一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及建筑施工测量设备技术领域，尤其涉及一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置。


背景技术：

2.预应力混凝土管桩可在工厂大批量制作，桩体质量易保证，有一定的耐腐蚀能力和较高的承载力，同时在现场可以通过静压法和锤击法快速打入，具有工期短、综合造价低的显著优势，因此常在桩基础设计中被采用。然而，在实际工程中的应用过程中发现，当桩数量较多、间距较小时，后桩的打入往往会引起前桩的上浮，从而影响单桩承载力，影响桩的正常使用。
3.此外，对于桩基加密施工的工程而言，场地内已经存在一定数量的桩基，在既有桩基所占位置间插空进行补桩，桩的挤土效应更加难于控制，在沉桩时极易产生超孔隙水压力，会对场地既有的管桩产生负摩阻力而造成老桩的上浮和偏移，严重时还能造成既有桩基的断裂。然而，由于既有桩基一般在前期施工时已经被打入地下一定深度处，后期桩基加密施工引起的既有管桩的上浮和偏移在地面上无法被监测人员清晰地观测到，因此无法判断桩体上浮量，影响后期复打措施的制定，给桩基础的安全使用带来了隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置，首先利用管井法成孔，为测量装置的安装提供空间，再将侧面围护管下放从而隔绝外部水土压力，随后竖直下放测杆，使得底板下表面与管桩上表面接触，十字交叉导向锥插入管桩中心，再将上部遮挡板置于测杆周围的地表面上，通过观察桩基加密施工前后的上测杆上的刻度线来判断管桩上浮值，还可通过在地表面架设水准仪，利用水准仪观测顶部观测盘在桩基加密施工前后的变化来精确测量管桩的上浮值和倾斜角度，为管桩上浮的后续处理提供数据基础，保证管桩施工质量，具有测量精度高、使用简单安全、可重复利用等优点。
5.实现本实用新型目的的技术方案如下：
6.一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置，包括，
7.围护管，所述围护管形成两端开口的贯通腔，所述围护管沿垂直方向，下放于施工区域内；
8.管桩，所述管桩位于围护管底部，形成支撑面，使得围护管得以支撑；
9.测量杆，所述测量杆伸入所述围护管内，所述测量杆顶部装配有观测盘；
10.底板，所述底板包括托板，所述托板搭接于支撑面上，且所述托板两端，分别通过肋板与测量杆连接；
11.加强板，所述加强板垂直于测量杆设置，所述加强板形成围护管内的横向支撑；
12.遮挡板，所述遮挡板位于围护管顶部且朝向围护管中心方向延伸，使得围护管顶部形成限位腔，所述测量杆位于所述限位腔内，所述观测盘位于所述限位腔上方。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述围护管为波纹管，所述波纹管的长度为13-18m。
14.本技术方案中，围护管为了节省造价，一般采用的是波纹管，主要起防止开挖的孔洞坍塌，挡土挡水的作用。围护管的长度稍大于地面至管桩顶部的距离，管径稍小于管桩的外径。实际使用中，围护管用的是波纹管，直径450mm，长度14.5~15m。管桩外径600mm，桩顶距地表面的总长度在14.5m左右。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述管桩包括内管和外管，所述内管和外管之间填充有混凝土层，所述混凝土层的厚度为60-120mm，所述外管的管径大于围护管的管径。
16.本技术方案中，混凝土层的优选厚度是100mm，实际使用中，可以选用phc预制混凝土管桩作为管桩，而phc预制混凝土管桩的型号和壁厚可以直接算出混凝土层厚度，比如600phc管桩（ab型，壁厚 110mm），600说的就是外径为600mm。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述托板的宽度小于所述外管的直径大于所述内管的直径，两个所述肋板与所述托板之间形成三角形结构。
18.本技术方案中，顶部设置两个肋板和托板形成三角形结构，使得围护管底部具有三角形的底板，
19.作为本实用新型的进一步改进，所述托板朝向管桩位置还设有导向锥，所述导向锥朝向管桩内形成尖锐部。
20.本技术方案中，导向锥能够引导整个结构进入到管桩内，如果管桩内再填充有填充物，则可以插入填充物内，确保稳定性。
21.作为本实用新型的进一步改进，所述尖锐部的横截面为三角形，且以托板为对称轴，与所述三角形结构对称。
22.本技术方案中，三角形结构和尖锐部构成四个小三角形钢板，立起来焊接在一起，形成类似于十字形结构，进而确保了整个的稳定性。
23.作为本实用新型的进一步改进，所述加强板为套设于所述测量杆上的圆环结构，所述圆环结构位于所述围护管内，所述圆环结构为若干个，若干个所述圆环结构依次设置于所述围护管内。
24.本技术方案中，顶部观测盘与测杆的顶端通过螺纹连接，中部加强板与测杆的中部通过焊接连接，所述底板与测杆的底端通过焊接连接。进一步地，加强板选用截面为圆环状的钢板，内径等于测量杆的外径，外径略小于围护管的内径。主要作用是增强测量装置的抗弯刚度，防止钢管长度过长时因为不必要应力发生变形。通过每隔一段距离设置一个加强板就可以保证构件整体刚度处于中心。以测量杆为竹子结构，则加强板相当于竹节，使得整个的结构稳定性好。
25.作为本实用新型的进一步改进，所述遮挡板于所述围护管上方形成遮挡部，使得围护管部分被遮挡。
26.本技术方案中，遮挡板选用钢板或者木板，把孔洞盖住，一方面防止孔洞周围地表的土进入洞内，影响测量装置的测量精度；另外一方面就是保障施工现场的环境安全，怕施工员不注意掉进去。
27.作为本实用新型的进一步改进，还包括架设在水平面的水准仪，所述水准仪与所述观测盘同高设置。
28.本技术方案中，增加水准仪，使得在水平方向中，方便监测施工中的倾斜塌陷等问题，及时进行问题的纠正。
29.作为本实用新型的进一步改进，所述测量杆包括穿过贯通腔的上杆和位于围护管内的下杆，所述上杆上设置有刻度线，所述刻度线上贴设有透明膜。
30.本技术方案中，上杆设置刻度线，便于及时看到刻度高度变化，而增加透明膜，目的是保护刻度线被磨损，同时能够看清数据的变化。
31.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
32.本实用新型首先利用管井法成孔，为测量装置的安装提供空间，再将侧面围护管下放从而隔绝外部水土压力，随后竖直下放测杆，使得底板下表面与管桩上表面接触，十字交叉导向锥插入管桩中心，再将上部遮挡板置于测杆周围的地表面上，通过观察桩基加密施工前后的上测杆上的刻度线来判断管桩上浮值，还可通过在地表面架设水准仪，利用水准仪观测顶部观测盘在桩基加密施工前后的变化来精确测量管桩的上浮值和倾斜角度，为管桩上浮的后续处理提供数据基础，保证管桩施工质量，具有测量精度高、使用简单安全、可重复利用等优点。
附图说明
33.图1为本实用新型提供的一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置示意图；
34.图2为本实用新型提供的测量杆的结构示意图；
35.图3为本实用新型提供的底部托板的结构示意图；
36.图4为图1中十字交叉导向锥的结构示意图；
37.图中，1、观测盘；2、测量杆；201、上杆；202、下杆；3、加强板；4、底板；401、底部托板；402、肋板；403、导向锥；5、遮挡板；6、围护管；7、地表面；8、管桩；9、水准仪。
具体实施方式
38.下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。
39.在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、
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前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
40.术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
41.在长兴岛某桩基加密施工工程中，施工场地内已经存在一定数量的前期使用锤击法打入至设计要求深度处的预应力管桩，既有管桩的桩顶标高距现在施工的工作面14米。
在既有桩基中间再打入新的预应力管桩，桩的挤土效应更加难于控制，会对场地既有的管桩产生负摩阻力而造成老桩的上浮和偏移，严重时还能造成既有桩基的断裂。然而，由于既有桩基深埋地下，与施工工作面有一定的距离，监测人员在地面上无法清晰地观测到新桩打入引起的老桩的上浮和偏移，无法得到准确的桩体上浮量和偏移量，影响后期复打措施的制定，给桩基础的安全使用带来了隐患。
42.本实用新型的核心原理为：本实用新型中的一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置，首先利用管井法成孔，为测量装置的安装提供空间，再将侧面围护管下放从而隔绝外部水土压力，随后竖直下放测杆，使得底板下表面与管桩上表面接触，十字交叉导向锥插入管桩中心，再将上部遮挡板置于测杆周围的地表面上，通过观察桩基加密施工前后的上测杆上的刻度线来判断管桩上浮值，其通过设置加强板保证了足够的抗弯刚度，使得测量杆自身不发生挠曲变形（就是横向的变形），这样就能保证测量杆的位移只是随着管桩发生整体的上下位移，从而测出上浮值。
43.本实用新型中，还可通过在地表面架设水准仪，利用水准仪观测顶部观测盘在桩基加密施工前后的变化来精确测量管桩的上浮值和倾斜角度，为管桩上浮的后续处理提供数据基础，保证管桩施工质量，具有测量精度高、使用简单安全、可重复利用等优点。
44.请参阅图1、图2和图3，本实用新型的实施例提供一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置，包括顶部的观测盘1、测量杆2、加强板3、底板4、遮挡板5、围护管6；测量杆2包括上杆201和下杆202；底板4包括托板401、肋板402、导向锥403；观测盘1、加强板3和底板4通过测量杆2连接成为一个整体测量装置，且顶部观测盘1与测杆2的顶端连接，中部加强板3与测杆2的中部连接，底板4与测杆2的底端连接；上部遮挡板5置于测杆2周围的地表面上；侧面围护管6置于测杆2的周围。
45.本实用新型实施例的一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置，整体外观为一组长20m的杆件装置。请参阅图1，图1为顶部的观测盘，外径为150mm，厚5mm；测量杆2采用直径4cm，长20m的钢管作为主体，其中上测杆201长5m，下测杆202长15m；加强板3采用5mm钢板每5m布置一个；底板4采用5mm钢板作为底部托板401，侧面焊接三角板作为肋板402，加工做十字交叉导向板作为十字交叉导向锥；上部遮挡板5采用5mm钢板；侧面围护管6为直径450mm的波纹管；管桩8为ab型600phc管桩，壁厚110mm。具体地，十字交叉导向锥是通过上部的肋板402配合下部的导向锥构成。
46.请继续参阅图2，优选测杆2为一个整体的钢管杆件，在钢管上部标示刻度线，通过有无刻度线区分为有刻度线标识的上杆201和无刻度线标识的下杆202，上杆201上的刻度线标示为0至5米。
47.请继续参阅图3，优选底板4通过焊接使得底部托板401、肋板402和十字交叉导向锥403形成一个整体。
48.请继续参阅图1，优选顶部观测盘1与测杆2的顶端通过螺纹连接，中部加强板3每隔5米与测杆2通过焊接连接，底板4与测杆2的底端通过焊接连接。
49.请继续参阅图1，优选底部托板401的直径大于深埋地下的管桩8的内径，且小于管桩8的外径；底部托板401的直径等于中部加强板3的直径；侧面围护管6的内径稍大于底部托板401的直径。
50.本实施例中，当测量杆2通过底板4和加强板3的增设后，整体刚度变的足够大，使
得其不发生横向的挠曲变形，同时底板4的底面坐在管桩8的顶面上，使得测量杆2就能始终保持垂直状态，因此垂直于监测面。
51.请继续参阅图1，优选侧面围护管6需要在管井法成孔后尽快下放；在侧面围护管6下放并稳定一段时间后，将整个测量装置竖直下放，使得底板4下表面与管桩8上表面接触，十字交叉导向锥403插入管桩8中心；再将上部遮挡板5置于测杆2周围的地表面7上，通过观察桩基加密施工前后的上测杆201上的刻度线变化来判断管桩上浮值。
52.请继续参阅图1，优选侧面围护管6具有一定的刚度，为测量装置提供足够的安装和工作空间，同时能够起到隔绝外部水土压力的作用，具体地选用钢管等。
53.请继续参阅图1，优选上部遮挡板5具有一定的刚度，起到保护整个监测装置的作用，并能够保障监测过程的安全。
54.请继续参阅图1，优选顶部观测盘1还可以通过在地面上架设水准仪9来进行观测，能够得到管桩上浮量和倾斜角度的精确测量值。
55.本实用新型首先利用管井法成孔，为测量装置的安装提供空间，再将侧面围护管下放从而隔绝外部水土压力，随后竖直下放测杆，使得底板下表面与管桩上表面接触，十字交叉导向锥插入管桩中心，再将上部遮挡板置于测杆周围的地表面上，通过观察桩基加密施工前后的上测杆上的刻度线来判断管桩上浮值。本实用新型还可通过在地表面架设水准仪，利用水准仪观测顶部观测盘在桩基加密施工前后的变化来精确测量管桩的上浮值和倾斜角度，为管桩上浮的后续处理提供数据基础，保证管桩施工质量，具有测量精度高、使用简单安全、可重复利用等优点。
56.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。
57.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
58.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置，其特征在于，包括，围护管，所述围护管形成两端开口的贯通腔，所述围护管沿垂直方向，下放于施工区域内；管桩，所述管桩位于围护管底部，形成支撑面，使得围护管得以支撑；测量杆，所述测量杆伸入所述围护管内，所述测量杆顶部装配有观测盘；底板，所述底板包括托板，所述托板搭接于支撑面上，且所述托板两端，分别通过肋板与测量杆连接；加强板，所述加强板垂直于测量杆设置，所述加强板形成围护管内的横向支撑；遮挡板，所述遮挡板位于围护管顶部且朝向围护管中心方向延伸，使得围护管顶部形成限位腔，所述测量杆位于所述限位腔内，所述观测盘位于所述限位腔上方。2.根据权利要求1所述的一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置，其特征在于，所述围护管为波纹管，所述波纹管的长度为13-18m。3.根据权利要求2所述的一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置，其特征在于，所述管桩包括内管和外管，所述内管和外管之间填充有混凝土层，所述混凝土层的厚度为60-120mm，所述外管的管径大于围护管的管径。4.根据权利要求3所述的一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置，其特征在于，所述托板的宽度小于所述外管的直径大于所述内管的直径，两个所述肋板与所述托板之间形成三角形结构。5.根据权利要求4所述的一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置，其特征在于，所述托板朝向管桩位置还设有导向锥，所述导向锥朝向管桩内形成尖锐部。6.根据权利要求5所述的一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置，其特征在于，所述尖锐部的横截面为三角形，且以托板为对称轴，与所述三角形结构对称。7.根据权利要求1所述的一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置，其特征在于，所述加强板为套设于所述测量杆上的圆环结构，所述圆环结构位于所述围护管内，所述圆环结构为若干个，若干个所述圆环结构依次设置于所述围护管内。8.根据权利要求1所述的一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置，其特征在于，所述遮挡板于所述围护管上方形成遮挡部，使得围护管部分被遮挡。9.根据权利要求1所述的一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置，其特征在于，还包括架设在水平面的水准仪，所述水准仪与所述观测盘同高设置。10.根据权利要求1所述的一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置，其特征在于，所述测量杆包括穿过贯通腔的上杆和位于围护管内的下杆，所述上杆上设置有刻度线，所述刻度线上贴设有透明膜。

技术总结
本实用新型提供了一种桩基加密施工引起既有桩基上浮的测量装置，包括，围护管，所述围护管形成两端开口的贯通腔，所述围护管沿垂直方向，下放于施工区域内；管桩，所述管桩位于围护管底部，形成支撑面，使得围护管得以支撑；测量杆，所述测量杆伸入所述围护管内，所述测量杆顶部装配有观测盘；底板，所述底板包括托板，所述托板搭接于支撑面上，且所述托板两端，分别通过肋板与测量杆连接；加强板，所述加强板垂直于测量杆设置，所述加强板形成围护管内的横向支撑；遮挡板，所述遮挡板位于围护管顶部且朝向围护管中心方向延伸，使得围护管顶部形成限位腔，所述测量杆位于所述限位腔内，所述观测盘位于所述限位腔上方。观测盘位于所述限位腔上方。观测盘位于所述限位腔上方。


技术研发人员：许光亮 杨连佼 杨俊雄 周飞 张斌 徐帅 陈锦剑 李明广 詹景元 武清峰
受保护的技术使用者：中交第三航务工程局有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/7/12