專利名稱：樁基沉降檢測尺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于樁基沉降量測量的工具。
背景技術：
目前，樁基(含地基)的承載力是建設基礎工程設計、施工中最重要的參數(shù)之一，多通過現(xiàn)場載荷試驗獲得。承載力現(xiàn)場載荷試驗中需要測量被測點在豎向荷載作用下的沉降。長期以來，沉降的測量一直采用傳統(tǒng)的百分表(機械式或數(shù)字顯示)接觸式測量模式，即必須以測點為中心對稱設置二根基準樁，在二根基準樁上架設一根基準梁，百分表安裝在測點上，通過百分表的測桿接觸基準梁跨中實現(xiàn)沉降測量。其中，基準樁是測量參考點，基準梁則起到延伸測量參考點的作用。百分表、安裝百分表的支架、基準樁和基準梁共同組成了沉降測量系統(tǒng)。這種百分表接觸式測量模式為了滿足專業(yè)技術的指標，要求基準梁的有效跨度至少大于測點中心與基準樁中心距離的2倍。通常，基準梁的跨度一般在5-12米之間，須保持足夠的剛度，多采用型鋼或鋼桁架結(jié)構，自身較重。當這種長跨度的基準梁在建筑工地露天環(huán)境下長時間工作時，梁本身的自重變形、溫度變形等非線性干擾嚴重，在梁跨中獲取的測量數(shù)據(jù)，既包含了樁基在試驗荷載作用下的沉降量也包含了梁自身的非線性干擾，是兩者疊加后的混合信息，破壞了系統(tǒng)測量所必須的穩(wěn)定性。基準梁越長、自身越重，對測量系統(tǒng)的穩(wěn)定工作越不利。百分表接觸式測量模式存在的這種明顯不足，大大降低了系統(tǒng)的測量準確性。
發(fā)明內(nèi)容為了克服公知的百分表接觸式測量工具工作不穩(wěn)定、準確性不高的缺陷，本實用新型提供一種樁基沉降檢測尺，該樁基沉降檢測尺基于傾角測量模式，工作穩(wěn)定、使用簡便、準確性高。本實用新型的技術方案是該樁基沉降檢測尺包括尺身，尺身上安裝有高精度傾角傳感器，尺身一端為簡支點，簡支點的下端與樁頂沉降測點平面接觸，尺身另一端為可調(diào)節(jié)絞支點并安裝有激光測距傳感器，可調(diào)節(jié)絞支點的下端與基準樁平面接觸。高精度傾角傳感器可設置檢測尺上表面任意位置，傾角增加的方向為正且指向測點。激光測距傳感器能隨時檢測到檢測尺的兩支點間的距離。根據(jù)高精度傾角傳感器測量到的微角度變化和實測距離，推導出試樁測點平面的豎向沉降量。檢測尺的測量結(jié)果，包括高精度傾角傳感器和激光測距傳感器的輸出數(shù)值，能直接顯示，也能連接上位機。本實用新型具有如下優(yōu)點I)把樁基沉降參數(shù)的百分表接觸式測量模式改為一種新穎的微角度測量模式，采用高精度傾角傳感器和激光測距傳感器取代長期以來基樁沉降量檢測中使用的百分表，采用檢測尺替代傳統(tǒng)的大跨度基準梁，克服了現(xiàn)有基樁承載力試驗中特別是大跨度基準梁情況下沉降量測量系統(tǒng)的不足，顯著提高樁基沉降量系統(tǒng)的測量準確性。2)在滿足國家專業(yè)技術規(guī)程的前提下，檢測尺的長度可小于傳統(tǒng)基準梁長度的 1/2，截面為矩形(3*4厘米或4*6厘米)空心金屬管、自重輕、抗自重變形和抗溫度變形能力強。檢測尺結(jié)構簡單、安裝方便。降低了百分表接觸式測量模式的安裝難度。3)采用高精度傾角傳感器和激光測距傳感器實現(xiàn)高準確度的位移測量。高精度傾角傳感器具有內(nèi)置CPU實時處理、抗混濾波和直接顯示功能，高精度傾角傳感器和激光測距傳感器均能簡便的與計算機連接。在提高測量準確度的同時，能快速實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的儲存、傳輸和測量結(jié)果的分析、輸出。4)若采用高精度傾角傳感器的分辨率0. 001度、檢測尺兩端距離2000毫米時，檢測尺若出現(xiàn)0. 001度的微小角度變化，就可以計算出測點發(fā)生了 0. 0349毫米的沉降。這種模式的測量能力，完全優(yōu)于樁基承載力現(xiàn)場載荷試驗中常用的50毫米量程百分表的最大允許誤差(不大于0. 1%FS) 0. 05毫米的要求。本實用新型利用高精度傾角傳感器測量基準樁和測點之間角度的微小變化而推導出測點的沉降的微角度測量模式。結(jié)構簡單、操作方便，克服了現(xiàn)有樁基沉降參數(shù)的百分表接觸式測量模式的不足，能顯著提高樁基沉降量系統(tǒng)的測量準確性。

圖I是本實用新型的一個實施例的結(jié)構示意圖。圖中I.尺身、2.激光測距傳感器、3.高精度傾角傳感器，4.基準樁、5.樁頂沉降測點、6.可調(diào)節(jié)絞支點、7.簡支點、8.試樁。
具體實施方式
在圖I中，該樁基沉降檢測尺包括尺身1，尺身I上安裝(可磁力吸附)高精度傾角傳感器3，尺身I的一端為簡支點7，簡支點7的下端與樁頂沉降測點5平面接觸，尺身I另一端為可調(diào)節(jié)絞支點6并安裝有激光測距傳感器2，可調(diào)節(jié)絞支點6的下端與基準樁4平面接觸。尺身I為矩形空心金屬管，截面為3*4厘米或4*6厘米，尺身I側(cè)面制有長度刻度， 長度刻度以簡支點7為起點，刻度分辨I毫米。采用的高精度傾角傳感器3的滿量程為±2 度、分辨力等于或優(yōu)于0. 001度。激光測距傳感器2和高精度傾角傳感器3的測量結(jié)果可以直接顯示，也可輸出連接上位機，上位機包括計算機或二次儀表。使用時，基準樁4設置在樁頂沉降測點5 —側(cè)合適距離處。預先設置基準樁4平面和樁頂沉降測點5平面處于基本水平(非常容易做到)，將檢測尺的一端簡支點7與測點平面接觸，另一端可調(diào)節(jié)絞支點6與基準樁平面接觸，激光測距傳感器2安裝在可調(diào)節(jié)絞支點 6上，激光測距傳感器2可以準確測量出的兩支點之間的距離L。高精度傾角傳感器3可安裝在檢測尺上表面任意位置，角度增加的方向指向測點且設為沉降正方向。當沉降測點無沉降變化時，檢測尺亦無角度變化，則高精度傾角傳感器3無數(shù)據(jù)輸出；當沉降測點有沉降變化時，檢測尺就會有微角度變化A O，根據(jù)高精度傾角傳感器3測量到的A 0)和實測L，利用三角函數(shù)就能計算出測點的豎向沉降量。例，當檢測尺兩端距離2000毫米時，檢測尺若出現(xiàn)0. 001度的微小角度變化，就可以計算出測點沉降了 0. 0349毫米。這種測量精度， 完全優(yōu)于50毫米量程百分表的最大允許誤差應不大于0. 1%FS即0. 05毫米的要求。在樁基承載力現(xiàn)場載荷試驗的過程中，沉降測量點的沉降相對于基準樁持續(xù)在變化，即檢測尺的對應傾角也在變化，傾角的變化在高精度傾角傳感器的量程范圍內(nèi)，通過上位機即時運算后以沉降數(shù)值顯示給用戶。若因沉降測量點的累計沉降導致檢測尺的傾角超出高精度傾角傳感器的量程范圍時，可調(diào)整檢測尺兩支點恢復水平狀態(tài)后繼續(xù)試驗并累計記錄。
權利要求1. 一種樁基沉降檢測尺，該樁基沉降檢測尺包括尺身，其特征在于尺身上安裝有高精度傾角傳感器，尺身的一端為簡支點，簡支點的下端與樁頂沉降測點平面接觸，尺身另一端為可調(diào)節(jié)絞支點并安裝有激光測距傳感器，可調(diào)節(jié)絞支點的下端與基準樁平面接觸。
專利摘要本實用新型公開了一種樁基沉降檢測尺，該樁基沉降檢測尺包括尺身，尺身上安裝有高精度傾角傳感器，尺身的一端為簡支點，簡支點的下端與樁頂沉降測點平面接觸，尺身另一端為可調(diào)節(jié)絞支點并安裝有激光測距傳感器，可調(diào)節(jié)絞支點的下端與基準樁平面接觸。利用高精度傾角傳感器測量基準樁和測點之間角度的微小變化而推導出測點的沉降的微角度測量模式。結(jié)構簡單、操作方便，克服了現(xiàn)有樁基沉降參數(shù)的百分表接觸式測量模式的不足，能顯著提高樁基沉降量系統(tǒng)的測量準確性。用于樁基沉降量的測量。
文檔編號E02D33/00GK202298675SQ20112041952
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月29日 優(yōu)先權日2011年10月29日
發(fā)明者唐新鳴 申請人:徐州市建科技術有限公司