CN112814050B - 一种预制管桩施工智慧监测装置及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预制管桩施工智慧监测装置及其安装方法，包括管桩、智能箱、油管和油压传感器智慧发送仪；所述管桩内置分段式油管，与管桩长度基本一致；所述油管上设有截止阀和接头，便于施工时分段式连接，所述油管与油压传感器智慧发送仪相连；所述智能箱顶部通过截止阀与油泵相连，并固定在管桩桩段接头或桩底处。本发明在预制管桩施工全过程中，能无线智慧测量压桩力、桩段接头处或桩底阻力，且能在预制管桩施工完成后进行桩段或桩底阻力的长期监测。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工领域，具体涉及一种预制管桩施工智慧监测装置及方法。
背景技术
目前桩基工程按组成材料主要分为混凝土和钢结构桩，而混凝土桩又主要可分为就地灌注桩和工厂化预制桩；沉井和钢结构桩也是一种特殊的预制桩类型。预制桩相对混凝土就地灌注桩更有结构稳定性，且施工中预制桩周围与地基紧密接触，更能直接反映土对桩的施工动态及静态力学特性。
预制桩施工动力，包括单桩静载破坏性试验的加载力，广义上都是桩对土的破坏性承载力，两者之间应有相对关联性的，从变形量的角度来分析，都可能包含着动力和静力的成分，一般意义上讲又都是桩侧阻和桩端阻力的承载能力总效应，不宜区分和确定桩侧阻和端阻的两个力值的大小。某些静载试验研究性课题为了研究测试某个特定桩长条件下各土层的桩侧及桩端阻力的发挥，会在桩身中埋设内力测试元件，通过测试钢筋内力或应变，再通过钢筋和桩身的截面积及弹性模量换算才能得到桩身内力。测试元件安装要求高、理论推导过程冗长、不确定性条件多，因此准确性差，尤其是在预制桩中安装测试元件就更为困难。
常规的预制桩施工，有静压法、锤击和震动贯入法，都有各种施工记录资料作为设计复核和质量验收的重要评价依据，而多数资料都是人工记录而来，大多都不够详实，比如说压桩力、贯入度、锤击数等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预制管桩施工智慧监测装置，在预制管桩的桩段接头处或桩底处安装智能箱，使用前通过油泵加压至初始量，在施工桩顶处安装油压传感器智慧发送仪，定时发送液压数据至终端，施工压桩力的油压传感器智慧发送仪安装在压桩液压管路中，实现施工动力智慧化监测大数据与事后的智能箱检测数据的对比，全面促进桩的动静力学应用研究。
本发明公开了一种预制管桩施工智慧监测装置及方法，在预制管桩施工全过程中，能无线智慧测量压桩力（适用于静压法施工）、桩段接头处或桩底阻力，且能在预制管桩施工完成后进行桩段或桩底阻力的长期监测。
本发明在管桩桩身施工接头处及桩底可以分别埋设多个智能箱、管路及无线通信设备。
本发明一种预制管桩施工智慧监测装置，包括管桩、智能箱、油管和油压传感器智慧发送仪；所述管桩内置分段式油管，与管桩长度基本一致；所述油管上设有截止阀和接头，便于施工时分段式连接，所述油管与油压传感器智慧发送仪相连；所述智能箱顶部通过截止阀与油泵相连，并固定在管桩桩段接头或桩底处。
所述智能箱浇注在混凝土中或包裹在钢板护筒内，或者，所述智能箱上下部分设置同桩径的承压板，中间部分浇注混凝土，叠加使用。
所述智能箱优选为荷载箱，包括囊式荷载箱和油缸式荷载箱。
本发明还公开了所述预制管桩施工智慧监测装置的安装方法，包括以下步骤：
根据测量的桩位，压桩机就位后，首先在压桩机的施工油路接头中，安装压桩力油压传感器智慧发送仪一；其次完成对智能箱的初始加压，至初始状态，方法是在地面上，先开启智能箱顶部的截止阀一，所述截止阀一与油泵相连，对智能箱加压，使智能箱打开至初始受压位置，关闭截止阀一。
（一）桩底处智能箱的安装步骤：
第一步：在地面上将第一节管桩内部穿插油管，并固定放置在第一节管桩顶部的支架上；所述油管上安装有截止阀二，并与油压传感器智慧发送仪二连接，所述截止阀二处于开启状态；
第二步：将第一节管桩起吊后，管底对准智能箱前，将油管的下部接口与截止阀一对接后开启截止阀一，第一节管桩管底钢板与智能箱的顶部焊接，使智能箱和第一节管桩固定，组成桩底智能桩；
第三步：即可正常压桩施工。
（二）桩段接头处智能箱智能箱的安装步骤：
第一步：第一节管桩就位施工后，在地面上将第二节管桩内部穿插油管，并固定放置在第二节管桩顶部的支架上；所述油管上安装有截止阀二，并与油压传感器智慧发送仪二相连，所述截止阀二处于开启状态；
第二步：将第二节管桩管底对准智能箱前，将管路的下部接口与截止阀一的接口对接后开启截止阀一，第二节管桩管底与智能箱的顶部焊接固定，组成桩中智能桩；
第三步：即可正常压桩施工。
正常压桩施工本节管桩时，同步通过油压传感器智慧发送仪可以分别感应自动监测压桩油缸设备、智能箱的油压，并在输出终端中显示定时记录压桩力及桩底力和管桩接头力。
当本节管桩施工至压桩油缸底部时，关闭管桩顶部截止阀二、拆除截止阀二的油管，按第一~三步重复步骤安装及施工监测。
本发明的有益效果：
（1）通过对预制管桩压桩力施工的智慧监测，提供不同入土深度条件下的桩顶压桩力发挥曲线，为设计持力层选择、沉桩能力提供详实数据及参考，也为承载力施工质量控制与验收提供依据，对勘察土层的判定有借鉴作用；
（2）通过对预制管桩桩底的施工智慧监测，提供不同入土深度条件下的桩底阻力的发挥曲线，进一步提供各土层的桩端阻承载力勘察设计动静力参数，能直接为设计持力层选择、勘察土层的划分与判断提供详实数据及参考；
（3）通过对预制管桩桩段接头处的施工智慧监测，提供不同入土深度土塞条件下的测试桩段以下侧端阻力的综合发挥曲线；
（4）对成桩后测试桩段接头处或桩底阻力的中长期监测，提供更具价值的有关桩承载力及变形的徐变、蠕变效应的研究；
（5）对成桩后测试桩段处的静载试验，进一步提供测试桩段的抗压抗拔承载力，为设计及质量验收提供依据及参考；
（6）解决了传统方法仅靠少量的压桩力数值，或传统静载试验数据，无法做到的对桩侧及桩底的阻力进行区分评价；
（7）可以主动对智能箱加载从而确定桩侧和桩端阻力的静动参数以及阻力的相互作用。
附图说明
图1为桩底处智能箱智能箱；
图2为桩段接头处智能箱智能箱。
图中编号：1-第一节管桩，2-第二节管桩，3-截止阀一，4-压桩机，5-油管，6-油压传感器智慧发送仪一，7-油压传感器智慧发送仪二，8-智能箱，9-截止阀二，10-支架。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1
一种预制管桩施工智慧监测装置，包括管桩、智能箱8、油管5和油压传感器智慧发送仪；所述管桩内置分段式油管5，与管桩长度基本一致；所述油管5上设有截止阀和接头，便于施工时分段式连接，所述油管5与油压传感器智慧发送仪相连；所述智能箱8顶部通过截止阀与油泵相连，并固定在管桩桩段接头或桩底处。
上述智能箱优选为荷载箱，在使用中，将所述荷载箱浇注在混凝土中或包裹在钢板护筒内，或者，在荷载箱上下部分设置同桩径的承压板，中间部分浇注混凝土，叠加使用。
实施例2
一种预制管桩施工智慧监测装置的安装方法，其中智能箱安装在管桩桩底处，具体步骤如下：
（1）根据测量的桩位，压桩机4就位后，首先在压桩机4的施工油路接头中，安装压桩力油压传感器智慧发送仪一6；其次完成对智能箱8的初始加压，至初始状态。加压方法是：在地面上，先开启智能箱8顶部的截止阀一3，所述截止阀一3与油泵相连，对智能箱8加压，使智能箱8打开至初始受压位置，关闭截止阀一3；
（2）在地面上将第一节管桩1内部穿插油管5，并固定放置在第一节管桩顶部的支架10上；所述油管5上安装有截止阀二9，并与油压传感器智慧发送仪二7连接，所述截止阀二9处于开启状态；
（3）将第一节管桩1起吊后，管底对准智能箱8前，将油管5的下部接口与截止阀一3对接后开启截止阀一3，第一节管桩1管底钢板与智能箱8的顶部焊接，使智能箱8和第一节管桩1固定，组成桩底智能桩，即可正常压桩施工。
实施例3
一种预制管桩施工智慧监测装置的安装方法，其中智能箱安装在管桩桩段接头处，具体步骤如下：
（1）根据测量的桩位，压桩机4就位后，首先在压桩机4的施工油路接头中，安装压桩力油压传感器智慧发送仪一6；其次完成对智能箱8的初始加压，至初始状态。加压方法是：在地面上，先开启智能箱8顶部的截止阀一3，所述截止阀一3与油泵相连，对智能箱8加压，使智能箱8打开至初始受压位置，关闭截止阀一3；
（2）第一节管桩1就位施工后，在地面上将第二节管桩2内部穿插油管5，并固定放置在第二节管桩顶部的支架10上；所述油管5上安装有截止阀二9，并与油压传感器智慧发送仪二7相连，所述截止阀二9处于开启状态；
（3）将第二节管桩2管底对准智能箱8前，将管路5的下部接口与截止阀一3的接口对接后开启截止阀一3，第二节管桩2管底与智能箱8的顶部焊接固定，组成桩中智能桩，即可正常压桩施工。
Claims (4)
1.一种预制管桩施工智慧监测装置，其特征在于：包括管桩、智能箱、油管和油压传感器智慧发送仪；在压桩机的施工油路接头中，安装压桩力油压传感器智慧发送仪一；所述管桩内置分段式油管，与管桩长度一致；所述油管上设有截止阀和接头，便于施工时分段式连接，所述油管与油压传感器智慧发送仪相连；所述智能箱顶部通过截止阀与油泵相连，并固定在管桩桩段接头或桩底处；所述智能箱浇注在混凝土中或包裹在钢板护筒内；所述智能箱上下部分设置同桩径的承压板，中间部分浇注混凝土，叠加使用；所述智能箱为荷载箱，包括囊式荷载箱和油缸式荷载箱。
2.一种预制管桩施工智慧监测装置的安装方法，其特征在于，其中智能箱安装在管桩桩底处，具体步骤如下：
（1）根据测量的桩位，压桩机就位后，首先在压桩机的施工油路接头中，安装压桩力油压传感器智慧发送仪一；其次完成对智能箱的初始加压，至初始状态；
（2）在地面上将第一节管桩内部穿插油管，并固定放置在第一节管桩顶部的支架上；所述油管上安装有截止阀二，并与油压传感器智慧发送仪二连接，所述截止阀二处于开启状态；
（3）将第一节管桩起吊后，管底对准智能箱前，将油管的下部接口与截止阀一对接后开启截止阀一，第一节管桩管底钢板与智能箱的顶部焊接，使智能箱和第一节管桩固定，组成桩底智能桩，正常压桩施工。
3.一种预制管桩施工智慧监测装置的安装方法，其特征在于，其中智能箱安装在管桩桩段接头处，具体步骤如下：
（1）根据测量的桩位，压桩机就位后，首先在压桩机的施工油路接头中，安装压桩力油压传感器智慧发送仪一；其次完成对智能箱的初始加压，至初始状态；
（2）第一节管桩就位施工后，在地面上将第二节管桩内部穿插油管，并固定放置在第二节管桩顶部的支架上；所述油管上安装有截止阀二，并与油压传感器智慧发送仪二相连，所述截止阀二处于开启状态；
（3）将第二节管桩管底对准智能箱前，将管路的下部接口与截止阀一的接口对接后开启截止阀一，第二节管桩管底与智能箱的顶部焊接固定，组成桩中智能桩，正常压桩施工。
4.根据权利要求2或3所述的安装方法，其特征在于，步骤（1）中对智能箱的加压方法是：在地面上，先开启智能箱顶部的截止阀一，所述截止阀一与油泵相连，对智能箱加压，使智能箱打开至初始受压位置，关闭截止阀一。
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