提供一種基樁，具有安裝在靠近且在樁尖端處的樁核心中的第一及第二張力計(jì)。第二張力計(jì)安置為基樁共線、且在基樁上離第一張力計(jì)已知且受控制的距離。進(jìn)行獨(dú)立張力計(jì)測量并將其傳送至控制器，控制器接收來自張力計(jì)的信號并將信號與在鑄造之后以及基樁設(shè)置之前初始建立的靜態(tài)預(yù)壓力等級進(jìn)行比較。對照預(yù)期范圍來檢查動(dòng)力測量，以評估基樁尖端完整性與其它參數(shù)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
相關(guān)申請交叉參考 本申請主張于2009年11月13日提交的案號為61/260,995的美國臨時(shí)申請的權(quán)益，其全部內(nèi)容并入本文作為參考。本專利技術(shù)涉及混凝土樁以及具有預(yù)鑄造于其中的量測計(jì)與傳感器的結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
受讓人已開發(fā)出具有鑲嵌在樁頂部及樁尖端的張カ計(jì)及加速度計(jì)的混凝土樁。也嵌入無線電以傳送來自土樁的感測信號，使得土樁的驅(qū)動(dòng)可在基樁安裝期間被監(jiān)測及/或控制。先前已知的土樁已敘述于U.S. 6,533,502 (其由佛羅里達(dá)大學(xué)開發(fā)并授權(quán)給受讓人)以及US2006/0021447與US2007/0151103 (其由受讓人開發(fā))，其全部內(nèi)容并入本文作為參考。受讓人所制造的受監(jiān)測土樁的測試已顯示驅(qū)動(dòng)時(shí)監(jiān)測土樁以提供實(shí)時(shí)反饋給鐵槌或起重機(jī)操作者的效能，從而選擇性地控制錘打能量并最佳化基樁安裝過程的效能。通過報(bào)告并提供材料中呈現(xiàn)的絕對允許張カ讀值以及范圍，此信息也被用作防止過度驅(qū)動(dòng)及后續(xù)的基樁故障。然而，期望有進(jìn)ー步的改善。直到現(xiàn)在，基樁監(jiān)測已被設(shè)計(jì)或特別修改以評估驅(qū)動(dòng)基樁的完整性，特別是在等級以下的土樁長度的安裝過程期間。因?yàn)楹芏鄷r(shí)間基樁尖端是暴露于很大的、可能造成傷害的驅(qū)動(dòng)及剪力下，尤其是被驅(qū)動(dòng)至較堅(jiān)硬的材料時(shí)，因此這是很重要的；且，除了基樁移除之外，沒有可實(shí)行的方法能以視覺檢查基樁傷害。由于此原因，目前缺少視覺檢查能力以及為了負(fù)載承載設(shè)計(jì)目的對基樁完整性的預(yù)期，需要一種在安裝期間用于基樁尖端完整性監(jiān)測的簡單、成本低且自動(dòng)化的方法。次外，鑒于對現(xiàn)在監(jiān)測用于橋梁及其它結(jié)構(gòu)所驅(qū)動(dòng)的所有樁的向往，減少與監(jiān)測所有樁相關(guān)的成本是有益的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
提供一種基樁，具有安裝在靠近且在土樁尖端處的土樁核心中的第一及第ニ張カ計(jì)。第二張カ計(jì)安置為基樁共線、且在基樁上離第一張カ計(jì)已知且受控制的距離。進(jìn)行獨(dú)立張カ計(jì)測量并將其傳送至控制器，控制器接收來自張カ計(jì)的信號并將信號與在鋳造之后以及基樁設(shè)置之前初始建立并記錄的靜態(tài)預(yù)壓カ等級進(jìn)行比較。對照預(yù)期的絕對及相對/差動(dòng)范圍來檢查動(dòng)力測量，以評估基樁尖端完整性與其它參數(shù)。也提供一種在驅(qū)動(dòng)期間監(jiān)測根據(jù)本專利技術(shù)制造的土樁的方法。在此，提供關(guān)于X、d、基樁長度、以及可接受壓カ范圍、差動(dòng)壓カ限制或是波速范圍及差動(dòng)限制至少其中之一的數(shù)據(jù)給控制器。在第一及第ニ張カ計(jì)處測量預(yù)負(fù)載靜態(tài)壓力。將動(dòng)態(tài)壓カ數(shù)據(jù)從第一及第ニ張カ計(jì)傳送至控制器以用于基樁驅(qū)動(dòng)槌打鑄疵。利用控制器，將來自第一張カ計(jì)的所得動(dòng)態(tài)尖端壓カ與參考預(yù)負(fù)載靜態(tài)壓カ以及與來自第二張カ計(jì)的對應(yīng)動(dòng)態(tài)參考壓カ進(jìn)行比較，以確定差動(dòng)尖端靜態(tài)壓力偏移與差動(dòng)參考壓力。對照預(yù)定限制來檢查這些，以評估基樁尖端完整性。若超過限制，則將信號提供給操作者。附圖說明當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，將更清楚了解上述
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
以及本專利技術(shù)優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)說明。為了說明本專利技術(shù)的目的，具有目前較佳的實(shí)施例顯示于圖中。然而，應(yīng)了解的是，本專利技術(shù)不限于所示的精確設(shè)置。圖I為根據(jù)本專利技術(shù)的基樁透視圖。圖2為圖I的基樁的尖端末端的放大圖，顯示垂直斷裂。圖3為驅(qū)動(dòng)期間的根據(jù)本專利技術(shù)的基樁的視圖。 圖4為可移除無線電模塊的視圖。圖4A為可移除記錄模塊的視圖。圖5為監(jiān)測基樁驅(qū)動(dòng)的優(yōu)選方法的流程圖。圖6及圖7為顯示基樁驅(qū)動(dòng)期間收集的土樁數(shù)據(jù)的圖式，其中使用本專利技術(shù)檢測失敗發(fā)生。具體實(shí)施例方式在以下敘述中僅為了方便但不視為限制而使用某些用詞。術(shù)語“下方”、”上方”、“左”及“右”表明圖式中參考的方向。如本文中使用的，“A、B或C至少其中之一”的描述意指A、B或C的任一者或它們的任意組合，其中A、B及C代表本專利技術(shù)的重要特征。此外，除非特別指出，術(shù)語“一”及“ー個(gè)”定義為包括ー或更多的參考項(xiàng)。參照圖1，顯示根據(jù)本專利技術(shù)的基樁10，通常利用經(jīng)預(yù)壓カ處理的繩12以已知方式形成，并具有經(jīng)界定的剖面區(qū)域14。在鋳造之前，第一張カ計(jì)20安置在距離尖端末端22 —基樁直徑d處，優(yōu)選地在剖面區(qū)域14的中點(diǎn)。第二張カ計(jì)24安置在距離尖端22固定距離X處，固定距離X優(yōu)選地小于50%的土樁長度。提供相等測量的張カ計(jì)20、24或張カ計(jì)共線地設(shè)置，并經(jīng)由位于基樁中的線26連接至儲(chǔ)藏盒28中，所述儲(chǔ)藏盒28在接近頂部30處凹進(jìn)基粧的一側(cè)。在基樁10被鋳造及繩12被切斷之后，對其自然鋳造狀態(tài)而言，所形成的基樁預(yù)壓力是向內(nèi)拉的繩12的合力與分布在向外拉的混凝土的剖面區(qū)域14的均勻カ之間的平衡或均衡狀態(tài)。兩種相反的力最終會(huì)平衡并達(dá)到最終基樁預(yù)壓力。在距離頂部或尖端小于2d處，不會(huì)完全形成基樁預(yù)壓力，而因此，在張カ計(jì)20、24之間基于張カ計(jì)20在距離尖端Id的位置所測量的預(yù)壓カ讀值可能會(huì)有些微差距。如果任何事發(fā)生而打亂此平衡，會(huì)造成所測量的靜態(tài)預(yù)壓カ向上或向下改變。若基樁10經(jīng)歷垂直斷裂18，參考圖2，則影響剖面區(qū)域及后續(xù)平衡。在最低程度，(如觀看至底部)基樁10的末端將具有至少兩個(gè)區(qū)塊14’、14”。對每個(gè)區(qū)塊14’、14”所造成的預(yù)壓カ將由區(qū)塊剖面區(qū)域、以及存在或保留在區(qū)塊14’、14”的繩12的數(shù)量來確定。如圖2中所示，取決于以上的因素，任何相對于基樁尖端末端22的非対稱斷裂18將造成某種靜態(tài)預(yù)壓カ偏移。也可以由位于核心的測量系統(tǒng)檢測對稱斷裂。所測量靜態(tài)預(yù)壓カ的完全損失表明基樁核心(繩12內(nèi)測量系統(tǒng)的位置)可能或?qū)嶋H上完全從繩12分離。靜態(tài)預(yù)壓カ的完全損失是一種極端事件，由于大量驅(qū)動(dòng)期間破碎基樁尖端末端22造成的大力波反射，其最終應(yīng)產(chǎn)生較高的抗張壓力。然而，根據(jù)本專利技術(shù)，靜態(tài)預(yù)壓カ的任何明顯變化，特別是驅(qū)動(dòng)期間壓縮預(yù)負(fù)載的損失，被標(biāo)注為包括垂直斷裂18的基樁頂部損害的可能主要邊緣指示符。然而，在基樁頂部的較大測量靜態(tài)壓縮カ(殘留壓カ)可能是基樁10的重量加上(圖3中的16指出的)任何等級下的地表磨擦力的結(jié)果，所述地表摩擦力避免基樁10從基樁驅(qū)動(dòng)鐵錘32的捶打鑄疵彈回。第二張カ計(jì)24處的靜態(tài)壓カ與第一張カ計(jì)20測量結(jié)果的比較幫助分辨出對照殘留壓カ狀況征兆的基樁尖端損害。根據(jù)本專利技術(shù)，預(yù)壓カ偏移量最后以更新的樁完整性因子來進(jìn)行加權(quán)。在驅(qū)動(dòng)過程期間，測量到的波速改變也可用于確定材料壓カ狀況的嚴(yán)重性。在本專利技術(shù)之前，利用常規(guī)的以及使用早期反射的存在指出基樁尖端末端損害的更傳統(tǒng)方法是不可能檢測垂直斷裂18的。這似乎也是為什么比較結(jié)果與某些情況不太相關(guān)。高張カ狀況造成的斷裂典型地與垂直斷裂具有正交方向，且不可能造成預(yù)壓カ狀況的改變。這些斷裂類型也典型地發(fā)生在距離基樁尖端更高的基樁10中，且通常可使用傳統(tǒng)的早期反射分析方法來檢測。根據(jù)本專利技術(shù)最簡單的形式，兩個(gè)分開且獨(dú)立的張カ計(jì)20、24位于/安裝于樁核心靠近基樁尖端22及基樁尖端22處。第一張カ計(jì)20被安置為非常靠近樁尖端22，優(yōu)選地在剖面區(qū)域14的中點(diǎn)處距離基樁尖端22 —直徑d之內(nèi)。第二張カ計(jì)24被安置為共線且在距離基樁10的尖端22上方已知且受控制的距離X處，在朝向基樁頂部30的方向通過第一張カ計(jì)20。此受控制的距離X優(yōu)選地為與尖端22相距5至20呎，且更優(yōu)選地為10至15呎。實(shí)際距離X將取決于基樁設(shè)計(jì)以考慮諸如基樁直徑d及整體長度之類的因素而變化。本方法利用獨(dú)立的張カ計(jì)測量與以距離尖端22最遠(yuǎn)的張カ計(jì)24為參考測量的(靜態(tài)及動(dòng)態(tài)兩者的)相對比較結(jié)果。調(diào)整電子器件的張カ計(jì)20、24經(jīng)由線26傳送本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2009.11.13 US 61/260,9951.一種基樁，包括 基粧繩； 位于所述繩周圍的混凝土，其形成混凝土樁核心； 第一張カ計(jì)及第ニ張カ計(jì)，設(shè)置在靠近且在樁尖端處的所述樁核心中，所述第一張カ計(jì)位于離所述尖端距離d處，所述第二張カ計(jì)安置為與所述樁尖端共線、且離所述樁尖端已知且受控制的距離X處； 傳送器，連接至所述基樁，適于傳輸來自所述張カ計(jì)的獨(dú)立張カ計(jì)測量；以及控制器，其適于接收來自所述第一張カ計(jì)及所述第二張カ計(jì)的信號、并將所述信號與所述土樁中驅(qū)動(dòng)前及/或期間建立的靜止預(yù)負(fù)載壓カ等級進(jìn)行比較以及將動(dòng)カ測量與預(yù)期的范圍進(jìn)行比較，以評估基樁頂部完整性。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基樁，其中所述受控制的距離X小于所述土樁長度的50%。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基樁，還包括與所述張カ計(jì)以及所述傳送器連接的自驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)收集器/信號調(diào)節(jié)機(jī)，所述自驅(qū)動(dòng)進(jìn)數(shù)據(jù)收集器/信號調(diào)節(jié)機(jī)以及所述傳送器可移除地位于所述土樁的頂部處的儲(chǔ)藏盒中。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基樁，其中所述控制器適于使用來自所述第一張カ計(jì)及所述第二張カ計(jì)的信號、以及與整個(gè)基樁長度有關(guān)的所述距離d以及所述受控制的距離X、或者使用距離所述基樁頂部已知距離與所述基樁連接的加速度計(jì)來確定通過所述基樁的波速的時(shí)間或相位延遲。5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基樁，其中所述控制器適于針對基樁驅(qū)動(dòng)鑄疵將來自所述第一張カ計(jì)的動(dòng)態(tài)尖端壓カ與起始預(yù)負(fù)載靜態(tài)壓カ以及與來自所述第二張カ計(jì)的動(dòng)態(tài)壓力進(jìn)行比較，來確定差動(dòng)尖端靜態(tài)壓力以及差動(dòng)動(dòng)態(tài)參考壓力。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基樁，其中所述控制器適于對照已知限制來檢查所述差動(dòng)尖端靜態(tài)壓力以及所述差動(dòng)參考壓力。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基樁，其中所述控制器適于計(jì)算基樁驅(qū)動(dòng)鑄疵的整體基樁壓力。8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基樁，其中所述控制器適于針對基樁驅(qū)動(dòng)鑄疵將來自所述第一張カ計(jì)的動(dòng)態(tài)尖端壓カ與來自所述第二張カ計(jì)的動(dòng)態(tài)壓カ進(jìn)行比較，來確定差動(dòng)動(dòng)態(tài)壓力。9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基樁，還包括位于所述基樁中的存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器適于存儲(chǔ)所述土樁中測量到的預(yù)壓力、土樁尺寸、量測計(jì)校正數(shù)據(jù)以及獨(dú)特土樁標(biāo)識的至少其中之一 O10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基樁，還包括連接至所述土樁的加速度計(jì)。11.ー種在驅(qū)動(dòng)期間監(jiān)測土樁的方法，包括 提供基樁，所述基樁包括基樁繩、混凝土、第一張カ計(jì)及第ニ張カ計(jì)、與所述基樁連接的傳送器、以及控制器，所述混凝土位于所述繩周圍形成...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：科特·何克特，
申請(專利權(quán))人：美商智慧結(jié)構(gòu)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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