测力桩帽

摘要

本发明公开了一种测力桩帽，固定在位于持力层中的桩上，包括由下而上分布的底板、荷载计、顶板和桩帽，所述底板下侧面固定在所述桩上；所述荷载计的底部固定在所述底板上侧面，其顶部固定在所述顶板的下侧面，所述桩帽设置在所述顶板的上侧面；还包括振弦、电缆和读数装置，所述荷载计依次通过振弦、电缆与读数装置相接。本结构可准确测量传递至单桩上的荷载，进而得到准确的桩间土承担荷载；可监测刚性桩或柔性桩复合地基中的单桩承担荷载，为桩基复合地基的设计理论的研究提供可靠的实测依据，进而可得到技术可靠、造价经济的桩基复合地基优化设计；还可通过监测施工过程中单桩荷载的变化规律，从而保证桩基复合地基的安全稳定性。

权利要求

1.一种测力桩帽，固定在位于持力层（1）中的桩（2）上，其特征在于：包括由下而上分布的底板（3）、荷载计（4）、顶板（5）和桩帽（6）；所述底板（3）下侧面固定在所述桩（2）上；所述荷载计（4）的底部固定在所述底板（3）上侧面，其顶部固定在所述顶板（5）的下侧面，所述桩帽（6）设置在所述顶板（5）的上侧面；还包括振弦（12）、电缆（13）和读数装置（14），所述荷载计（4）依次通过振弦（12）、电缆（13）与读数装置（14）相接；所述底板（3）的上侧面固定有第一固定环（7），所述第一固定环（7）的内径与所述荷载计（4）底部的直径相匹配，所述荷载计（4）的底部固定在第一固定环（7）内的底板（3）上；所述底板（3）周边设有若干第一钻孔，所述第一钻孔通过第一螺丝（8）及垫片（9）将底板（3）固定在所述桩（2）上；所述底板（3）采用厚度为20mm的圆钢板，其直径与所述桩（2）的直径一致；所述顶板（5）的下侧面固定有第二固定环（10），所述第二固定环（10）的内径与所述荷载计（4）顶部的直径相匹配，所述荷载计（4）的顶部固定在第二固定环（10）内的顶板（5）上；所述顶板（5）周边设有若干第二钻孔，所述第二钻孔通过第二螺丝（11）及垫片（9）将顶板（5）固定在所述桩帽（6）上；所述顶板（5）采用厚度为20mm的圆钢板，其直径大于所述桩（2）的直径，且小于所述桩帽（6）的直径；所述顶板（5）的直径选取为所述桩（2）的直径与所述桩帽（6）的直径的平均值。

2.根据权利要求1所述的测力桩帽，其特征在于：所述荷载计（4）与所述底板（3）的连接处涂覆有用于将二者相固定的胶水层；所述荷载计（4）与所述顶板（5）的连接处涂覆有用于将二者相固定的胶水层。

3.根据权利要求1所述的测力桩帽，其特征在于：所述第二螺丝（11）的长度为所述桩帽（6）厚度的三分之二。

说明书

测力桩帽

技术领域

[0001] 本发明涉及土木工程中桩基质量检测技术领域，尤其涉及一种测力桩帽。

背景技术

[0002] 对于复合地基、如桩网复合地基而言，桩与桩间土承担荷载是两个重要的指标。目前没有直接测量桩荷载和桩间土荷载的方法，一般是通过测量土压力推算的。由于土压力的测量精度受到很多因素影响，不同的水平位置和高度位置，土压力都有较大的变化；桩帽中心的土压力，与其周边的土压力，可能会因加筋垫层的作用而有明显的差异。因此，用测量土压力的方法很难得到较准确的桩承荷载和桩间土承荷载。

发明内容

[0003] 本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种测力桩帽。

[0004] 本发明是通过以下技术方案来实现的：一种测力桩帽，固定在位于持力层中的桩上，包括由下而上分布的底板、荷载计、顶板和桩帽，所述底板下侧面固定在所述桩上；所述荷载计的底部固定在所述底板上侧面，其顶部固定在所述顶板的下侧面，所述桩帽设置在所述顶板的上侧面；还包括振弦、电缆和读数装置，所述荷载计依次通过振弦、电缆与读数装置相接。

[0005] 由下而上设置的底板、荷载计、顶板和桩帽，可将传递至桩帽上的所有荷载，通过荷载计传递至桩上，再传递至持力层，通过荷载计受力压缩产生的变形传递给振弦转化为频率信号，通过电缆传输至读数装置，即可测出荷载计所承受的荷载力。

[0006] 所述底板的上侧面固定有第一固定环，所述第一固定环的内径与所述荷载计底部的直径相匹配，所述荷载计的底部固定在第一固定环内的底板上；所述底板周边设有若干第一钻孔，所述第一钻孔通过第一螺丝及垫片将底板固定在所述桩上。第一固定环用于固定荷载计的底部，限制其活动范围，防止因承重而发生摇摆。

[0007] 所述底板采用厚度为20mm的圆钢板，其直径与所述桩的直径一致。底板的直径与桩的直径一致，可使底板能够稳定固定在桩上。

[0008] 所述顶板的下侧面固定有第二固定环，所述第二固定环的内径与所述荷载计顶部的直径相匹配，所述荷载计的顶部固定在第二固定环内的顶板上；所述顶板周边设有若干第二钻孔，所述第二钻孔通过第二螺丝及垫片将顶板固定在所述桩帽上。第二固定环用于固定荷载计的顶部，限制其活动范围，防止因承重而发生摇摆。

[0009] 所述顶板采用厚度为20mm的圆钢板，其直径大于所述桩的直径，且小于所述桩帽的直径。

[0010] 所述顶板的直径选取为所述桩的直径与所述桩帽的直径的平均值。

[0011] 所述荷载计与所述底板的连接处涂覆有用于将二者相固定的胶水层；所述荷载计与所述顶板的连接处涂覆有用于将二者相固定的胶水层。胶水层可使荷载计与底板、顶板之间的固定稳固。

[0012] 所述第二螺丝的长度为所述桩帽厚度的三分之二。

[0013] 本发明的优点是：本结构可准确测量传递至单桩上的荷载，进而也可以得到准确的桩间土承担荷载；可监测刚性桩或柔性桩复合地基中的单桩承担荷载，为桩基复合地基的设计理论的研究提供可靠的实测依据，进而可得到技术可靠、造价经济的桩基复合地基优化设计；另一方面，还可通过监测施工过程中单桩荷载的变化规律，为保证桩基复合地基的安全稳定性提供可靠依据。

附图说明

[0014] 图1为本发明实施例的结构示意图；

[0015] 图2为本发明实施例荷载计的连接关系框图。

[0016] 图中附图标记含义：1、持力层；2、桩；3、底板；4、荷载计；5、顶板；6、桩帽；7、第一固定环；8、第一螺丝；9、垫片；10、第二固定环；11、第二螺丝；12、振弦；13、电缆；14、读数装置。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

[0018] 实施例

[0019] 参阅图1及图2，为一种测力桩帽，固定在位于持力层1中的桩2上，包括由下而上分布的底板3、荷载计4、顶板5和桩帽6；底板3下侧面固定在桩2上；荷载计4的底部固定在底板3上侧面，其顶部固定在顶板5的下侧面，桩帽6设置在顶板5的上侧面；还包括振弦12、电缆
13和读数装置14，荷载计4依次通过振弦12、电缆13与读数装置14相接。本实施例中的桩2可为管桩、素混凝土桩、水泥搅拌桩等。

[0020] 由下而上设置的底板3、荷载计4、顶板5和桩帽6，可将传递至桩帽6上的所有荷载，通过荷载计4传递至桩2上，再传递至持力层1，通过荷载计4受力压缩产生的变形传递给振弦12转化为频率信号，通过电缆13传输至读数装置14，即可测出荷载计4所承受的荷载力。

[0021] 底板3的上侧面固定有第一固定环7，第一固定环7的内径与荷载计4底部的直径相匹配，荷载计4的底部固定在第一固定环7内的底板3上；底板3周边设有若干第一钻孔，第一钻孔通过第一螺丝8及垫片9将底板3固定在桩2上。第一固定环7用于固定荷载计4的底部，限制其活动范围，防止因承重而发生摇摆。

[0022] 底板3采用厚度为20mm的圆钢板，其直径与桩2的直径一致。底板3的直径与桩2的直径一致，可使底板3能够稳定固定在桩2上。

[0023] 顶板5的下侧面固定有第二固定环10，第二固定环10的内径与荷载计4顶部的直径相匹配，荷载计4的顶部固定在第二固定环10内的顶板5上；顶板5周边设有若干第二钻孔，第二钻孔通过第二螺丝11及垫片9将顶板5固定在桩帽6上。第二固定环10用于固定荷载计4的顶部，限制其活动范围，防止因承重而发生摇摆。

[0024] 顶板5采用厚度为20mm的圆钢板，其直径大于桩2的直径，且小于桩帽6的直径。

[0025] 顶板5的直径选取为桩2的直径与桩帽6的直径的平均值。

[0026] 荷载计4与底板3的连接处涂覆有用于将二者相固定的胶水层；荷载计4与顶板5的连接处涂覆有用于将二者相固定的胶水层。胶水层可使荷载计4与底板3、顶板5之间的固定稳固。

[0027] 第二螺丝11的长度为桩帽6厚度的三分之二。

[0028] 测力桩帽的安装如下：

[0029] 1、磨平桩2的桩头；

[0030] 2、在桩头与底板3预留孔位置钻孔；

[0031] 3、将第一螺丝8(本实施例采用膨胀螺丝)放入孔中并拧紧；

[0032] 4、将与膨胀螺丝配合使用的螺帽和垫片9取下，将底板3放在桩头上，以使膨胀螺丝穿过下底板3相应孔(即第一钻孔)；

[0033] 5、将垫片9和螺帽放在底板3相应位置上并拧紧；

[0034] 6、在底板3涂上胶水，形成胶水层，并将荷载计4放入其中；

[0035] 7、在顶板5涂上胶水，形成胶水层，并套在荷载计4顶部；

[0036] 8、在顶板5上安装第二螺丝11，第二螺丝11的长度约为桩帽6厚度的三分之二；

[0037] 9、荷载计4周围回填粘性土至桩帽6底面；

[0038] 10、按桩帽6的设计要求放置钢筋和浇筑混凝土。

[0039] 上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。