本發(fā)明涉及樁基礎(chǔ)承載力測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)自平衡法最早于1960年代有以色列afarvasela公司提出并實(shí)施，并申請(qǐng)專利“一種新的承載力測(cè)試方法”，俗稱“通莫靜載法”。其檢測(cè)原理是將一種特制的加載裝置—荷載箱，在混凝土澆筑之前和鋼筋籠一起埋入樁內(nèi)相應(yīng)的位置，將加載箱的加壓管以及所需的其他測(cè)試裝置從樁體引到地面，然后灌注成樁。有加壓泵在地面像荷載箱加壓加載，使得樁體內(nèi)部產(chǎn)生加載力，通過對(duì)加載力與位移關(guān)系的計(jì)算和分析，獲得樁基承載力。自平衡法因是利于樁身自平衡原理，無需常規(guī)的堆載或錨樁試樁，特別適用于野外作業(yè)及承載力較大的樁基。這兩個(gè)因素使自平衡法試樁在交通行業(yè)得以應(yīng)用，并頒布了規(guī)程。

現(xiàn)有自平衡法檢測(cè)設(shè)備及系統(tǒng)僅僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)樁基承載能力的檢測(cè)，既不能自動(dòng)控制，且人力物力相對(duì)耗費(fèi)較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有自平衡法檢測(cè)設(shè)備及系統(tǒng)不能自動(dòng)控制、人力物力相對(duì)耗費(fèi)較大的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法，具有自動(dòng)化程度高，能有效提高檢測(cè)效率及檢測(cè)準(zhǔn)確性，降低檢測(cè)成本的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明提供了一種基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，包括上鋼筋籠、下鋼筋籠、荷載箱、加載控制箱、遠(yuǎn)程服務(wù)端、用戶終端、多組鋼筋應(yīng)變計(jì)、多組位移傳感器及兩組壓力傳感器，所述荷載箱分別與所述上鋼筋籠及所述下鋼筋籠固定連接，多組所述鋼筋應(yīng)變計(jì)分別設(shè)于所述上鋼筋籠及所述下鋼筋籠的受力中部，多組所述位移傳感器分別設(shè)于所述上鋼筋籠頂部及所述荷載箱內(nèi)部，兩組所述壓力傳感器分別設(shè)于所述荷載箱內(nèi)部及所述加載控制箱內(nèi)部，所述荷載箱、多組所述鋼筋應(yīng)變計(jì)、多組所述位移傳感器及兩組所述壓力傳感器分別與所述加載控制箱相連接，所述加載控制箱設(shè)有物聯(lián)網(wǎng)通訊模塊，所述物聯(lián)網(wǎng)通訊模塊與所述遠(yuǎn)程服務(wù)端通訊連接，所述用戶終端與所述遠(yuǎn)程服務(wù)端通訊連接。

在本發(fā)明提供的基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的一種較佳實(shí)施例中，所述荷載箱為環(huán)形荷載箱，且所述荷載箱的直徑與所述上鋼筋籠的外徑及所述下鋼筋籠的外徑相同。

在本發(fā)明提供的基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的一種較佳實(shí)施例中，設(shè)于所述荷載箱內(nèi)部的所述位移傳感器為兩組，且對(duì)稱設(shè)置。

在本發(fā)明提供的基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的一種較佳實(shí)施例中，所述遠(yuǎn)程服務(wù)端包括中央處理器及存儲(chǔ)模塊，所述中央處理器與所述加載控制箱通信連接，所述存儲(chǔ)模塊與所述中央處理器電性連接。

在本發(fā)明提供的基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的一種較佳實(shí)施例中，所述用戶終端為智能手機(jī)、平板電腦或者個(gè)人電腦。

在本發(fā)明提供的基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的一種較佳實(shí)施例中，所述鋼筋應(yīng)變計(jì)為兩組。

本發(fā)明還提供了一種基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟一、根據(jù)樁基特性計(jì)算出荷載平衡點(diǎn)，確定荷載箱的位置；

步驟二、對(duì)所述荷載箱進(jìn)行預(yù)澆注混凝土，并加工上鋼筋籠及下鋼筋籠；

步驟三、將所述上鋼筋籠及所述下鋼筋籠分別與預(yù)澆注后的所述荷載箱焊接，并將鋼筋應(yīng)變計(jì)、位移傳感器及壓力傳感器分別安裝在相應(yīng)位置；

步驟四、將焊接好的所述上鋼筋籠、所述下鋼筋籠及所述荷載箱放入預(yù)先打好的樁孔中，并分別對(duì)所述上鋼筋籠及所述下鋼筋籠澆注混凝土，并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；

步驟五、搭建基準(zhǔn)梁及基準(zhǔn)樁，并將位于所述上鋼筋籠的所述位移傳感器與所述基準(zhǔn)梁相抵接；

步驟六、通過所述遠(yuǎn)程服務(wù)端對(duì)所述鋼筋應(yīng)變計(jì)、所述位移傳感器及所述壓力傳感器進(jìn)行調(diào)試；

步驟七、所述遠(yuǎn)程服務(wù)端根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的檢測(cè)流程，通過所述加載控制箱對(duì)所述荷載箱進(jìn)行分級(jí)加載，記錄各級(jí)荷載下的測(cè)量數(shù)據(jù)，并將檢測(cè)過程及對(duì)應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，直至加載終止。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法具有以下有益效果：

一、通過設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)通訊模塊及遠(yuǎn)程服務(wù)端，能實(shí)現(xiàn)檢測(cè)過程的自動(dòng)化控制，且檢測(cè)過程及結(jié)果能實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸至遠(yuǎn)程服務(wù)端，大大降低了人力物力耗費(fèi)。

二、通過分別在荷載箱內(nèi)部及加載控制箱內(nèi)部設(shè)置壓力傳感器采集荷載箱及加載控制箱的力值，能有效避免因壓力表損壞或標(biāo)定不準(zhǔn)而造成系統(tǒng)力值無法采集的情況發(fā)生，保證檢測(cè)過程的順利進(jìn)行，且通過比較采集到的兩組力值，能驗(yàn)證荷載箱中的荷載是否準(zhǔn)確，確保荷載時(shí)間的準(zhǔn)確性。

三、通過在荷載箱內(nèi)部對(duì)稱設(shè)置兩組位移傳感器，相互校核所測(cè)得的位移值，能有效避免因單一位移傳感器失效而導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1是本發(fā)明提供的基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖，圖1是本發(fā)明提供的基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。所述基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)1包括上鋼筋籠11、下鋼筋籠12、荷載箱13、加載控制箱14、遠(yuǎn)程服務(wù)端15、用戶終端16、多組鋼筋應(yīng)變計(jì)17、多組位移傳感器18及兩組壓力傳感器19，所述荷載箱13分別與所述上鋼筋籠11及所述下鋼筋籠12固定連接，多組所述鋼筋應(yīng)變計(jì)17分別設(shè)于所述上鋼筋籠11及所述下鋼筋籠12的受力中部，多組所述位移傳感器18分別設(shè)于所述上鋼筋籠11頂部及所述荷載箱13內(nèi)部，兩組所述壓力傳感器19分別設(shè)于所述荷載箱13內(nèi)部及所述加載控制箱14內(nèi)部，所述荷載箱13、多組所述鋼筋應(yīng)變計(jì)17、多組所述位移傳感器18及兩組所述壓力傳感器19分別與所述加載控制箱14相連接，所述加載控制箱14與所述遠(yuǎn)程服務(wù)端15通訊連接，所述用戶終端16與所述遠(yuǎn)程服務(wù)端15通訊連接。

所述上鋼筋籠11及所述下鋼筋籠12均由多根沿徑向方向呈圓周分布的主筋111及多根沿軸向方向間隔設(shè)置的環(huán)狀鋼筋113焊接而成，所述鋼筋應(yīng)變計(jì)17設(shè)于所述主筋111上，并與所述加載控制箱14相連接。

所述荷載箱13為環(huán)形荷載箱，且所述荷載箱13的直徑與所述上鋼筋籠11的外徑及所述下鋼筋籠12的外徑相同。

所述加載控制箱14設(shè)有物聯(lián)網(wǎng)通訊模塊141，所述物聯(lián)網(wǎng)通訊模塊141與所述遠(yuǎn)程服務(wù)端15通訊連接。

所述遠(yuǎn)程服務(wù)端15包括中央處理器151及存儲(chǔ)模塊153，所述中央處理器151與所述加載控制箱14通信連接，所述存儲(chǔ)模塊153與所述中央處理器151電性連接。

所述存儲(chǔ)模塊153為機(jī)械硬盤、固態(tài)硬盤或者大容量sd卡等可進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫的存儲(chǔ)裝置，用于對(duì)測(cè)量過程及測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存。

所述用戶終端16可以為智能手機(jī)、平板電腦或者個(gè)人電腦，通過gprs、3g網(wǎng)絡(luò)或者4g網(wǎng)絡(luò)與所述中央處理器151通訊連接。

本實(shí)施例中，所述鋼筋應(yīng)變計(jì)17為兩組。

設(shè)于所述荷載箱13內(nèi)部的所述位移傳感器18為兩組，且對(duì)稱設(shè)置。

請(qǐng)參閱圖2，圖2時(shí)本發(fā)明提供的基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)方法的流程圖。所述基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)方法包括以下步驟：

s1、根據(jù)樁基特性計(jì)算出荷載平衡點(diǎn)，確定荷載箱13的位置；

s2、對(duì)所述荷載箱13進(jìn)行預(yù)澆注混凝土，并加工上鋼筋籠11及下鋼筋籠12；

s3、將所述上鋼筋籠11及所述下鋼筋籠12分別與預(yù)澆注后的所述荷載箱13焊接，并將鋼筋應(yīng)變計(jì)17、位移傳感器18及壓力傳感器19分別安裝在相應(yīng)位置；

具體的，多組所述鋼筋應(yīng)變計(jì)17分別設(shè)于所述上鋼筋籠11及所述下鋼筋籠12的受力中部，多組所述位移傳感器18分別設(shè)于所述上鋼筋籠11頂部及所述荷載箱13內(nèi)部，兩組所述壓力傳感器19分別設(shè)于所述荷載箱13外部及所述加載控制箱14，所述荷載箱13、多組所述鋼筋應(yīng)變計(jì)17、多組所述位移傳感器18及兩組所述壓力傳感器19分別與所述加載控制箱14相連接。

設(shè)于所述荷載箱13內(nèi)部的所述位移傳感器18為兩組，且對(duì)稱設(shè)置。

s4、將焊接好的所述上鋼筋籠11、所述下鋼筋籠12及所述荷載箱13放入預(yù)先打好的樁孔中，并分別對(duì)所述上鋼筋籠11及所述下鋼筋籠12澆注混凝土，并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；

s5、搭建基準(zhǔn)梁21及基準(zhǔn)樁22，并將位于所述上鋼筋籠11的所述位移傳感器18與所述基準(zhǔn)梁21相抵接；

s6、通過所述遠(yuǎn)程服務(wù)端15對(duì)所述鋼筋應(yīng)變計(jì)17、所述位移傳感器18及所述壓力傳感器19進(jìn)行調(diào)試；

s7、所述遠(yuǎn)程服務(wù)端根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的檢測(cè)流程，通過所述加載控制箱對(duì)所述荷載箱進(jìn)行分級(jí)加載，記錄各級(jí)荷載下的測(cè)量數(shù)據(jù)，并將檢測(cè)過程及對(duì)應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，直至加載終止。

具體的，檢測(cè)人員通過所述用戶終端16點(diǎn)擊開始檢測(cè)，所述中央處理器151首先對(duì)所述鋼筋應(yīng)變計(jì)17、所述位移傳感器18及所述壓力傳感器19進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試完成后調(diào)取所述存儲(chǔ)模塊153中的相應(yīng)檢測(cè)流程進(jìn)行分級(jí)加載，記錄各級(jí)荷載下的測(cè)量數(shù)據(jù)，將檢測(cè)過程及對(duì)應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述存儲(chǔ)模塊153，直至加載終止。

本發(fā)明提供的基于自平衡法的樁承載能力自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)1及檢測(cè)方法具有以下有益效果：

一、通過設(shè)置所述物聯(lián)網(wǎng)通訊模塊141及所述遠(yuǎn)程服務(wù)端15，能實(shí)現(xiàn)檢測(cè)過程的自動(dòng)化控制，且檢測(cè)過程及結(jié)果能實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸至所述遠(yuǎn)程服務(wù)端15，大大降低了人力物力耗費(fèi)。

二、通過分別在所述荷載箱13內(nèi)部及所述加載控制箱14內(nèi)部設(shè)置所述壓力傳感器19采集所述荷載箱13及所述加載控制箱14的力值，能有效避免因壓力表損壞或標(biāo)定不準(zhǔn)而造成系統(tǒng)力值無法采集的情況發(fā)生，保證檢測(cè)過程的順利進(jìn)行，且通過比較采集到的兩組力值，能驗(yàn)證所述荷載箱13中的荷載是否準(zhǔn)確，確保荷載時(shí)間的準(zhǔn)確性。

三、通過在所述荷載箱13內(nèi)部對(duì)稱設(shè)置兩組所述位移傳感器18，相互校核所測(cè)得的位移值，能有效避免因單一位移傳感器失效而導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。