[发明专利]能量桩测量装置和方法

权利要求书

1.一种能量桩测量装置，其包括：

能量桩(4)，具有桩体钢筋笼(16)，置于土体(3)内；

控温控流速循环油泵(15)，置于该能量桩(4)桩周该土体(3)外；

多个传感器插入槽(7)，均匀布置于该能量桩(4)桩周该土体(3)内；

多个温度传感器(8)，散布于该传感器插入槽(7)内以及均匀分布在桩体钢筋笼(16)上；

温度采集仪(14)，通过导线与该温度传感器(8)连接；

循环导管(9)，设于该桩体钢筋笼(16)上，该循环导管(9)内设循环导热液体(12)；

其中，该循环导管(9)与该控温控流速循环油泵(15)连接。

2.如权利要求1所述的能量桩测量装置，其特征在于：还包括堆载装置(1)、加载板(2)、位移传感器(10),其中,该位移传感器(10)放置于该加载板(2)的上表面，且该位移传感器(10)通过位移传感器支座(11)固定在该能量桩(4)桩周土体(3)的表面。

3.如权利要求1或2所述的能量桩测量装置，其特征在于：还包括频率仪(13)、钢筋应力计(5)，正弦式土压力盒(6)，其中，该钢筋应力计(5)固定于该桩体钢筋笼(16)上，该正弦式土压力盒(6)固定在桩体底部，且该钢筋应力计(5)和该正弦式土压力盒(6)通过导线与该频率仪(13)连接。

4.如权利要求1或2所述的一种能量桩测量装置，其特征在于：该温度传感器插入槽(7)在桩体周围呈几何图形布置，该温度传感器插入槽(7)的相隔距离可根据需要调节。

5.如权利要求3所述的一种能量桩测量装置，其特征在于：该能量桩(4)为现浇大直径薄壁管桩管，该钢筋应力计(5)和该温度传感器(8)贴覆于该能量桩(4)的该桩体钢筋笼(16)上，并在该桩体钢筋笼(16)表面涂玻璃硅胶防水，且将该循环导管(9)绑扎于该钢筋笼(16)的纵向钢筋上，将该钢筋笼(16)放置于成桩模具内，将导线和导管从靠近顶面侧壁预留的孔洞引出，导入混凝土浇筑成桩。

6.如权利要求5所述的一种能量桩测量装置，其特征在于：通过该控温控流速循环油泵(15)对该循环导热液体(12)控温控流，且在该能量桩(4)的空腔内注水加速与该循环导管(9)的热交换。

7.如权利要求6所述的一种能量桩测量装置，其特征在于：该循环导热液体(12)为水或者防冻液，其温度范围控制在在-10℃到90℃之间。

8.一种能量桩测量方法，其包括以下步骤：

(1)将温度传感器(8)均匀分布在桩体钢筋笼(16)上，将循环导管(9)通过埋管式设在桩体钢筋笼(16)上，并将该循环导管(9)与控温控流速循环水泵(15)相连接；

(2)将能量桩(4)置于土体(3)中，在温度传感器插槽(7)的不同深度槽口内安置温度传感器(8)，并将该温度传感器(8)通过导线与温度采集仪(14)连接，将温度传感器(8)插槽放置于土体(3)中，且布置于该能量桩(4)桩体周围；

(3)启动控温控流速循环油泵(15)，使得循环导热液体进入循环导管(9)，通过该循环导管(9)与该能量桩(4)桩内进行能量交换，通过温度采集仪(14)采集温度传感器(8)的数据。

9.如权利要求8所述的一种能量桩测量方法，其特征在于：还包括以下步骤：

启动控温控流速循环油泵(15)的同时，施加堆载荷载，将加载板平稳的放置于该能量桩(4)的桩顶上，并将位移传感器(10)放置于加载板(2)的上面，通过位移传感器支座(11)固定在桩周该土体(3)上表面；其中，启动堆载装置(1)，在加载板(2)上放置堆载物，该该能量桩(4)发生压缩变形，由该位移传感器(10)读出该能量桩(4)桩体沉降量。

10.如权利要求8或9所述的一种能量桩测量方法，其特征在于：还包括以下步骤：

在所述步骤(1)中，将钢筋应力计(5)贴覆于桩体钢筋笼(16)上，并在钢筋应力计(5)表面涂抹硅胶，将该钢筋应力计(5)与频率仪(13)相连接；

在所述步骤(2)中，将正弦式土压力盒(6)固定在桩体底部，并将正弦式土压力盒(6)与频率仪(13)相连接；

通过频率仪(13)对钢筋应力计的数据进行采集，得到该能量桩(4)的应力。