專利名稱:一種植入光纖光柵傳感器的預(yù)應(yīng)力管樁樁身內(nèi)力裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型一種植入光纖光柵傳感器的預(yù)應(yīng)力管樁樁身內(nèi)力裝置，主體結(jié)構(gòu)包括預(yù)應(yīng)力管樁、管腔中心固定裝置、光纖光柵傳感器、鎧裝光纜、光纖光柵串、夾持支座、附加鋼筋、光纖光柵數(shù)據(jù)解調(diào)儀、電腦。本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，很好地解決了預(yù)應(yīng)力管樁現(xiàn)場樁身內(nèi)力無法精確測試的難題，光纖光柵串的埋設(shè)簡單，可操作性強(qiáng)，本預(yù)應(yīng)力管樁樁身內(nèi)力現(xiàn)場測試技術(shù)為研究預(yù)應(yīng)力管樁的受力特性和應(yīng)力傳遞機(jī)理提供有效的試驗(yàn)手段。
【專利說明】
一種植入光纖光柵傳感器的預(yù)應(yīng)力管樁樁身內(nèi)力裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于粧基工程領(lǐng)域，涉及一種預(yù)應(yīng)力管粧粧身內(nèi)力測試問題，具體說是一種植入光纖光柵傳感器的預(yù)應(yīng)力管粧粧身內(nèi)力裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]預(yù)應(yīng)力管粧承載能力高、工業(yè)化生產(chǎn)、運(yùn)輸方便、現(xiàn)場施工無噪音、無污染，在我國東南沿海地區(qū)應(yīng)用廣泛。目前，預(yù)應(yīng)力管粧沉粧方式主要有錘擊法、振動(dòng)法和靜力壓粧法，其中靜力壓粧法在施工過程中無噪音、無振動(dòng)，對(duì)環(huán)保要求較高的市區(qū)應(yīng)用廣泛。預(yù)應(yīng)力管粧貫入過程中粧的受力特性和應(yīng)力傳遞機(jī)理尚未完全清楚，無法準(zhǔn)確確定粧的側(cè)摩阻力分布情況和端阻力大小，因此較精確地獲得在荷載作用下沿粧身分布的內(nèi)力大小，有利于分離預(yù)應(yīng)力管粧貫入過程的沉粧阻力。目前對(duì)預(yù)制力管粧粧身內(nèi)力的測試手段主要有鋼筋應(yīng)力計(jì)法和光纖測試法，預(yù)制粧中預(yù)埋鋼筋應(yīng)力計(jì)、預(yù)制粧表面刻槽植入光纖傳感器的方法逐步推廣使用。但由于預(yù)應(yīng)力管粧的特殊制造工藝，管粧制作中鋼筋應(yīng)力計(jì)的埋置較為復(fù)雜，由于管粧的生產(chǎn)過程溫度高，高溫應(yīng)力計(jì)成本高且存活率低;光纖傳感器在管粧表面刻槽植入，對(duì)粧身彈性模量造成一定損傷并且封裝后粧土界面摩擦性狀與完整性也有一定差異，導(dǎo)致粧土界面摩擦系數(shù)發(fā)生變化，無法較精確地獲得粧身內(nèi)力，也無法較精確地推算粧側(cè)摩阻力的分布情況和粧端阻力大小。因此，基于現(xiàn)場試驗(yàn)，開發(fā)一種較準(zhǔn)確的預(yù)應(yīng)力管粧粧身內(nèi)力測試方法及裝置，準(zhǔn)確測定貫入及休止階段粧身內(nèi)力，對(duì)預(yù)應(yīng)力管粧沉粧阻力及長期承載特性研究具有重要意義，也可以更好地提升預(yù)應(yīng)力管粧貫入機(jī)理及承載特性研究理論。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種預(yù)應(yīng)力管粧粧身內(nèi)力裝置，在預(yù)應(yīng)力管粧制作之前，在鋼筋籠里預(yù)先植入帶有光纖光柵傳感器的附加鋼筋，將植入有帶光纖光柵傳感器的附加鋼筋的鋼筋籠放入預(yù)應(yīng)力管粧制作的鋼模具內(nèi)，按正常的生產(chǎn)工藝制作預(yù)應(yīng)力管粧。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種植入光纖光柵傳感器的預(yù)應(yīng)力管粧粧身內(nèi)力裝置主體結(jié)構(gòu)包括預(yù)應(yīng)力管粧、管腔中心固定裝置、光纖光柵傳感器、鎧裝光纜、光纖光柵串、夾持支座、附加鋼筋、光纖光柵數(shù)據(jù)解調(diào)儀、電腦;其特征在于:所述光纖光柵傳感器之間用所述鎧裝光纜串聯(lián)后組成所述光纖光柵串，所述光纖光柵傳感器之間的間距和數(shù)量根據(jù)施工現(xiàn)場的土層確定;所述夾持支座焊接到所述附加鋼筋上，所述光纖光柵串的每一個(gè)所述光纖光柵傳感器安裝在所述附加鋼筋上的所述夾持支座上，所述附加鋼筋綁扎在鋼筋籠的待測部位;連接所述光纖光柵傳感器的所述鎧裝光纜沿所述附加鋼筋引到所述鋼筋籠近端部，并引入至管腔中心固定在預(yù)先設(shè)置的所述管腔中心固定裝置上，即每節(jié)所述預(yù)應(yīng)力管粧的所有所述鎧裝光纜穿經(jīng)管粧粧壁并臨時(shí)固定在該節(jié)所述預(yù)應(yīng)力管粧近頂部的所述管腔中心固定裝置上;所有所述鎧裝光纜從粧頂處引出，與所述光纖光柵數(shù)據(jù)解調(diào)儀連接，所述光纖光柵數(shù)據(jù)解調(diào)儀與所述電腦連接。
[0005]所述附加鋼筋為預(yù)制鋼筋，直徑為20mm，長度為400mm，鋼筋等級(jí)與受力鋼筋相同；附加鋼筋上的光纖光柵傳感器在鋼筋籠上進(jìn)行500mm的間隔綁扎。
[0006]所述管腔中心固定裝置為十字交叉鋼筋，其與鋼筋籠的受力筋焊接，在澆筑混凝土后錨固在管粧內(nèi)壁的混凝土中；為了避免引出鎧裝光纜在打粧過程中引起應(yīng)力集中，管腔中心固定裝置距離粧頂Im位置處。
[0007]所述光纖光柵數(shù)據(jù)解調(diào)儀自身分辨率高、重復(fù)性好、采集速度快、可靠性高、處理能力強(qiáng)、傳輸損耗小、傳輸容量大、測量范圍廣。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，很好地解決了預(yù)應(yīng)力管粧現(xiàn)場粧身內(nèi)力無法精確測試的難題，光纖光柵串的埋設(shè)簡單，可操作性強(qiáng)，本預(yù)應(yīng)力管粧粧身內(nèi)力現(xiàn)場測試技術(shù)為研究預(yù)應(yīng)力管粧的受力特性和應(yīng)力傳遞機(jī)理提供有效的試驗(yàn)手段。
【附圖說明】

[0009]圖1為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0010]圖2為本發(fā)明涉及附加鋼筋結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0011]圖3為本發(fā)明涉及的管粧中心固定裝置結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0012]1、預(yù)應(yīng)力管粧;2、管腔中心固定裝置;3、光纖光柵傳感器;4、鎧裝光纜;5、光纖光柵串；6、夾持支座;7、附加鋼筋;8、光纖光柵數(shù)據(jù)解調(diào)儀;9、電腦。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0014]如圖所示，一種植入光纖光柵傳感器的預(yù)應(yīng)力管粧粧身內(nèi)力裝置，主體結(jié)構(gòu)包括預(yù)應(yīng)力管粧1、管腔中心固定裝置2、光纖光柵傳感器3、鎧裝光纜4、光纖光柵串5、夾持支座
6、附加鋼筋7、光纖光柵數(shù)據(jù)解調(diào)儀8、電腦9，其特征在于:所述光纖光柵傳感器3之間用所述鎧裝光纜4串聯(lián)后組成所述光纖光柵串5，所述光纖光柵傳感器3之間的間距和數(shù)量根據(jù)施工現(xiàn)場的土層確定;所述夾持支座6焊接到所述附加鋼筋7上，所述光纖光柵串5的每一個(gè)所述光纖光柵傳感器3安裝在所述附加鋼筋7上的所述夾持支座6上，所述附加鋼筋7綁扎在鋼筋籠的待測部位;連接所述光纖光柵傳感器3的所述鎧裝光纜4沿所述附加鋼筋7引到所述鋼筋籠近端部，并引入至管腔中心固定在預(yù)先設(shè)置的所述管腔中心固定裝置2上，即每節(jié)所述預(yù)應(yīng)力管粧I的所有所述鎧裝光纜4穿經(jīng)管粧粧壁并臨時(shí)固定在該節(jié)所述預(yù)應(yīng)力管粧I近頂部的所述管腔中心固定裝置2上;所有所述鎧裝光纜4從粧頂處引出，與所述光纖光柵數(shù)據(jù)解調(diào)儀8連接，所述光纖光柵數(shù)據(jù)解調(diào)儀8與所述電腦9連接。
[0015]所述附加鋼筋7為預(yù)制鋼筋，直徑為20mm，長度為400mm，鋼筋等級(jí)與受力鋼筋相同；附加鋼筋7上的光纖光柵傳感器3在鋼筋籠上進(jìn)行500mm的間隔綁扎。
[0016]所述管腔中心固定裝置2為十字交叉鋼筋，其與鋼筋籠3的受力筋焊接，在澆筑混凝土后錨固在管粧內(nèi)壁的混凝土中；為了避免引出鎧裝光纜4在打粧過程中引起應(yīng)力集中，管腔中心固定裝置2距離粧頂Im位置處。
[0017]所述光纖光柵數(shù)據(jù)解調(diào)儀8自身分辨率高、重復(fù)性好、采集速度快、可靠性高、處理能力強(qiáng)、傳輸損耗小、傳輸容量大、測量范圍廣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種植入光纖光柵傳感器的預(yù)應(yīng)力管粧粧身內(nèi)力裝置，主體結(jié)構(gòu)包括預(yù)應(yīng)力管粧、管腔中心固定裝置、光纖光柵傳感器、鎧裝光纜、光纖光柵串、夾持支座、附加鋼筋、光纖光柵數(shù)據(jù)解調(diào)儀、電腦;其特征在于:所述光纖光柵傳感器之間用所述鎧裝光纜串聯(lián)后組成所述光纖光柵串，所述光纖光柵傳感器之間的間距和數(shù)量根據(jù)施工現(xiàn)場的土層確定;所述夾持支座焊接到所述附加鋼筋上，所述光纖光柵串的每一個(gè)所述光纖光柵傳感器安裝在所述附加鋼筋上的所述夾持支座上，所述附加鋼筋綁扎在鋼筋籠的待測部位;連接所述光纖光柵傳感器的所述鎧裝光纜沿所述附加鋼筋引到所述鋼筋籠近端部，并引入至管腔中心固定在預(yù)先設(shè)置的所述管腔中心固定裝置上，即每節(jié)所述預(yù)應(yīng)力管粧的所有所述鎧裝光纜穿經(jīng)管粧粧壁并臨時(shí)固定在該節(jié)所述預(yù)應(yīng)力管粧近頂部的所述管腔中心固定裝置上;所有所述鎧裝光纜從粧頂處引出，與所述光纖光柵數(shù)據(jù)解調(diào)儀連接，所述光纖光柵數(shù)據(jù)解調(diào)儀與所述電腦連接。2.如權(quán)利要求1所述的一種植入光纖光柵傳感器的預(yù)應(yīng)力管粧粧身內(nèi)力裝置，其特征在于所述附加鋼筋為預(yù)制鋼筋，直徑為20mm，長度為400mm，鋼筋等級(jí)與受力鋼筋相同；附加鋼筋上的光纖光柵傳感器在鋼筋籠上進(jìn)行500mm的間隔綁扎。3.如權(quán)利要求1所述的一種植入光纖光柵傳感器的預(yù)應(yīng)力管粧粧身內(nèi)力裝置，其特征在于所述管腔中心固定裝置為十字交叉鋼筋，其與鋼筋籠的受力筋焊接，在澆筑混凝土后錨固在管粧內(nèi)壁的混凝土中；為了避免引出鎧裝光纜在打粧過程中引起應(yīng)力集中，管腔中心固定裝置距離粧頂Im位置處。
【文檔編號(hào)】E02D33/00GK205712211SQ201620267375
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】張明義, 王永洪, 白曉宇, 牟洋洋
【申請(qǐng)人】青島理工大學(xué)