消除传力杆重量影响螺旋板载荷试验准确性的装置
技术领域
本实用新型属于螺旋板载荷试验设备，尤其是涉及一种消除传力杆重量影响螺旋板载荷试验准确性的装置。
背景技术
专利号CN201610061487.3的《排除传力杆弯曲影响螺旋板载荷试验准确性的方法及其位移检测器》公开了一种螺旋板载荷试验方法，该方法披露了以下结构，包括包括反力架，油压千斤顶，空心传力杆连接组合，套管连接组合，载荷压力检测器和直线型容栅位移传感器，套管接头、传动接头和封头螺纹连接构成的所述容栅位移传感器壳体，与传动接头花键连接的空心传力轴及其吸收振动和冲击能量的压簧，依次连接于空心传力轴的载荷压力检测器和螺旋承压板，试验孔位孔口的基准梁，固定于基准梁的套管卡盘，从空心传力杆引出的载荷压力检测器和直线型容栅位移传感器信号线缆，连接所述信号线缆的测量数据记录仪。
上述方法将检测螺旋承压板下沉位移量的直线型容栅位移检测器设置于地下即空心传力杆连接组合的最底端，因此可以完全排除传力杆弯曲影响螺旋板载荷试验准确性的问题。
在使用前述螺旋板载荷试验设备作业前首先将测量数据记录仪显示的载荷压力‘清零’，通常认为此时所显示的载荷压力是螺旋承压板旋转贯入产生的压力值。研究发现，空心传力杆连接组合以及空心传力轴的重量对螺旋承压板存在一定的荷载，根据该荷载可以换算出对螺旋承压板施加的压力，该压力必然使地基土产生下沉，因此作业前将测量数据记录仪显示的载荷压力‘清零’忽略了所述空心传力杆连接组合以及空心传力轴的重量存在的荷载成分，必将影响螺旋板载荷试验的准确性。
发明内容
本实用新型是为了提高螺旋板载荷试验的准确性而公开一种消除传力杆重量影响螺旋板载荷试验准确性的装置。
本实用新型为实现上述目的采取以下技术方案：一种消除传力杆重量影响螺旋板载荷试验准确性的装置，包括反力架，油压千斤顶，空心传力杆连接组合，套管连接组合，载荷压力检测器和直线型容栅位移传感器，套管接头、传动接头和封头螺纹连接构成的所述容栅位移传感器壳体，与传动接头花键连接的空心传力轴及其吸收振动和冲击能量的压簧，依次连接于空心传力轴的载荷压力检测器和螺旋承压板，试验孔位孔口的基准梁，固定于基准梁的套管卡盘，从空心传力杆引出的载荷压力检测器和直线型容栅位移传感器信号线缆，连接所述信号线缆的测量数据记录仪，特征是，所述套管卡盘上紧固套管，该套管端口中设有带凸沿并对接的两半瓦，所述两半瓦的凸沿支撑于套管端沿，对接的两半瓦支撑有内壁与空心传力杆相接合的摩擦管，所述摩擦管设有可使之弹性变形的:轴向通槽，所述摩擦管设有调整其与空心传力杆之间摩擦力的卡箍，所述摩擦力与空心传力杆以及空心传力轴重量产生的重力相平衡。
本实用新型还可以采取以下技术措施：
所述摩擦管是尼龙材质的摩擦管。
本实用新型的有益效果和优点在于：本实用新型通过摩擦管可调整的摩擦力，使摩擦力与空心传力杆以及空心传力轴重量产生的重力相平衡，阻碍空心传力杆以及空心传力轴的向下运动，排除了空心传力杆连接组合以及空心传力轴的重量对螺旋承压板产生的荷载，从而明显提高了螺旋板载荷试验的准确性。
附图说明
附图1是本装置实施例结构示意图。
附图2是图1A-A剖面放大视图。
附图3是图1中套管与半瓦结构关系剖面放大示意图。
附图4是图1中空心传力轴与相关部件剖面放大示意图。
图中标记：1反力架，2油压千斤顶，3空心传力杆连接组合,4摩擦管，4-1:轴向通槽，5卡箍，6半瓦，7套管卡盘，8基准梁，9套管连接组合，10套管接头，11传动接头，12封头，13空心传力轴，14载荷压力检测器，15螺旋承压板，16信号线缆，17过线法兰盘，18直线型容栅位移传感器，19压簧。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图进一步说明本实用新型。
如图1、4所示，本实用新型是在专利号CN201610061487.3的《排除传力杆弯曲影响螺旋板载荷试验准确性的方法及其位移检测器》结构基础上的一种改进，公开的结构包括反力架1，油压千斤顶2，空心传力杆连接组合3，套管连接组合9，载荷压力检测器14和直线型容栅位移传感器18，套管接头10、传动接头11和封头12螺纹连接构成的所述直线型容栅位移传感器壳体，与传动接头11花键连接的空心传力轴13及其作用于空心传力轴的吸收振动和冲击能量的压簧19，依次连接于空心传力轴13的载荷压力检测器14和螺旋承压板15。
还包括试验孔位孔口的基准梁8，固定于基准梁的套管卡盘7，从空心传力杆13上端的过线法兰盘17引出的载荷压力检测器和直线型容栅位移传感器的信号线缆16，连接地面的测量数据记录仪(未示出)。
图1中，对套管连接组合9旋转加压装置是钻机，对于空心传力杆连接组合3的加荷装置是油压千斤顶2。
如图1、2、3所示，紧固于套管卡盘7的套管其端口中设有带凸沿并对接的两半瓦6，两半瓦的凸沿支撑于套管端沿，对接的两半瓦支撑有内壁与空心传力杆相接合的摩擦管4，摩擦管设有可使之弹性变形的:轴向通槽4-1，摩擦管4 设有调整其与空心传力杆之间摩擦力的卡箍5，调整摩擦力使之与空心传力杆以及空心传力轴重量产生的重力相平衡。
实施例的摩擦管4是尼龙材质的摩擦管。
以下结合图1、4说明本实用新型的操作和调整步骤：
1.在设定孔位通过钻机钻孔，距试验孔深1米处停钻；
2.空心传力轴13下端依次连接载荷压力检测器14和螺旋承压板15，空心传力杆连接于空心传力轴13上端，将信号线缆16从空心传力杆上端过线法兰盘17引出；
3.在空心传力杆外侧套装套管，该套管与套管接头10连接，将套管上端连接于钻机；
4.启动钻机将套管旋转贯入试验孔位，套管旋转一周的贯入量等于螺旋承压板15的螺距。随后逐节增加空心传力杆和套管使之分别成为空心传力杆连接组合3和套管连接组合9，并将信号线缆16从每次增加的空心传力杆中引出；
5.当螺旋承压板15到达设定深度时停钻，移除钻机，设置支撑于地面并由地锚固定的带有套管卡盘7的基准梁8，套管卡盘7将第二节套管紧固，拆除第一节套管，设置对应空心传力杆连接组合的反力架1；
6.在第二节套管上端口置入两半瓦6，两半瓦对接并使其凸沿支撑于套管端沿，在对接的两半瓦上设置内壁与空心传力杆相接合的摩擦管4和卡箍5，旋紧卡箍避免空心传力杆下坠；
7.将信号线缆16连接于测量数据记录仪，安装探杆起拔器，旋松卡箍，在观察压力读数的同时通过探杆起拔器提升空心传力杆使测量数据记录仪的压力读数为‘零’，朝旋紧方向调整卡箍增加摩擦管4的摩擦力，使压力读数保持为‘零’状态时即可，此时摩擦管4的摩擦力与空心传力杆以及空心传力轴重量产生的重力相平衡，空心传力杆的提升距离是微量的，套装于空心传力轴13 的压簧17便于压力读数为‘零’的调整；
8.通过反力架1与空心传力杆连接组合3之间的油压千斤顶2对空心传力杆按沉降相对稳定法或等沉降速率法的规范要求分级加荷直至试验结束。
以下举例说明本实用新型的应用效果：
在天津某地铁项目10米和12米深的螺旋板载荷试验中，进行了以下验证试验：
1.未使用摩擦管的10米深试验：试验开始前，先在地上将探头总成的信号线连接数据记录仪，把数据记录仪载荷读数归零。当螺旋承压板达到10米深度，用套管卡盘将套管固定，信号线缆连接数据记录仪，此时记录读数为84.7kPa。
未使用摩擦管的12米深试验：试验开始前，先在地上将探头总成的信号线连接数据记录仪，把数据记录仪载荷读数归零。当螺旋承压板达到12米深度，用套管卡盘将套管固定，信号线缆连接数据记录仪，此时记录读数为99.6kPa。
分析：试验时记录读数84.7kPa和99.6kPa分别是10米、12深米试验时空心传力杆以及空心传力轴的自重，读数随着试验深度增加而增大，说明空心传力杆数量增多而使读数增大。同时还说明，空心传力杆以及空心传力轴的自重已经对试验土体产生了压力，导致土体在试验开始前已经发生一定压缩，土体处于非原位应力状态，测试结果不能反映原位土体实际情况。
2.使用摩擦管的10米深试验：当螺旋承压板达到10米深度后，用套管卡盘将套管固定，安装两半瓦，在紧贴着两半瓦上部安装摩擦管和卡箍，将信号线缆连接于测量数据记录仪，安装探杆起拔器，旋松卡箍，在观察压力读数的同时通过探杆起拔器提升空心传力杆使测量数据记录仪的压力读数为‘零’，朝旋紧方向调整卡箍增加摩擦管的摩擦力，使记录仪的读数保持为0kPa之后即可进行螺旋板载荷试验。
分析：使用摩擦管后，在试验开始前通过调节摩擦管与空心传力杆之间整摩擦力，使摩擦力抵消空心传力杆以及空心传力轴的自重，当到达试验深度时，空心传力杆自重不会对土体产生压力，使土体处于原位应力状态，保证了螺旋板载荷试验结果的准确性。
