[發明專利]一種鋼管樁內摩阻力測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 201811482126.1
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN109537645A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 劉潤;梁超
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D5/28
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

1.一種鋼管樁內摩阻力測試裝置，其特征在于：包括內管樁、外管樁、內應變片、外應變片和樁頂封蓋；

所述內管樁與外管樁為同軸設置的等高空心柱體，內管樁位于外管樁的內部，內管樁與外管樁的下端樁壁之間形成密封層，內管樁和外管樁上端與樁頂封蓋相固接，在外管樁的兩側外樁壁上沿豎直方向分別等距設置n個外應變片(n≥2)，在內管樁的兩側外樁壁上沿豎直方向分別等距設置與外應變片數量相等的n個內應變片(n≥2)。

2.根據權利要求1所述的一種鋼管樁內摩阻力測試裝置，其特征在于：所述外應變片之間通過外應變片數據線串連，并連接至數據采集儀，以測量其所處位置的外側摩阻力及應變值。

3.根據權利要求1所述的一種鋼管樁內摩阻力測試裝置，其特征在于：所述內應變片之間通過內應變片數據線串連，并連接至數據采集儀，以測量其所處位置的內側摩阻力及應變值。

4.根據權利要求2所述的一種鋼管樁內摩阻力測試裝置，其特征在于：在所述樁頂封蓋的表面內管樁和外管樁之間縫隙所處的環形區域內設置供內內應變片數據線穿過的穿孔。

5.根據權利要求1所述的一種鋼管樁內摩阻力測試裝置，其特征在于：所述穿孔的數量為2個。

6.根據權利要求1所述的一種鋼管樁內摩阻力測試裝置，其特征在于：所述密封層為通過焊接形成的柱底焊縫。

7.根據權利要求1所述的一種鋼管樁內摩阻力測試裝置，其特征在于：所述外應變片表面涂布有環氧樹脂膠層，以保護外應變片在插入土層過程中不受破壞。

8.根據權利要求7所述的一種鋼管樁內摩阻力測試裝置，其特征在于：所述環氧樹脂膠層的厚度為1-2mm。

9.根據權利要求1所述的一種鋼管樁內摩阻力測試裝置，其特征在于：所述測試裝置還包括供測試使用的模型槽，所述模型槽內制備有由不排水的均質粘土構成的土層。

10.一種鋼管樁內摩阻力測試方法，其特征在于，按照下列步驟進行：

步驟一、將上述測試裝置以樁頂封蓋朝上的方向打入土層之中，對樁頭施加荷載Q_i，通過內應變片和外應變片測試由樁頭荷載產生的樁身應變，外管樁樁壁上的應變由上到下分別為ε_1,1,i、ε_1,2,i……ε_1,n,i，內管樁樁壁上的應變由上到下分別為ε_2,1,i、ε_2,2,i……ε_2,n,i。

步驟二、在荷載Q_i條件下，可根據應變量計算樁身的單位外側摩阻，按式(1)計算:

單位內側摩阻力可由式(2)計算：

式中：

f_s1，(n-1),i為樁頭在Q_i荷載作用下，第n到n-1個應變片之間發揮的單位外側摩阻力；

f_s2，(n-1),i為樁頭在Q_i荷載作用下，第n到n-1個應變片之間發揮的單位內側摩阻力；

E為管樁材料的彈性模量；

d₁為外管樁外徑；

d₁₁為外管樁內徑；

d₂為內管樁外徑；

d₂₁為內管樁內徑；

H為相鄰兩個應變片之間的距離(即計算段長度)；

ε_1,1,i、ε_1,2,i……ε_1,n,i為樁1在Q_i荷載作用下第n-1和第n個應變片的應變值；

ε_2,1,i、ε_2,2,i……ε_2,n,i為樁2在Q_i荷載作用下第n-1和第n個應變片的應變值。