一种管桩倾斜度测量方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 105241421 A (43)申请公布日 2016.01.13

(21)申请号 201510691086.1(22)申请日 2015.10.22

(71)申请人济南轨道交通集团有限公司

地址250101 山东省济南市高新区（历下区）

舜华路2000号舜泰广场8号楼103房间(72)发明人王国富 路林海 孙捷城(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限

公司 37221

代理人张勇(51)Int.Cl.

G01C 9/06(2006.01)

权利要求书2页 说明书4页 附图3页

()发明名称

一种管桩倾斜度测量方法(57)摘要

本发明公开了一种管桩倾斜度测量方法，包括以下步骤：在圆盘的中心处安装自正仪，自正仪内设有激光发射器，自正仪可随时保持激光发射器发出的光垂直向上；修剪圆盘，使圆盘外尺寸与管桩预留中心孔内径尺寸同样大小；将圆盘卡合安装在管桩的底部，保证圆盘平面与管桩顶端平面平行；在管桩底部安装桩靴，保护圆盘不受损坏，把管桩打入土层；管桩打入土层后，在管桩的顶端放置一刻度盘，读取激光发射器投射位置，以计算出管桩倾斜度。本发明克服了传统测斜装置在管桩内壁凹凸不平情况下的，通过在管桩的预留中心孔处设置圆盘，并且能准确定位激光发射器的位置，提高检测的准确度。 C N 1 0 5 2 4 1 4 2 1 A CN 105241421 A

权 利 要 求 书

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1.一种管桩倾斜度测量方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1：在圆盘的中心处安装自正仪，自正仪内设有激光发射器，自正仪可随时保持激光发射器发出的光垂直向上，同时自正仪的中心位置在圆盘背面确定；

步骤2：修剪圆盘，使圆盘的外尺寸与管桩预留中心孔内径尺寸同样大小；步骤3：将圆盘卡合安装在管桩预留中心孔的底部，保证圆盘平面与管桩顶端平面平行；

步骤4：在管桩底部平面上做多条经过自正仪中心的直线，将多条直线与管桩底部外壁的交点做标记确定圆盘上自正仪的中心位置，并以此在管桩顶端找出自正仪中心的对应位置；

步骤5：在管桩底部安装桩靴，保护圆盘不受损坏，把管桩打入土层；步骤6：管桩打入土层后，在管桩的顶端放置一刻度盘，刻度盘的中心与步骤4中在管桩顶端找出的自正仪中心对应位置相对应，读取激光发射器投射位置，以计算出管桩倾斜度。

2.如权利要求1所述的管桩倾斜度测量方法，其特征是，所述步骤2中自正仪包括内小圆球，所述激光发射器位于内小圆球的底部；所述内小圆球套于透明外大圆球内，所述内小圆球为不均质体，内小圆球底部设有激光发射器处质量最大；所述外大圆球与圆盘固定；所述步骤6中刻度盘为透明材料制成，刻度盘上带有多圈黑色刻度线。

3.如权利要求2所述的管桩倾斜度测量方法，其特征是，所述内小圆球外部裹有透明油液。

4.如权利要求2所述的管桩倾斜度测量方法，其特征是，所述外大圆球内设有液体供内小圆球漂浮其中；所述液体为透明油液。

5.如权利要求3或4所述的管桩倾斜度测量方法，其特征是，所述内小圆球为透明材料制成。

6.如权利要求3或4所述的管桩倾斜度测量方法，其特征是，所述内小圆球设有中心通孔，所述中心通孔的开孔方向与激光发射器发射激光的方向相同。

7.如权利要求1所述的管桩倾斜度测量方法，其特征是，所述步骤3的具体步骤为：将圆盘通过胶体固定在管桩的内部，使圆盘的外缘与管桩内壁相接触，并且使圆盘平面与管桩端部平面保持平行。

8.如权利要求1所述的管桩倾斜度测量方法，其特征是，所述步骤4的具体步骤为：利用多个直尺在管桩底部平面上做多条经过自正仪中心的第一直线，将多条第一直线与管桩底部的外壁的第一交点做标记，则多条第一直线的第一交点即为自正仪的中心位置；然后以标记垂直向管桩顶部外壁做第二直线，第二直线与管桩顶部外壁存在第二交点，第二交点两两依次相连形成多边形，多边形对角线的交点即为管桩顶端上自正仪中心的对应位置。

9.如权利要求1所述的管桩倾斜度测量方法，其特征是，所述步骤6的具体步骤为：管桩打入土层后，在管桩的顶端放置一个刻度盘，刻度盘的中心与管桩顶端找出的自正仪中心的对应位置重合，读取激光发射器的激光投射在刻度盘上的位置，量取激光投射位置距刻度盘中心点的距离s，将距离s与管桩的长度l之比得到管桩倾斜度。

10.如权利要求1所述的管桩倾斜度测量方法，其特征是，所述圆盘上固定有拉伸件，

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权 利 要 求 书

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拉伸件的悬空端延伸至管桩顶端；在计算出管桩倾斜度之后，通过拉伸件将圆盘取出；所述拉伸件为钢丝，钢丝的悬空端设有弯折部分。

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说 明 书

一种管桩倾斜度测量方法

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技术领域

本发明涉及岩土工程地基基础测试领域，尤其涉及一种用于检测已施工完成的管桩的倾斜度的方法，适用于预制管桩施工验收工作，属于建筑施工测量的技术领域。

[0001]

背景技术

随着我国预制产业化的兴起与蓬勃发展，预制构件施工的情况愈来愈多，而在预制构件比如预制管桩施工时，由于地勘资料的不准确、场地不平整、压桩机械精度较低、地层含有较大的坚硬卵石等原因，会造成预制管桩在压入土层过程中出现不同程度的倾斜。若管桩的倾斜度过大，会严重影响桩基的承载力，不能有效发挥围护桩的挡土作用，并且对基坑后续的预制构件的高精度拼装工作带来困难，制约基坑的施工进度。

[0003] 中国专利公开号CN 102425192A公开了一种桩基倾斜实时监测预警系统，该方法是将测斜传感器和陀螺仪传感器安装在桩基上，和桩基同时打入地下，并通过导线将传感器的信号输出，达到对桩基倾斜度的实时监测。[0004] 上述技术测试费用较高，并且在预制桩打入的过程中，装置导线会受到损坏，或者在灌注桩后期安装的过程中较为困难；最大的缺陷就是在管桩内壁不光滑或者凹凸不平时，不能确保测试的准确度。

[0002]

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种能较为方便的测试已施工完成的管桩的倾斜度的方法。[0006] 为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：[0007] 一种管桩倾斜度测量方法，包括以下步骤：[0008] 步骤1：在圆盘的中心处安装自正仪，自正仪内设有激光发射器，自正仪可随时保持激光发射器发出的光垂直向上，同时自正仪的中心位置在圆盘背面确定；[0009] 步骤2：修剪圆盘，使圆盘的外尺寸与管桩预留中心孔内径尺寸同样大小；[0010] 步骤3：将圆盘卡合安装在管桩预留中心孔的底部，保证圆盘平面与管桩顶端平面平行；

[0011] 步骤4：在管桩底部平面上做多条经过自正仪中心的直线，将多条直线与管桩底部外壁的交点做标记确定圆盘上自正仪的中心位置，并以此在管桩顶端找出自正仪中心的对应位置；

[0012] 步骤5：在管桩底部安装桩靴，保护圆盘不受损坏，把管桩打入土层；[0013] 步骤6：管桩打入土层后，在管桩的顶端放置一刻度盘，刻度盘的中心与步骤4中在管桩顶端找出的自正仪中心对应位置相对应，读取激光发射器投射位置，以计算出管桩倾斜度。

[0005] [0014]

所述步骤1中圆盘的材质为木质或金属材质，能保证在管桩施工的工程中不被损

坏。

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说 明 书

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所述步骤2中自正仪包括内小圆球，所述激光发射器位于内小圆球的底部；所述内小圆球套于透明外大圆球内，所述内小圆球为不均质体，内小圆球底部设有激光发射器处质量最大；所述外大圆球与圆盘固定。[0016] 所述内小圆球外部裹有透明油液。以此实现内小圆球在外大圆球里自由转动来保证激光发射器永远在内小圆球的正下方，不管圆盘如何倾斜，都能保证激光向上竖直发射激光。

[0017] 所述外大圆球内设有液体供内小圆球漂浮其中。作为优选方案，保证内小圆球始终处于激光发射器位于其底部的状态。[0018] 所述液体为透明油液。

[0019] 所述内小圆球为透明材料制成，保证激光发射器的光不被阻挡。[0020] 进一步，所述内小圆球设有中心通孔，所述中心通孔的开孔方向与激光发射器发射激光的方向相同。避免内小圆球阻挡激光发射器的激光发射。[0021] 所述步骤3的具体步骤为：

[0022] 将圆盘通过胶体固定在管桩的内部，使圆盘的外缘与管桩内壁相接触，并且使圆盘平面与管桩端部平面保持平行。[0023] 所述步骤4的具体步骤为：

[0024] 利用多个直尺在管桩底部平面上做多条经过自正仪中心的第一直线，将多条第一直线与管桩底部的外壁的第一交点做标记，则多条第一直线的第一交点即为自正仪的中心位置；然后以标记垂直向管桩顶部外壁做第二直线，第二直线与管桩顶部外壁存在第二交点，第二交点两两依次相连形成多边形，多边形对角线的交点即为管桩顶端上自正仪中心的对应位置。

[0025] 所述步骤6的具体步骤为：[0026] 管桩打入土层后，在管桩的顶端放置一个刻度盘，刻度盘的中心与管桩顶端找出的自正仪中心的对应位置重合，读取激光发射器的激光投射在刻度盘上的位置，量取激光投射位置距刻度盘中心点的距离s，将距离s与管桩的长度l之比得到管桩倾斜度。[0027] 优选的，所述圆盘上固定有拉伸件，拉伸件的悬空端延伸至管桩顶端；在计算出管桩倾斜度之后，通过拉伸件将圆盘取出，以便重复使用。[0028] 所述拉伸件为钢丝，钢丝的悬空端设有弯折部分，方便后期拉取圆盘。[0029] 所述刻度盘为透明材料制成，刻度盘上带有多圈黑色刻度线，在激光投射到刻度盘上时，能读出激光的位置。[0030] 本发明的有益效果为：

[0031] 本发明克服了传统测斜装置在管桩内壁凹凸不平情况下的，通过在管桩的预留中心孔处设置圆盘，并且能准确定位激光发射器的位置，提高检测的准确度。[0032] 本发明的自正仪可以保证激光发射器发出的激光垂直向上，根据激光投射到刻度盘上的位置，即可以计算出管桩的倾斜度，简单易行。[0033] 本发明中在圆盘上固定一根钢丝，在检测管桩倾斜度完成后，通过钢丝将圆盘去取出，以便重复使用，造价低，操作方便。附图说明

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说 明 书

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图1为本发明管桩与倾斜度测量装置布置示意图；[0035] 图2为圆盘及自正仪的侧视图；[0036] 图3为圆盘及自正仪的平面示意图；[0037] 图4为刻度盘的示意图；[0038] 图中，1为管桩，2为管桩预留中心孔，3为桩靴，4为圆盘，5为外大圆球，6为内小圆球，7为刻度盘，8为激光发射器。具体实施方式

[0039] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。[0040] 如图1所示，管桩倾斜度测量方法，在管桩1的最底端，安装固定带有自正仪的圆盘4，然后将管桩1的桩靴3与管桩1拼接，将管桩1打入地层完成施工后，将刻度盘7放在管桩1的顶端，将刻度盘7的中心与管桩1的中心重合，读出激光发射器8投射的位置，由此计算管桩的倾斜度。

[0041] 如图2-图3所示，自正仪有三部分组成，最里面的是一个内小圆球6，内小圆球6的最下方有一个激光发射器8，内小圆球6为不均质体，内小圆球6底部设有激光发射器8处质量最大，在内小圆球6的外部有透明油液包裹，以此实现里面小球的自由转动来保证激光发射器永远在球体的正下方，不管圆盘如何倾斜，都能保证激光向上竖直发射激光，内小圆球6套于透明外大圆球5内，并且外大圆球5固定在圆盘4上。由于管桩内壁的不平整性，在安装圆盘的时候不能保证外大圆球的中心位置就在管桩的中心位置，因此必须使外大圆球5的中心位置能在圆盘4的背面确定(可以使外大圆球5由圆盘4平分，外大圆球5的中心即可以在圆盘4背面确定)。[0042] 作为优选实施例，外大圆球5内设有透明油液供内小圆球6漂浮其中。保证内小圆球6始终处于激光发射器位于其底部的状态。[0043] 内小圆球6为透明材料制成，保证激光发射器的光不被阻挡。优选实施例中，内小圆球6设有中心通孔，中心通孔的开孔方向与激光发射器发射激光的方向相同。避免内小圆球阻挡激光发射器的激光发射。

[0044] 刻度盘7是带有黑色刻度线的透明材质，在激光投射到刻度盘7上时，能读出激光的位置。

[0045] 管桩倾斜度测量方法，包括以下步骤：[0046] 步骤1：在比管桩1内径尺寸较大的的圆盘4的正中间安装自正仪，并且在圆盘4的背面能确定自正仪的中心位置。[0047] 步骤2：通过量测管桩1的内径，将圆盘4的外尺寸修剪成与管桩1内径2大体相等。

[0048] 步骤3：将圆盘4通过胶体固定在管桩1的内部的底部，尽量使圆盘4的外缘与管桩1内壁相接触，并且使圆盘4平面与管桩1端部平面保持平行。[0049] 步骤4：利用两个直尺在两个相互垂直的方向经过自正仪的中心，则两个直尺的交点即为自正仪的中心，两个直尺与管桩1底部的外壁有4个交点，通过在管桩1底部的外壁上的交点做标记确定圆盘4上自正仪的中心位置，以这4个交点向管桩1顶部做直线，直线与管桩1顶部外壁存在交点，管桩1顶部外壁上的4个交点形成四边形，将四边形的对角

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说 明 书

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线上的点连接，以此在管桩1的顶端找出圆盘4上自正仪中心的对应位置(对角线的交点即为自正仪中心的对应位置)。[0050] 步骤5：在桩底端安装桩靴3，以保护圆盘4不受损坏，把圆盘4与管桩1同时打入土层中。

[0051] 步骤6：管桩1打入土层后，在管桩1的顶部放置一个刻度盘7，刻度盘7的中心与管桩顶端确定的自正仪中心的位置重合，读取刻度盘7上激光的投射位置，并与以确定自正仪的中心位置进行水平距离计算，将水平距离通过与管桩1的长度之比确定管桩倾斜度。

[0052] 步骤1中，圆盘4的材料可以是木质也可以是其他金属材料，能保证在管桩施工的工程中不被损坏即可。

[0053] 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

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说 明 书 附 图

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图1

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说 明 书 附 图

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图2

图3

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说 明 书 附 图

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图4

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