一种公路软土地基预制摩擦型桩及方法

1.一种公路软土地基预制摩擦型桩，其特征在于，包括：桩体，与桩体连接的测力计和限位管；限位管内用于放置限位片，所述测力计穿过限位管后使测力点处于待测区域，通过调节限位片位置实现对测力计进行限位或打开；
所述桩体一侧设有凹槽，凹槽用于安装测力计和传感器，所述测力计为弹簧测力计；凹槽的一端垂直的设置贯穿孔，贯穿孔内安装限位管，限位管用于容置限位片，限位片将弹簧测力计的位置进行限制，当预制摩擦型桩处于工作位置，通过抽出限位片将弹簧测力计对工作区域进行测力，并通过传感器将测量的数据传输至地面的监控中心；
所述桩体包括上桩体和下桩体，上、下桩体均连接有测力计、传感器和限位管，上桩体上位于接触处设有钢筋，下桩体上具有与钢筋配合的凹槽；上桩体的限位管与下桩体的限位管重合并通过黑胶带封口、焊接或螺栓连接固定；上桩体的限位片与下桩体的限位片重合并通过焊接固定；
弹簧测力计的一端与传感器连接，另一端与钢棒的一端连接，钢棒的另一端为自由端，钢棒的自由端可以通过限位片进行限位或处于工作区域；所述传感器一端与内置管道连接，内置管道内安装钢棒和弹簧测力计。
2.如权利要求1所述的预制摩擦型桩，其特征在于，所述桩体还与传感器连接，所述传感器与测力计连接。
3.一种如权利要求1‑2任一项所述的公路软土地基预制摩擦型桩的制造方法，其特征在于，包括：
将预先制作的钢筋管与其他钢筋一同放入桩体的模型中，并在设定的深度以下加入混凝土进行搅拌振捣；
振捣完毕后将测力计和传感器进行组装，并放置于桩体的模型中，将钢片插进钢筋管中，安装完成弹簧测力计组合装置；上方再浇筑混凝土搅拌，将预制摩擦型桩成形完成。
4.一种如权利要求1‑2任一项所述的公路软土地基预制摩擦型桩确定其工作状态的方法，其特征在于，包括下述步骤：
将成形的预制摩擦型桩运输到施工现场进行组装和拼接；
将钢片从上方预留口中抽出，桩体内部的弹簧测力计将推动钢棒触探土体，就可以得到桩体受到的土体给予的侧压力，并通过传感器传到地面的监控中心，实时监测桩体的工作状态是否达到预期效果。
5.如权利要求4所述的预制摩擦型桩确定其工作状态的方法，其特征在于，所述将成形的预制摩擦型桩运输到施工现场进行组装和拼接的具体步骤包括,
将桩运输到施工现场，按照设定标号顺序进行组装，先按照设计标号揭掉需要组合的桩的上口的胶带，将两个需要组合的上下桩的钢片进行焊接组合；
然后将钢筋管用黑胶带缠绕封口；
最后将上下桩的预留凹槽与预留钢筋对准插入，确定整体按照设计的在同一竖轴线上，并浇筑混凝土将上下两个桩进行组合；
将预制桩的各个部分按预先设置好的标号按照上述步骤依次拼接。

一种公路软土地基预制摩擦型桩及方法\n技术领域\n[0001] 本公开属于建筑工程领域，尤其涉及一种公路软土地基在线监测预制桩及确定其工作状态的方法。\n背景技术\n[0002] 现在公路软土地基工程现场对摩擦型桩的强度监测及确定其工作状态大部分的\n办法是使用外加传感器，这种技术存在以下缺点：\n[0003] (1)采用外加传感器对施工工人要求较高；\n[0004] (2)施工过程中容易造成外加传感器损坏，且不能很好的反应预制桩现场组合焊\n接插入地下后下面的桩的情况；\n[0005] (3)现有技术中传感器位置使土体与桩体接触不好，且传输信号较为困难容易造\n成数据误差。\n发明内容\n[0006] 根据以上现有技术的不足，本公开提供了一种公路软土地基预制摩擦型桩并可以确定其工作状态的方法，能有效解决现有技术中测量预制桩侧面受到的土压力大小或者确定整个预制桩的工作情况是否存在问题，而且对于施工工人来说，施工方法较为简单，不需要进行额外的技术人员指导。\n[0007] 第一方面，本公开提供了一种公路软土地基预制摩擦型桩，包括：桩体，与桩体连接的测力计和限位管；限位管内用于放置限位片，所述测力计穿过限位管后使测力点处于待测区域，通过调节限位片位置实现对测力计进行限位或打开。\n[0008] 第二方面，本公开提供了一种如第一方面所述的公路软土地基预制摩擦型桩的制造方法，包括：\n[0009] 将预先制作的钢筋管与其他钢筋一同放入桩体的模型中，并在设定的深度以下加入混凝土进行搅拌振捣；\n[0010] 振捣完毕后将测力计和传感器进行组装，并放置于桩体的模型中，将钢片插进钢筋管中，安装完成弹簧测力计组合装置；上方再浇筑混凝土搅拌，将预制摩擦型桩成形完成。\n[0011] 第三方面，本公开还提供了一种如第一方面所述的公路软土地基预制摩擦型桩确定其工作状态的方法，包括下述步骤：\n[0012] 将成形的预制摩擦型桩输到施工现场进行组装和拼接；\n[0013] 将钢片从上方预留口中抽出，桩体内部的弹簧测力计将推动钢棒触探土体，就可以得到桩体受到的土体给予的侧压力，并通过传感器传到地面的监控中心，实时监测桩体的工作状态是否达到预期效果。\n[0014] 与现有技术对比，本公开具备以下有益效果：\n[0015] 1、本公开采用与桩体连接的测力计和限位管；限位管内用于放置限位片，所述测力计穿过限位管后使测力点处于待测区域，通过调节限位片位置实现对测力计进行限位或打开，解决了在危险地带需要埋设桩，但是不能确定桩是否提供了所需要的应力问题，可以及时监测并补设预制桩，大大提高了基坑安全系数。\n[0016] 2、本公开将钢片从上方预留口中抽出，桩体内部的弹簧测力计将推动钢棒触探土体，就可以得到桩体受到的土体给予的侧压力，相较于以往测量桩体应力的方法，通过将传感器安置在内部，可以大大加深测量深度，而且安装较为方便不需要技术人员对工人进行指导。\n[0017] 3、本公开通过传感器传到地面的监控中心，实时监测桩体的工作状态是否达到预期效果，可以提前能通过数据分析出桩体是否会发生折断等问题，以防止工程灾害的发生。\n[0018] 本公开附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。\n附图说明\n[0019] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。\n[0020] 图1是本公开未抽出钢片前状态；\n[0021] 图2是本公开的抽出钢片后的状态；\n[0022] 图3是本公开的俯视图；\n[0023] 图4是本公开的上、下桩接触处的视图；\n[0024] 图5是本公开的上、下钢筋管及钢片对接的视图；\n[0025] 图中：1‑1、弹簧；1‑2、传感器；1‑3、钢棒；1‑4、钢片；1‑5、钢筋管；1‑6、桩体；3‑1、内置传感器；3‑2、钢片管；3‑3、内置管道(放置钢棒以及弹簧)；4‑1、钢筋管；4‑2、桩体；4‑3、钢筋(一系列)；4‑4、钢片；4‑5、可插入钢筋的凹槽；5‑1、钢片；5‑2、钢筋管；5‑3、钢片重合处；\n5‑4、焊接钢片处；5‑5、内置钢片；5‑6、黑胶带封口处。\n具体实施方式：\n[0026] 下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。\n[0027] 应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。\n[0028] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。\n[0029] 实施例1\n[0030] 如图1所示，一种公路软土地基预制摩擦型桩，包括：桩体，与桩体连接的测力计、传感器和限位管；所述测力计穿过限位管后使测力点处于待测区域，限位管通过调节限位片位置实现对测力计进行限位或打开，使得当测力计达到待测区域时将测力点伸出对待测区域的进行测力作用。\n[0031] 进一步的，所述桩体一侧设有凹槽，凹槽用于安装测力计和传感器；凹槽的一端垂直的设置贯穿孔，贯穿孔内安装限位管，限位管用于容置限位片，限位片将测力计的位置进行限制，当预制摩擦型桩处于工作位置，通过抽出限位片将测力计对工作区域进行测力，并通过传感器将测量的数据传输至地面的监控中心。\n[0032] 进一步的，所述贯穿孔穿过凹槽贯穿桩体的两侧，使得在多个预制摩擦型桩能够拼接组合，来延长桩体的工作尺寸。\n[0033] 进一步的，所述测力计可以为锚索测力计、孔隙水压力计、钢弦式钢筋测力计或弹簧测力计；作为其中一种实施方式，所述测力计为弹簧测力计，弹簧测力计的一端与传感器连接，另一端与钢棒的一端连接，钢棒的另一端为自由端，可以通过限位片进行限位，或处于工作区域，用于传递土体压力至弹簧测力计；具体的，如图3所示，传感器一端与内置管道连接，内置管道内安装钢棒和弹簧测力计。\n[0034] 进一步的，所述限位管为钢筋管，所述限位片为钢片。\n[0035] 进一步的，所述桩体包括上桩体和下桩体，上、下桩体均连接有测力计、传感器和限位管。具体的，如图4所示，上桩体上位于上、下桩体的接触处设有钢筋，下桩体上具有与钢筋配合的凹槽；上桩体的限位管可与下桩体的限位管重合，并可以通过黑胶带封口、焊接或螺栓连接固定；上桩体的限位片也可与下桩体的限位片重合，并可以通过焊接固定。\n[0036] 进一步的，所述钢片与钢片的重合的过程的示意图如图5所示，通过重合形成钢片重合处5‑3，然后利用焊接形成焊接钢片处5‑4，将钢筋管重合并用黑胶带封口，形成黑胶带封口处5‑6。\n[0037] 实施例2\n[0038] 本公开还提供了，一种如实施例1所述的公路软土地基预制摩擦型桩的制造方法，包括：\n[0039] 将预先制作的钢筋管与其他钢筋一同放入桩体的模型中，并在设定的深度以下加入混凝土进行搅拌振捣；\n[0040] 振捣完毕后将测力计和传感器进行组装，并放置于桩体的模型中，将钢片插进钢筋管中，安装完成弹簧测力计组合装置；上方再浇筑混凝土搅拌，将预制摩擦型桩成形完成。\n[0041] 实施例3\n[0042] 本公开还提供了一种如上述实施例中所述的公路软土地基预制摩擦型桩确定其\n工作状态的方法，包括下述步骤：\n[0043] 将成形的预制摩擦型桩输到施工现场进行组装和拼接；\n[0044] 将钢片从上方预留口中抽出，桩体内部的弹簧测力计将推动钢棒触探土体，就可以得到桩体受到的土体给予的侧压力，并通过传感器传到地面的监控中心，实时监测桩体的工作状态是否达到预期效果。\n[0045] 进一步的，所述将成形的预制摩擦型桩输到施工现场进行组装和拼接的具体步骤包括,\n[0046] 将桩运输到施工现场，按照设定标号顺序进行组装，先按照设计标号揭掉需要组合的桩的上口的胶带，将两个需要组合的上下桩的钢片进行焊接组合；\n[0047] 然后将钢筋管用黑胶带缠绕封口；\n[0048] 最后将上下桩的预留孔隙与预留钢筋对准插入，确定整体按照设计的在同一竖轴线上，并浇筑混凝土将上下两个桩进行组合；\n[0049] 将预制桩的各个部分按预先设置好的标号按照上述步骤依次拼接。\n[0050] 具体的，一种公路软土地基预制摩擦型桩确定其工作状态的方法，包括下述步骤：\n[0051] (1)工厂施工之前，将弹簧测力计及传感器进行组装；\n[0052] (2)将预先制作的钢筋管与其他钢筋一同放入桩的模型中，并在设定的深度以下\n加入混凝土进行搅拌振捣；\n[0053] (3)振捣完毕后将钢片插进钢筋管中，安装完成的弹簧测力计组合装置；安装固定完成后，上方再浇筑混凝土搅拌，将桩体完成。\n[0054] 由于弹簧测力计组合装置安装的位置较高，整个施工过程是在主体桩的安装完成之后，这样可以保证桩的整体强度不会受影响。\n[0055] (4)将桩运输到施工现场，按照设定标号顺序进行组装，(钢片采用的是下口不封口，上口用黑胶带封口，防止钢片滑出)，先按照设计标号揭掉需要组合的桩的上口的胶带，将两个需要组合的上下桩的钢片进行焊接组合，然后将钢筋管用黑胶带缠绕封口(防止水泥进入影响钢片工作)，最后将上下桩的预留孔隙与预留钢筋对准插入，确定整体按照设计的在同一竖轴线上，并浇筑混凝土将上下两个桩进行组合；\n[0056] (5)将预制桩的各个部分按预先设置好的标号按照上述步骤依次拼接；\n[0057] (6)拼接完成后，将桩体埋置在提前挖好的施工位置，将钢片从上方预留口中抽\n出，由于整个桩身的钢片都被统一抽出了，这时候桩体内部的弹簧测力计将推动钢棒触探土体，就可以得到桩体受到的土体给予的侧压力，并通过传感器传到地面；\n[0058] (7)监控中心远程控制就可以实时监测桩体的工作状态是否达到预期效果，如果\n发现数据出现异常，就可能发生了桩体折断的问题，应当及时处理，防止施工过程或者以后使用过程中出现问题。\n[0059] 在危险地带需要埋设桩，但是不能确定桩是否提供了所需要的应力，可以及时监测并补设预制桩，大大提高了基坑安全系数；相较于以往测量桩体应力的方法，通过将传感器安置在内部，可以大大加深测量深度，而且安装较为方便不需要技术人员对工人进行指导；可以提前能通过数据分析出桩体是否会发生折断等问题，以防止工程灾害的发生。\n[0060] 上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。