[发明专利]一种大直径超长桩的低应变锤击装置及其应用方法

说明书

本发明属于地基低应变检测技术领域，公开一种大直径超长桩的低应变锤击装置及其应用方法，装置包括：包括支撑架、滑轮组结构、自动脱钩装置、重锤和锤垫，其中：支撑架高度可调节，滑轮组结构的上端固定在支撑架的顶部中心，且滑轮组结构的中心轴线竖直向下并与基桩的待测点位于同一直线；滑轮组结构的下端与自动脱钩装置上端连接，自动脱钩装置下端悬挂有重锤，滑轮组结构能使自动脱钩装置带动重锤上升到预设高度，自动脱钩装置打开后能使重锤对准待测点做自由落体运动；锤垫设置在重锤下方的基桩表面上，重锤自由落体到锤垫上产生激振波，锤垫能对激振波进行机械滤波。本发明通过单人即可完成大直径超长桩低应变激振装置的操作。

技术领域

本发明属于地基低应变检测技术领域，更具体地，涉及一种大直径超长桩的低应变锤击装置及其应用方法。

背景技术

低应变反射波检测桩身结构完整性的基本原理是：通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到桩身存在明显波阻抗差异的界面(如桩底、断桩和严重离析等部位)或桩身截面积变化(如缩径或扩径)部位，将产生反射波，检测分析反射波的到时、幅值和波形特征，从而判断桩的完整性。根据实际工程经验和理论研究表明，激振源对实测效果的影响十分明显，与测试其它环节间存在的匹配关系也非常重要，解决好这些匹配，才能得到真正有效的合理信号。在实际工程的低应变试验工作中，激振源由锤击装置产生，由于锤击装置的不同，会造成反射波的波形特征也不同，如果没有选择正确的锤击装置，就会造成桩身完整性的误判。

现有的低应变装置都集中在桩长较短、所需激振能量较小的检测桩，对应改进的装置多为小重量的手锤、力棒等，如专利CN214061723U中公开一种基桩低应变智能检测装置，该装置需要检测人员抬升锤柄到一定高度后再放开锤柄，以使得与锤柄连接的检测锤自由落体与基桩接触，以产生激振能量；专利CN210401101U中公开一种低应变法辅助锤击装置，该装置也是通过重量较小的力棒来进行锤击检测，提供的激振能量有限。但是近年来直径大、桩长长的基桩在建筑工程中的应用愈发广泛，前述的桩长较短的检测桩的低应变检测装置难以适用于大直径、超长桩的基桩检测中，因为针对大直径、超长桩的低应变检测需要激振产生的能量大、频率高、且传播路径长的波，而目前检测时普遍应用60kg的铁球作为重锤，操作时需要多个人同时抬起重锤后使其自由落体，同时由另一人通过固定在桩头上的传感器以及与之相连接的仪器记录波形，从而判断桩身完整性。该种激振设备在换桩转移时笨重不便、携带不方便，每次操作时由于需要多人将铁球多次抬起落下，极其耗费人力、检测效率低下，并且铁球在落到桩顶后有滚落的风险，存在安全性低等问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种大直径超长桩的低应变锤击装置，用以解决现有大直径超长桩的基桩检测装置结构复杂、携带不便且检测效率低下的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种大直径超长桩的低应变锤击装置，包括支撑架、滑轮组结构、自动脱钩装置、重锤和锤垫，其中：

所述支撑架高度可调节，所述滑轮组结构的上端固定在所述支撑架的顶部中心，且所述滑轮组结构的中心轴线竖直向下并与基桩的待测点位于同一直线；

所述滑轮组结构的下端与自动脱钩装置的上端连接，所述自动脱钩装置的下端用于悬挂重锤，所述滑轮组结构能使所述自动脱钩装置向上运动，进而带动所述重锤上升到预设高度，所述自动脱钩装置打开后能使所述重锤对准所述待测点做自由落体运动；

所述锤垫设置在所述重锤下方的基桩表面上，所述重锤自由落体到所述锤垫上产生激振波，所述锤垫能对所述激振波进行机械滤波。

进一步的，所述滑轮组结构的自由端牵引所述重锤向上运动所需的拉力至少为所述重锤重力的优选的，所述滑轮组结构牵引所述重锤向上运动所需的拉力为所述重锤重力的

进一步的，所述预设高度为20cm-30cm。