CN108253933B - 超长钻孔灌注桩高程实时检测系统及检测方法 - Google Patents

超长钻孔灌注桩高程实时检测系统及检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108253933B
CN108253933B CN201711369588.8A CN201711369588A CN108253933B CN 108253933 B CN108253933 B CN 108253933B CN 201711369588 A CN201711369588 A CN 201711369588A CN 108253933 B CN108253933 B CN 108253933B
Authority
CN
China
Prior art keywords
buoy
super
detecting system
time detecting
concrete
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711369588.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108253933A (zh
Inventor
龚剑
顾国明
刘冬华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Construction Group Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Construction Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Construction Group Co Ltd filed Critical Shanghai Construction Group Co Ltd
Priority to CN201711369588.8A priority Critical patent/CN108253933B/zh
Publication of CN108253933A publication Critical patent/CN108253933A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108253933B publication Critical patent/CN108253933B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C5/00—Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/30—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats
    • G01F23/64—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats of the free float type without mechanical transmission elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/30—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats
    • G01F23/76—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats characterised by the construction of the float

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本发明公开了一种超长钻孔灌注桩高程实时检测系统及检测方法，该检测系统包括：安装在灌注桩导管底部的接长导管，套在所述接长导管外侧的浮标，安装在料斗外侧下端用于探测所述浮标高度的多个超声波探头以及与所述超声波探头连接的数据读取仪，其中，所述浮标的顶面为抛光面。本发明在进行水下混凝土灌注过程中，通过设置浮标增加超声波在混凝土与浮浆层分界面的发射率，使得超声波探头接收到超过其阈值的反射回来的超声波，一方面增加了超声波的反射率，砼灌面的标高更精确，可以减少超灌现象发生，降低了混凝土用量，降低了工程成本；另一方面，可以精确控制钻孔灌注桩的标高，能够减少了超灌发生概率和每次超灌的超灌量。

Description

超长钻孔灌注桩高程实时检测系统及检测方法
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，特别涉及一种超长钻孔灌注桩高程实时检测系统及检测方法。
背景技术
随着我国经济高速发展，各类楼房、桥梁、港口码头等大型建筑(构筑)物越来越多。钻孔灌注桩以其独特的经济技术优越性，成为建筑(构筑)物的主要基础形式之一。钻孔灌注桩成桩多采用水下现浇混凝土的工艺，为保证桩的质量，经常要求混凝土超灌出设计标高一定的高度，在基坑开挖后再凿除超灌部分。由于灌注过程中孔内充满泥浆，导致桩顶混凝土上存在浮浆层，所以很难准确知道砼灌面到底处于什么位置。
目前，现场工地常规的做法是工人用重锤法测量钻孔灌注桩桩顶标高，该方法费时、费力并且误差大，过量超灌现象屡见不鲜。一方面，导致大量的混凝土材料浪费，工程成本增加；另一方面，在基坑开挖过程中，超灌部分必须人工凿除，增加了工程成本和难度，同时也带来了凿除的多余混凝土弃块掩埋难题和相应的环境保护问题。随着科学技术的进步，工程师们研发出砼灌面标高超声波高程仪，但由于钻孔灌注桩桩顶存在浮浆层，浮浆层以及混凝土层颗粒物各向异性，超声波散射和漫射现象严重，以致在很多情况下只有很少的一部分声波被反射回孔口探头，达不到探头感应的最低限值要求，从而造成检测结果准确度低、可信度差和稳定性差等缺陷，大大影响了砼灌面标高超声波高程仪的适用范围。
发明内容
本发明提供一种超长钻孔灌注桩高程实时检测系统及检测方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种超长钻孔灌注桩高程实时检测系统，包括安装在灌注桩导管底部的接长导管，套在所述接长导管外侧的浮标，安装在料斗外侧下端用于探测所述浮标高度的多个超声波探头以及与所述超声波探头连接的数据读取仪，其中，所述浮标的顶面为抛光面。
作为优选，所述接长导管包括依次设置的燕尾段、直段和螺纹段，所述螺纹段与所述灌注桩导管下端螺纹连接。
作为优选，所述接长导管的长度为2～4米。
作为优选，所述超声波探头包括：外壳、超声波激励模块和超声波接收模块，其中，所述超声波激励模块和所述超声波接收模块从外到内依次布置在所述外壳内且分别与所述数据读取仪通过数据线相连。
作为优选，所述外壳的下端还设置有大喇叭口和小喇叭口，其中，所述大喇叭口的大端朝下，所述小喇叭口的小端朝下。
作为优选，所述数据读取仪包括：主机、设置在所述主机上的显示屏、频率调节旋钮、模式选择旋钮、总开关以及I/O接口。
作为优选，所述浮标包括：浮标主体、密封螺帽和调节介质，其中，所述浮标主体为中空的圆柱体，所述调节介质位于该圆柱体中并由所述密封螺帽密封，所述浮标主体的顶面为所述抛光面且所述浮标主体的底面开设有一锥形沉头孔。
作为优选，所述浮标主体采用不锈钢或者铝合金。
作为优选，所述调节介质为黄沙或者水。
本发明还提供一种超长钻孔灌注桩高程实时检测方法，采用所述的超长钻孔灌注桩高程实时检测系统，包括：根据施工需求，计算所需浮标的密度，并对应调节浮标本体中调节介质；将所述浮标套设在接长导管上后，将接长导管安装在灌注桩导管下方；安装超声波探头和数据读取仪，并调节数据读取仪；通过料斗灌注混凝土，当检测到所述浮标到达设计标高后，停止灌注混凝土，在混凝土初凝前将所述接长导管从混凝土中拔出；拆除超声波探头、接长导管和浮标并清理。
与现有技术相比，本发明通过设置浮标，并在浮标顶部设置抛光面，一方面增加了超声波的反射率，使得砼灌面的标高更精确，可以减少超灌现象发生，降低了混凝土用量，降低了工程成本；另一方面，可以精确控制钻孔灌注桩的标高，能够减少了超灌发生概率和每次超灌的超灌量，从而减少了凿除的多余混凝土弃块量，降低了处理弃块对环境的影响。
附图说明
图1为本发明中超长钻孔灌注桩高程实时检测系统的结构示意图；
图2为本发明中接长导管的结构示意图；
图3为图2的A-A面剖视图；
图4为本发明中浮标的结构示意图；
图5为图4中的B-B面剖视图。
图中所示：
1-超声波探头、11-外壳、12-超声波激励模块、13-超声波接收模块、14-小喇叭口、15-大喇叭口；
2-数据读取仪、21-显示屏、22-频率调节旋钮、23-模式选择旋钮、24-I/O接口、25-总开关、26-主机；
3-接长导管、31-燕尾段、32-直段、33-螺纹段；
4-浮标、41-浮标主体、42-密封螺帽、43-调节介质、44-锥形沉头孔；
501-料斗、502-灌注桩导管、503-泥浆、504-浮浆、505-混凝土。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1所示，本发明的超长钻孔灌注桩高程实时检测系统，用于水下混凝土浇筑时实时测量砼灌面标高位置，其中，混凝土505通过料斗501和安装在料斗501下端的灌注桩导管502浇灌。所述超长钻孔灌注桩高程实时检测系统包括：若干超声波探头1、数据读取仪2、浮标4以及接长导管3。具体地，所述接长导管3安装在灌注桩导管502的下端，所述浮标4套设在所述接长导管3的外侧，所述超声波探头1安装在料斗501外侧的下端且与所述数据读取仪2通过数据线相连。本发明通过将浮标4设置在混凝土505表面的浮浆504上，位于泥浆503的底部，超声波探头1探测浮标4的高度，进而获取砼灌面的高度，从而可以减少超灌现象发生，降低混凝土505用量，降低工程成本。
继续参照图1，所述超声波探头1包括外壳11、超声波激励模块12、超声波接收模块13、大喇叭口15以及小喇叭口14。具体地，所述外壳11为一个空腔结构，所述超声波激励模块12和所述超声波接收模块13从外到内依次布置在所述外壳11内，所述大喇叭口15和所述小喇叭口14均布置在所述外壳11下端，所述大喇叭口15大端朝下，用于发射信号，而所述小喇叭口14的小端朝下，用于接收信号，所述超声波激励模块12和所述超声波接收模块13与所述数据读取仪2通过数据线相连。具体地，超声波激励模块12经大喇叭口15发射超声波信号，超声波信号经浮标4的表面反射后，由超声波接收模块13通过小喇叭口14接收到，同时将接收到的信息传递给数据读取仪2，数据读取仪2获取信息并显示。
继续参照图1，所述数据读取仪2包括主机26和安装在所述主机26上的显示屏21、频率调节旋钮22、模式选择旋钮23、总开关24以及I/O接口25。
请重点参照图2和图3，所述接长导管3包括：依次连接的燕尾段33、直段32和螺纹段31，所述螺纹段31与所述灌注桩导管502下端螺纹连接。
如图4和图5所示，所述浮标4包括：浮标主体41、密封螺帽42和调节介质43，其中，所述浮标主体41为中空的圆柱体，所述浮标主体41的顶面为所述抛光面且所述浮标主体41底面开设有一锥形沉头孔44。具体地，所述浮标主体41的侧面开设有若干调节螺孔，所述密封螺帽42与所述调节螺孔一一对应并螺纹固定连接，所述调节介质43通过所述调节螺孔进入或流出所述浮标主体41。也即是说。本发明可以根据实际需要调节所述浮标4的密度，进而使其适用的环境更多，范围更广。进一步的，所述浮标主体14采用不锈钢或者铝合金，具有良好的硬度且表面便于抛光，可以多次使用，寿命长。
作为优选，所述调节介质43为细黄沙或者水，且细黄沙和水的量可调，进而可以使浮标4达到不同的密度。
请继续参照图1至5，本发明还提供一种采用所述的超长钻孔灌注桩高程实时检测系统的超长钻孔灌注桩高程实时检测方法，包括：
根据施工需求，计算所需浮标4的密度，然后再通过计算，获取所需的调节介质43的量，对应调节浮标本体41中调节介质43，使浮标4达到所需密度。
接着，将所述浮标4套设在接长导管3上后，将接长导管3安装在灌注桩导管502的下方；
接着，将所述超声波探头1安装在所述料斗501的下端，再用数据线将超声波探头1和数据读取仪2连接；调节数据读取仪2，具体通过所述频率调节按钮22选择合理的超声波的频率，通过所述模式选择按钮23选择合理的显示模式。
通过料斗501灌注混凝土505，当检测到所述浮标4到达设计标高后，停止灌注混凝土505，在混凝土505初凝前将所述接长导管3从混凝土505中拔出；拆除超声波探头1、接长导管3和浮标4并清理。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种超长钻孔灌注桩高程实时检测系统，其特征在于，包括安装在灌注桩导管(502)底部的接长导管(3)，套在所述接长导管(3)外侧的浮标(4)，安装在料斗(501)外侧下端用于探测所述浮标(4)高度的多个超声波探头(1)以及与所述超声波探头(1)连接的数据读取仪(2)，其中，所述浮标(4)的顶面为抛光面；所述浮标(4)包括：浮标主体(41)、密封螺帽(42)和调节介质(43)，其中，所述浮标主体(41)为中空的圆柱体，所述调节介质(43)位于该圆柱体中并由所述密封螺帽(42)密封，所述浮标主体(41)的顶面为所述抛光面且所述浮标主体(41)的底面开设有一锥形沉头孔(44)。
2.如权利要求1所述的超长钻孔灌注桩高程实时检测系统，其特征在于，所述接长导管(3)包括依次设置的燕尾段(31)、直段(32)和螺纹段(33)，所述螺纹段(33)与所述灌注桩导管(502)下端螺纹连接。
3.如权利要求1或2所述的超长钻孔灌注桩高程实时检测系统，其特征在于，所述接长导管(3)的长度为2～4米。
4.如权利要求1所述的超长钻孔灌注桩高程实时检测系统，其特征在于，所述超声波探头(1)包括：外壳(11)、超声波激励模块(12)和超声波接收模块(13)，其中，所述超声波激励模块(12)和所述超声波接收模块(13)从外到内依次布置在所述外壳(11)内且分别与所述数据读取仪(2)通过数据线相连。
5.如权利要求4所述的超长钻孔灌注桩高程实时检测系统，其特征在于，所述外壳(11)的下端还设置有大喇叭口(15)和小喇叭口(14)，其中，所述大喇叭口(15)的大端朝下，所述小喇叭口(14)的小端朝下。
6.如权利要求1所述的超长钻孔灌注桩高程实时检测系统，其特征在于，所述数据读取仪(2)包括：主机(26)、设置在所述主机(26)上的显示屏(21)、频率调节旋钮(22)、模式选择旋钮(23)、总开关(25)以及I/O接口(24)。
7.如权利要求1所述的超长钻孔灌注桩高程实时检测系统，其特征在于，所述浮标主体(41)采用不锈钢或者铝合金。
8.如权利要求1所述的超长钻孔灌注桩高程实时检测系统，其特征在于，所述调节介质(43)为黄沙或者水。
9.一种超长钻孔灌注桩高程实时检测方法，采用如权利要求1～8任意一项所述的超长钻孔灌注桩高程实时检测系统，其特征在于，包括：
根据施工需求，计算所需浮标的密度，并对应调节浮标本体中调节介质；
将所述浮标套设在接长导管上后，将接长导管安装在灌注桩导管下方；
安装超声波探头和数据读取仪，并调节数据读取仪；
通过料斗灌注混凝土，当检测到所述浮标到达设计标高后，停止灌注混凝土，在混凝土初凝前将所述接长导管从混凝土中拔出；
拆除超声波探头、接长导管和浮标并清理。
CN201711369588.8A 2017-12-19 2017-12-19 超长钻孔灌注桩高程实时检测系统及检测方法 Active CN108253933B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711369588.8A CN108253933B (zh) 2017-12-19 2017-12-19 超长钻孔灌注桩高程实时检测系统及检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711369588.8A CN108253933B (zh) 2017-12-19 2017-12-19 超长钻孔灌注桩高程实时检测系统及检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108253933A CN108253933A (zh) 2018-07-06
CN108253933B true CN108253933B (zh) 2019-03-29

Family

ID=62723067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711369588.8A Active CN108253933B (zh) 2017-12-19 2017-12-19 超长钻孔灌注桩高程实时检测系统及检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108253933B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108824504A (zh) * 2018-07-10 2018-11-16 长江岩土工程总公司（武汉） 钻孔灌注桩混凝土超灌高度检测装置及方法
CN109738018A (zh) * 2019-01-25 2019-05-10 中国铁建重工集团有限公司 检测装置、灌注情况检测方法、台车及可读存储介质
CN110331741A (zh) * 2019-06-27 2019-10-15 江苏中海昇物联科技有限公司 超声波式混凝土超灌监测传感器
CN110409451B (zh) * 2019-07-16 2021-07-09 中国建筑第八工程局有限公司 地连墙混凝土防超灌装置及其使用方法
CN112064643A (zh) * 2020-07-23 2020-12-11 龙盘建设工程集团有限公司 水下混凝土的灌注系统及其灌注方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1304031A (zh) * 1999-10-20 2001-07-18 刘春生 传波杆接触式超声脉冲回波液位测量方法
CN1831492A (zh) * 2005-03-10 2006-09-13 上海昌吉地质仪器有限公司 水下砼灌注标高定位仪
CN101165278A (zh) * 2006-10-20 2008-04-23 中国科学院声学研究所 灌注桩砼位超声波检测方法及检测系统
CN105203183A (zh) * 2015-09-29 2015-12-30 中国石油天然气股份有限公司 界位计和界位测量方法
CN204919631U (zh) * 2015-06-17 2015-12-30 西安建筑科技大学 一种自动监测水下混凝土灌注标高的装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1304031A (zh) * 1999-10-20 2001-07-18 刘春生 传波杆接触式超声脉冲回波液位测量方法
CN1831492A (zh) * 2005-03-10 2006-09-13 上海昌吉地质仪器有限公司 水下砼灌注标高定位仪
CN101165278A (zh) * 2006-10-20 2008-04-23 中国科学院声学研究所 灌注桩砼位超声波检测方法及检测系统
CN204919631U (zh) * 2015-06-17 2015-12-30 西安建筑科技大学 一种自动监测水下混凝土灌注标高的装置
CN105203183A (zh) * 2015-09-29 2015-12-30 中国石油天然气股份有限公司 界位计和界位测量方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108253933A (zh) 2018-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108253933B (zh) 超长钻孔灌注桩高程实时检测系统及检测方法
CN100483081C (zh) 水下砼灌注标高定位仪
CN104251882A (zh) 一种混凝土抗压强度曲线的建立方法
CN106770643B (zh) 基于声波传播原理检测扩底灌注桩桩底注浆效果的方法
CN108130923B (zh) 钻孔灌注桩砼灌面标高测量装置和方法
CN108802187B (zh) 基于套筒表面超声的灌浆饱满度检测方法及系统
CN204401664U (zh) 一种灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置
CN105424578B (zh) 非接触式阻抗法测定混凝土连通孔隙率的方法与试验装置
CN109060003B (zh) 一种小流域岩溶水系统的高分辨率水文监测方法
CN111456114A (zh) 一种检测桩身钢筋保护层厚度的方法
CN108442420B (zh) 基于分区超声波层析成像的地下连续墙缺陷检测方法
CN110455678A (zh) 一种装配式桥梁墩柱节点灌浆密实度检测方法
CN111472394B (zh) 一种快速测定泥浆护壁性能的装置及使用方法
CN108894259A (zh) 一种超声波检测地铁地下连续墙施工质量的方法
KR102570024B1 (ko) 로드셀 기반의 관입력 측정시스템이 구비된 드레인재 타설장치
CN106918319B (zh) 一种路基空洞尺寸测量装置及方法
JPS58118902A (ja) 構造物の鉛直変位量およびたわみ量を測定する方法
CN110847141B (zh) 一种基于深部位移变形监测的边坡下滑推力计算方法
CN209182195U (zh) 一种弹簧式底泥密度计量器
CN109556681B (zh) 一种基于超声波反射技术的隧道涌水量检测设备及其检测方法
Wang et al. Accurate detection technology of super long bored cast-in-place pile concrete pouring thickness based on ultrasonic inclined plane reflection measurement
CN206160969U (zh) 超深桩孔混凝土灌注面高度检测传感器
Peters Field measurements of discharge and velocity
Gottschalk Measurement of sedimentation in small reservoirs
CN114000548B (zh) 基于声波法的基桩嵌岩深度检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant