）上并且与竖向旋转轴（21）连接的竖向角度传感器（24），所述竖向活动座（23）与对接单元连接，竖向角度传感器（24）用于检测对接单元在竖直方向的旋转角度；
所述计量组件（12）还包括带有水平旋转轴（31）的水平旋转支架，所述水平旋转支架包括水平固定座（32）和水平活动座（33）；水平旋转轴（31）连接水平固定座（32）和水平活动座（33），水平活动座（33）能够与水平固定座（32）在水平方向相对旋转；
所述计量组件（12）还包括设置在水平固定座（32）上并且与水平旋转轴（31）连接的水平角度传感器（34），所述水平活动座（33）与对接单元连接，水平角度传感器（34）用于检测对接单元在水平方向的旋转角度；
所述对接单元的近端与计量组件（12）连接，对接单元的远端与测量点组件（11）连接；
对接单元的近端设置有距离传感器（41）和设置在距离传感器（41）侧边的套筒（42），对接单元包括对接杆（43），对接杆（43）的一端设置在套筒（42）内，对接杆（43）能够沿套筒（42）的轴向移动；对接杆（43）的另一端设置有用于连接测量点组件（11）的球头；
距离传感器（41）与水平活动座（33）和竖向活动座（23）连接，距离传感器（41）用于测量计量组件（12）和测量点组件（11）之间的距离；
所述根据对接单元的旋转角度计算桩基沉降的线性尺寸的方法是：
建立设置在桩基外表面的测量点SA，使计量组件QA对准测量点SA；
获取计量组件QA的角度变化量QAN；
根据角度变化量QAN计算桩基沉降线性尺寸；
建立坐标系O，坐标系O的Z轴与桩基轴线平行；
在桩基外表面建立测量点SA、测量点SB和测量点SC；
使计量组件QA、计量组件QB、计量组件QC分别对准测量点SA、测量点SB、测量点SC，并且获取计量组件QA、计量组件QB、计量组件QC的计量参数；
计量参数包括计量组件（12）与对应测量点在坐标系O中X方向和Y方向的相对角度以及计量组件（12）与对应测量点的距离；
根据计量参数计算测量点SA、测量点SB和测量点SC分别在坐标系O内的坐标作为初始坐标SA0、初始坐标SB0、初始坐标SC0；
根据初始坐标SA0、初始坐标SB0、初始坐标SC0建立零点平面；
抗压静载试验中，获取计量组件QA、计量组件QB、计量组件QC的计量参数，计算测量点SA、测量点SB和测量点SC分别在坐标系O内的坐标为测量点坐标SAN、测量点坐标SBN、测量点坐标SCN；
根据测量点坐标建立测量点平面；
根据零点平面和测量点平面计算桩基沉降线性尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种工程检测用桩基检测装置，其特征在于：所述工程检测用桩基检测装置包括多个测量点组件（11）和与测量点组件（11）数量一致的计量组件（12）；
所述的多个测量点组件（11）分别设置在同一个桩基上位置不同的表面，多个计量组件（12）分别与其对应的测量点组件（11）通过对接单元连接；
所述运算单元获取多个对接单元的旋转角度以及测量点组件（11）与计量组件（12）的相对距离，计算桩基沉降的线性尺寸。
3.根据权利要求2所述的一种工程检测用桩基检测装置，其特征在于：所述测量点组件（11）包括内部中空的半球形壳体（51）、设置在半球形壳体（51）内部的内壳体（52），半球形壳体（51）与内壳体（52）之间设置有弧形槽（56）；
所述对接单元的一端穿过半球形壳体（51），对接单元的端部设置在弧形槽（56）内，对接单元能够在半球形壳体（51）的内部绕半球形壳体（51）的球心旋转。
4.根据权利要求3所述的一种工程检测用桩基检测装置，其特征在于：所述测量点组件（11）还包括设置在半球形壳体（51）外侧的支撑板（53），支撑板（53）上设置有支撑滑槽（54）和设置在支撑滑槽（54）内的支撑滑块（55），支撑滑块（55）能够在支撑滑槽（54）内平移；
支撑板（53）设置在半球形壳体（51）的两侧，半球形壳体（51）的两侧均设置有支撑滑槽（54）和支撑滑块（55），支撑滑块（55）用于与桩基的圆周面接触，使得半球形壳体（51）的球心保持在桩基圆周面的外表面；
所述工程检测用桩基检测装置的多个测量点组件（11）之间通过绑带（61）连接，绑带（61）的两端连接相邻的两个测量点组件（11）的支撑板（53）；绑带（61）上设置有用于收紧绑带（61）的收紧装置（62）。
5.根据权利要求1所述的一种工程检测用桩基检测装置，其特征在于：所述工程检测用桩基检测装置还包括用于安装传感器套件的支架体；支架体包括支撑横杆（14）和设置在支撑横杆（14）两端的支撑腿（15），传感器套件设置在支撑横杆（14）上。
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