CN110243257B - 一种孔底沉渣的检测装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种孔底沉渣的检测装置及其检测方法,涉及建筑检测技术领域,其技术方案要点是:检测装置包括拉绳、设于拉绳一端的装置本体,拉绳上连有拉力计,装置本体包括顶板、薄膜袋,薄膜袋内填充有琼脂,顶板上滑动设置有滑套,薄膜袋的底面设有供滑套穿过的穿孔二,薄膜袋的顶面位于穿孔一处下凹;滑套内滑动设置有检测杆,检测杆的顶端高于顶板并固定有重块,重块的尺寸无法进入滑套,检测杆的下端呈渐缩状,顶板上设有刷头,刷头的刷毛压于检测杆的外侧壁。通过设置薄膜袋和琼脂,人员能根据检测杆底端的高度状态,结合薄膜袋底部的形状,能够对孔底沉渣的深度、沉渣量作出客观且准确的评判,具有测量精确度高的优势。
Description
技术领域
本发明涉及建筑检测技术领域,特别涉及一种孔底沉渣的检测装置及其检测方法。
背景技术
钻孔桩的施工过程,是在土层基础中先成孔,再下钢筋笼进行混凝土浇筑,而在成孔过程中,孔底沉渣是不可避免的。孔底沉渣是指钻孔和清孔过程中沉淀或塌孔留下的沉淀物。孔底沉渣的存在会影响凝固后的混凝土桩的承载力,因此需要对孔底沉渣的深度进行测量,确定其是否在合适的范围内,如果超过了范围,就需要对沉渣进行清理。
现有公开号为CN101482385A的中国发明专利申请公开了一种灌注桩沉渣检测仪,使用方法为:当探针接触桩底沉渣时,受配重棒重量的作用,探针在沉渣中继续向下移动;带动位于沉渣之上的单向板等同步向下移动,当单向板下移至沉渣的上表面时,由于单向板的表面积比较大,故单向板停留在桩底沉渣表面,沉渣对单向板产生向上的力,单向板对与之相连接的弹簧片的一端提供向上的推力,使弹簧片趋向水平形变,弹簧片与探针之间的接触减小,从而有利于弹簧片以及单向板相对于探针向上运动。当探针探到桩底,碰到桩底的坚硬土层,即停止向下移动,此时向上回收检测仪时,受单向板重量的影响,使与单向板连接的弹簧片的一端产生向下移动的倾向,而迫使弹簧片倾斜度变大,从而使弹簧片被紧紧地卡在探针上而无法相对于探针作向下的移动,实现单向板只能上不能下的移动方式、实现测定沉渣厚度目的。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷:该发明的单向板充当测量起点,当单向板接触沉渣的最高点时即停止移动;孔底沉渣的顶面一般不会平整,可能会有一定高度的凸起物,这就导致沉渣厚度的测量不够客观,测量人员无法了解孔底真实的沉渣情况,存在测量不够精确的缺陷。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的第一目的在于提供一种孔底沉渣的检测装置,测量人员能够了解孔底真实的沉渣情况,具有测量精确度高的优势。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种孔底沉渣的检测装置,包括拉绳、设于拉绳一端的装置本体,所述拉绳上连有拉力计,所述装置本体包括顶板、固定于顶板下板面的薄膜袋,所述薄膜袋内填充有琼脂,所述顶板上沿竖直方向滑动设置有滑套,所述薄膜袋的顶面设有供滑套穿过的穿孔一,所述薄膜袋的底面设有供滑套穿过的穿孔二,所述滑套通过外壁与穿孔一的孔口固定并密封,所述滑套通过底端与穿孔二的孔口固定并密封,所述薄膜袋的顶面位于穿孔一处下凹;
所述滑套内滑动设置有检测杆,所述检测杆的顶端高于顶板并固定有重块,所述重块的尺寸无法进入滑套,所述检测杆的下端呈渐缩状,所述顶板上设有刷头,所述刷头的刷毛压于检测杆的外侧壁。
通过上述技术方案,测量步骤如下:对薄膜袋进行加热,使琼脂变为液态,在刷头的刷毛上浸湿颜料。使用吊运设备拉住拉绳背离顶板的端部,将装置本体吊运入待检测的孔内。观察拉力计的示数,当拉力计的示数减少时,即表示装置本体已接触孔底。继续缓慢下放装置本体,并使拉力计保有超过拉绳、顶板总重力的示数;检测杆因重力穿入孔底沉渣内。等待3~5分钟后,继续缓慢下放装置本体,并使拉力计仍保有超过拉绳、顶板总重力的示数,薄膜袋开始触及孔底沉渣,薄膜袋的底部贴合孔底的形状产生自适应形变。检测杆不会继续下沉,检测杆在相对于滑套产生滑动的同时,刷头在检测杆上刷出痕迹。
当拉力计显示的重力进一步减轻后,说明薄膜袋、琼脂的重力已经大部分由孔底沉渣承受。等待20~30分钟,使琼脂冷却凝固。上拉拉绳,将装置本体拉出测量孔,人员拨动检测杆的位置,使刷头回到检测杆上划出痕迹的最低处,该位置即在孔底测量完成时检测杆相对于顶板的位置。人员根据检测杆底端的高度状态,结合薄膜袋底部的形状,能够对孔底沉渣的深度、沉渣量作出客观且准确的评判,具有测量精确度高的优势。
优选的,所述顶板上设有振动器,所述振动器与顶板间通过设置弹簧建立连接,所述振动器上固定有连杆,所述连杆固定有套筒,所述套筒套设于检测杆外,所述检测杆能在套筒内滑动;所述振动器连接有电源线,所述电源线的长度方向沿拉绳的长度方向,所述电源线固定于拉绳侧壁。
通过上述技术方案,在下放装置本体的过程中,当拉力计的示数减少时,即表示装置本体已接触孔底,此时接通振动器的电源,使振动器产生振动。振动器的振动通过连杆、套筒作用于检测杆,使检测杆能更可靠地穿透孔底沉渣;弹簧用于在振动器和顶板间建立减振,弹簧能减少振动器作用于顶板的能量损耗。
优选的,所述刷头位于套筒与滑套之间,沿所述检测杆的长度方向,所述刷头与套筒、滑套间均设有间距。
通过上述技术方案,测量完成后,人员拨动检测杆的位置,使刷头回到检测杆上划出痕迹的最低处,该位置即在孔底测量完成时检测杆相对于顶板的位置。刷头与套筒、滑套间的间距,用于方便人员对刷头划出的痕迹进行观察。
优选的,所述滑套、检测杆沿顶板的周向设有至少两套。
通过上述技术方案,孔底沉渣的硬度可能存在区别,检测杆不一定能完全穿透孔底沉渣。将滑套、检测杆设为多个,人员对孔底沉渣的厚度评定有更多的依据可以参考,能够减少测量误差。
优选的,所述拉绳靠近顶板的端部分支为至少三根子绳,所述拉绳通过子绳与顶板连接;所述子绳分别固定于顶板周向靠近外边缘的位置。
通过上述技术方案,当装置本体位于拉绳下方并处于自然下垂状态时,拉绳垂直于顶板的板面,多根子绳的拉力作用于顶板边缘,顶板不易产生晃动。
优选的,所述顶板上固定有磁铁棒,所述磁铁棒长度方向的中点位于顶板的中心,所述磁铁棒的长度方向与顶板的板面平行。
通过上述技术方案,磁铁棒使顶板具有指南针的功能,当人员上拉或下放顶板时,顶板不易产生自发转动。
优选的,所述顶板的外边缘朝向薄膜袋方向弯曲形成护边,所述薄膜袋的外缘位于护边下方的投影内。
通过上述技术方案,当顶板和薄膜袋在待检测的孔内升降时,护边能保护薄膜袋不与孔壁摩擦,防止薄膜袋破裂。
优选的,所述薄膜袋内设有若干用于承托琼脂重量的弹性绳,所述弹性绳的两端分别固定于薄膜袋的内顶壁和内底壁。
通过上述技术方案,当琼脂凝固、人员向上拉起顶板后,薄膜袋的外底壁失去孔底沉渣的支撑,弹性绳的弹力能为薄膜袋的底壁提供向上的拉力,凝固后的琼脂不易碎开。
本发明的第二目的在于提供一种检测方法,能完成孔底沉渣量的检测,具有精确度高的优势。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种检测方法,包括以下步骤:
步骤一:对薄膜袋进行加热,使琼脂变为液态,在刷头的刷毛上浸湿颜料;
步骤二:使用吊运设备拉住拉绳背离顶板的端部,将装置本体吊运入待检测的孔内;
步骤三:观察拉力计的示数,当拉力计的示数减少时,即表示装置本体已接触孔底沉渣,此时接通振动器的电源,使振动器产生振动;
步骤四:继续缓慢下放装置本体,并使拉力计保有超过拉绳、顶板总重力的示数,检测杆因重力穿入孔底沉渣内,等待3~5分钟使检测杆的底端触及孔底;
步骤五:继续缓慢下放装置本体,并使拉力计仍保有超过拉绳、顶板总重力的示数,薄膜袋开始触及孔底沉渣,薄膜袋的底部贴合孔底的形状产生自适应形变;检测杆不会继续下沉,检测杆在相对于滑套产生滑动的同时,刷头在检测杆上刷出痕迹;
步骤六:当拉力计显示的重力进一步减轻后,关闭振动器的电源,等待20~30分钟,使琼脂冷却凝固;
步骤七:上拉拉绳,将装置本体拉出测量孔,人员拨动检测杆的位置,使刷头回到检测杆上划出痕迹的最低处,该位置即步骤六完成时检测杆相对于顶板的位置;人员根据检测杆底端的高度状态,结合薄膜袋底部的形状,对孔底沉渣的深度、沉渣量作出评判。
通过上述技术方案,本检测方法能可靠完成孔底沉渣量的检测,具有精确度高的优势。
综上所述,本发明对比于现有技术的有益效果为:
1、通过设置琼脂和薄膜袋,测量人员能够了解孔底真实的沉渣情况,具有测量精确度高的优势;
2、通过设置多根检测杆,能够减少测量误差;
3、通过设置振动器,检测杆能更可靠地穿透孔底沉渣,提高检测准确性;
4、通过设置磁铁棒,当人员上拉或下放顶板时,顶板不易产生自发转动。
附图说明
图1为实施例一的一种孔底沉渣的检测装置的立体图;
图2为图1的A-A剖视图;
图3为实施例二的检测方法的部分步骤示意图。
图中,10、拉绳;1、顶板;2、薄膜袋;101、子绳;102、拉力计;11、磁铁棒;12、护边;21、琼脂;22、弹性绳;3、滑套;13、滑孔;23、穿孔一;24、穿孔二;4、检测杆;41、重块;5、振动器;51、弹簧;52、连杆;53、套筒;50、电源线;6、刷头。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明,以下所述的方位“上”、“下”,均为本沉渣装置处于使用状态时的位置方向。
实施例一:
参照图1和图2,为本发明公开的一种孔底沉渣的检测装置,包括拉绳10、设于拉绳10一端的装置本体。装置本体包括顶板1、固定于顶板1下板面的薄膜袋2,拉绳10靠近顶板1的端部分支为三根子绳101,拉绳10通过子绳101与顶板1连接,子绳101分别固定于顶板1周向靠近外边缘的位置。当装置本体位于拉绳10下方并处于自然下垂状态时,拉绳10垂直于顶板1的板面,多根子绳101的拉力作用于顶板1边缘,顶板1不易产生晃动。拉绳10上远离顶板1的位置连有拉力计102,使用本装置时拉力计102须位于地面上,拉力计102用于显示拉绳10沿长度方向所受的拉力。
顶板1上固定有磁铁棒11,磁铁棒11长度方向的中点位于顶板1的中心,磁铁棒11的长度方向与顶板1的板面平行。磁铁棒11使顶板1具有指南针的功能,当人员上拉或下放顶板1时,顶板1不易产生自发转动。
薄膜袋2通过外顶壁与顶板1粘贴固定,顶板1的外边缘朝向薄膜袋2方向弯曲形成护边12,薄膜袋2的外缘位于护边12下方的投影内;当顶板1和薄膜袋2在待检测的孔内升降时,护边12能保护薄膜袋2不与孔壁摩擦,防止薄膜袋2破裂。薄膜袋2内充满有琼脂21,琼脂21为加热后液化、冷却后凝固的物质,琼脂21的固化温度在40℃左右。
薄膜袋2内设有若干用于承托琼脂21重量的弹性绳22,弹性绳22的长度方向沿竖直方向,弹性绳22的两端分别固定于薄膜袋2的内顶壁和内底壁。当琼脂21凝固、人员向上拉起顶板1后,薄膜袋2的外底壁失去孔底沉渣的支撑,弹性绳22的弹力能为薄膜袋2的底壁提供向上的拉力,凝固后的琼脂21不易碎开。
顶板1上沿竖直方向滑动设置有三根滑套3,顶板1上贯穿开设有供滑套3穿过滑动的滑孔13,滑套3的轴向与顶板1的板面垂直,三根滑套3沿顶板1的周向对称分布。薄膜袋2的顶面设有供滑套3穿过的穿孔一23,薄膜袋2的底面设有供滑套3穿过的穿孔二24,滑套3通过外壁与穿孔一23的孔口固定并密封,滑套3通过底端与穿孔二24的孔口固定并密封,薄膜袋2的顶面位于穿孔一23处下凹。当薄膜袋2的底面高度相对于顶板1变化时,滑套3能在穿孔二24内自适应滑动,位于穿孔一23处下凹的薄膜袋2顶面用于确保滑套3能够产生滑动。
每根滑套3内均滑动设置有检测杆4,检测杆4的轴线与对应滑套3的轴线重合,检测杆4预设有较长的长度。检测杆4的下端低于薄膜袋2的外底壁,检测杆4的下端呈渐缩状,该端用于穿入待检测孔的孔底沉渣内;检测杆4的顶端高于顶板1并固定有重块41,重块41用于增加检测杆4的重力,使检测杆4能可靠穿入孔底沉渣内。
顶板1的上方设有振动器5,振动器5与顶板1间通过设置弹簧51建立连接,振动器5的底部沿周向固定有三根连杆52,连杆52背离振动器5的端部分别固定有套筒53,套筒53的位置与滑套3一一对应。套筒53套设于检测杆4外并与检测杆4建立滑动连接,套筒53与滑套3端部留有间距。重块41位于套筒53上方,重块41的尺寸无法进入滑套3和套筒53。弹簧51的两端具体分别与连杆52和磁铁棒11相抵,连杆52与顶板1间具有间距。振动器5为电子设备用的小型振动器5,其为现有技术,在此不作赘述;振动器5连接有电源线50,电源线50固定于拉绳10侧壁,电源线50的长度方向沿拉绳10的长度方向,电源线50延伸至拉绳10背离顶板1的端部。
振动器5通电后产生振动,振动器5的振动通过连杆52、套筒53作用于检测杆4,使检测杆4能更可靠地穿透孔底沉渣;弹簧51用于在振动器5和顶板1间建立减振,振动器5的振动不易传递至顶板1,弹簧51也能减少振动器5作用于顶板1的能量损耗。
顶板1上还固定有刷头6,刷头6的数量、位置与检测杆4一一对应,刷头6的刷毛压于对应检测杆4的外侧壁。刷头6的刷毛上浸湿有颜料,当检测杆4在滑套3内滑动后,刷头6在检测杆4上划出痕迹。刷头6位于套筒53与滑套3之间,沿检测杆4的长度方向,刷头6与套筒53、滑套3间均设有间距,该间距用于方便人员对刷头6划出的痕迹进行观察。
实施例二:
一种检测方法,使用了实施例一的孔底沉渣的检测装置,参照图3,包括以下步骤:
步骤一:对薄膜袋2进行加热,使琼脂21变为液态,在刷头6的刷毛上浸湿颜料。
步骤二:使用吊运设备拉住拉绳10背离顶板1的端部,将装置本体吊运入待检测的孔内。
步骤三:观察拉力计102的示数,当拉力计102的示数减少时,即表示装置本体已接触孔底沉渣,此时接通振动器5的电源,使振动器5产生振动。
步骤四:继续缓慢下放装置本体,并使拉力计102保有超过拉绳10、顶板1总重力的示数;检测杆4因重力穿入孔底沉渣内。等待3~5分钟后,在振动器5的振动作用下,检测杆4的下端在很大程度上已穿透孔底沉渣,并触及孔底。
步骤五:继续缓慢下放装置本体,并使拉力计102仍保有超过拉绳10、顶板1总重力的示数,薄膜袋2开始触及孔底沉渣,薄膜袋2的底部贴合孔底的形状产生自适应形变,此时拉绳10仍承受有顶板1的重力,顶板1不易产生倾斜。检测杆4不会继续下沉,检测杆4在相对于滑套3产生滑动的同时,刷头6在检测杆4上刷出痕迹。
步骤六:当拉力计102显示的重力进一步减轻后,说明薄膜袋2、琼脂21的重力已经大部分由孔底沉渣承受。此时关闭振动器5的电源,等待20~30分钟,使琼脂21冷却凝固。
步骤七:上拉拉绳10,将装置本体拉出测量孔,人员拨动检测杆4的位置,使刷头6回到检测杆4上划出痕迹的最低处,该位置即步骤六完成时检测杆4相对于顶板1的位置。人员根据三根检测杆4底端的高度状态,结合薄膜袋2底部的形状,能够对孔底沉渣的深度、沉渣量作出客观且准确的评判。
拉绳10、顶板1的总重力可通过预先测量获得。步骤一加热后的琼脂21温度可在50~60℃内,以加快测量时的凝固速度;步骤六时,由于地下孔底的温度较低,琼脂21冷却凝固的耗时不会太长。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种孔底沉渣的检测装置,包括拉绳(10)、设于拉绳(10)一端的装置本体,其特征是:所述拉绳(10)上连有拉力计(102),所述装置本体包括顶板(1)、固定于顶板(1)下板面的薄膜袋(2),所述薄膜袋(2)内填充有琼脂(21),所述顶板(1)上沿竖直方向滑动设置有滑套(3),所述薄膜袋(2)的顶面设有供滑套(3)穿过的穿孔一(23),所述薄膜袋(2)的底面设有供滑套(3)穿过的穿孔二(24),所述滑套(3)通过外壁与穿孔一(23)的孔口固定并密封,所述滑套(3)通过底端与穿孔二(24)的孔口固定并密封,所述薄膜袋(2)的顶面位于穿孔一(23)处下凹;
所述滑套(3)内滑动设置有检测杆(4),所述检测杆(4)的顶端高于顶板(1)并固定有重块(41),所述重块(41)的尺寸无法进入滑套(3),所述检测杆(4)的下端呈渐缩状,所述顶板(1)上设有刷头(6),所述刷头(6)的刷毛压于检测杆(4)的外侧壁。
2.根据权利要求1所述的一种孔底沉渣的检测装置,其特征是:所述顶板(1)上设有振动器(5),所述振动器(5)与顶板(1)间通过设置弹簧(51)建立连接,所述振动器(5)上固定有连杆(52),所述连杆(52)固定有套筒(53),所述套筒(53)套设于检测杆(4)外,所述检测杆(4)能在套筒(53)内滑动;所述振动器(5)连接有电源线(50),所述电源线(50)的长度方向沿拉绳(10)的长度方向,所述电源线(50)固定于拉绳(10)侧壁。
3.根据权利要求2所述的一种孔底沉渣的检测装置,其特征是:所述刷头(6)位于套筒(53)与滑套(3)之间,沿所述检测杆(4)的长度方向,所述刷头(6)与套筒(53)、滑套(3)间均设有间距。
4.根据权利要求1所述的一种孔底沉渣的检测装置,其特征是:所述滑套(3)、检测杆(4)沿顶板(1)的周向设有至少两套。
5.根据权利要求1所述的一种孔底沉渣的检测装置,其特征是:所述拉绳(10)靠近顶板(1)的端部分支为至少三根子绳(101),所述拉绳(10)通过子绳(101)与顶板(1)连接;所述子绳(101)分别固定于顶板(1)周向靠近外边缘的位置。
6.根据权利要求1所述的一种孔底沉渣的检测装置,其特征是:所述顶板(1)上固定有磁铁棒(11),所述磁铁棒(11)长度方向的中点位于顶板(1)的中心,所述磁铁棒(11)的长度方向与顶板(1)的板面平行。
7.根据权利要求1所述的一种孔底沉渣的检测装置,其特征是:所述顶板(1)的外边缘朝向薄膜袋(2)方向弯曲形成护边(12),所述薄膜袋(2)的外缘位于护边(12)下方的投影内。
8.根据权利要求1所述的一种孔底沉渣的检测装置,其特征是:所述薄膜袋(2)内设有若干用于承托琼脂(21)重量的弹性绳(22),所述弹性绳(22)的两端分别固定于薄膜袋(2)的内顶壁和内底壁。
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