CN108827121A - 竖向深孔测径方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了竖向深孔测径方法，依靠下放吊绳将一个定心构件下方进入到待测深孔内部；对进入待测深孔内部的定心构件实现定心，使其固定于待检测深孔轴心位置；检测定心构件到待测深孔孔壁的距离并换算得到该待检测孔的直径。该方法针对是深孔检测适用，建筑基桩孔一般深度在18m左右，通过吊绳的方式可以满足大深度的测量要求，其中定心构件与待测深孔轴心对中后为后续挺高测量基础，以定心构件外壁为基准测量其的到孔壁的距离加上定心构件轴心到定心构件外壁的距离即可得到待测深孔的半径值。

Description

竖向深孔测径方法

技术领域

本发明涉及测径装置技术领域，尤其涉及竖向深孔测径方法。

背景技术

基础处理工程，挤密桩施工是地基处理的常用方法，在施工过程中，挤密桩孔成孔深度以及成孔直径是控制的重要指标。在成孔过程中，如土质较硬且均匀，一次性成孔达到设计深度，如中间夹有软弱层，反复几次才能达到设计深度。对含水量较大的地基，桩管拔出后，能会出现缩孔现象，造成桩孔深度或孔径不够。

故针对成孔需要施工人员在桩管拔出后，对所成孔的孔深和孔径进行检测，其中对于孔深尺寸可以通过重锤放线或者测距仪测得。然而对于孔径尺寸的测量，现有技术测量存在难度。一般桩的设计长度多在10米以上，且直径多小于1m，为500mm，600mm，700mm居多。对于该桩孔，靠近地面的部分，现有的测量装置和技术还可以精确测量，对于桩孔下部，多处于无光状态，且在深孔中，测量装置下放和操作均不便利，其对深孔部分的直径测量存在难度。

有鉴于此，如何提供一种能准确方便的测量深孔直径的方法就成了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：如何提供能准确方便的测量深孔直径的竖向深孔测径方法。

为解决上述问题，本发明提供了如下的技术方案。

竖向深孔测径方法，其特征在于：依靠下放吊绳将一个定心构件下放进入到待测深孔内部；对进入待测深孔内部的定心构件实现定心，使其固定于待检测深孔轴心位置；检测定心构件到待测深孔孔壁的距离并换算得到该待测深孔对应深度处的直径。

这样，该方法针对是深孔检测适用，建筑基桩孔一般深度在18m左右，通过吊绳的方式可以满足大深度的测量要求，其中定心构件与待测深孔轴心对中后为后续挺高测量基础，以定心构件外壁为基准测量其的到孔壁的距离加上定心构件轴心到定心构件外壁的距离即可得到待测深孔的半径值。

作为优选，包括顺序执行的以下步骤：

S1 获取如下深孔检测装置，所述深孔检测装置包括支撑设置于待检测深孔正上方的支撑平台，支撑平台上设置有下放装置，下放装置包括能够控制下放的下放吊绳，下放吊绳下端固定设置有定心构件，定心构件上设置有用于实现定心构件在竖向深孔内定心对中的对中装置，定心构件上还设置有定心对中后用于检测竖向深孔直径的直径检测装置；

S2 通过下放吊绳将定心构件下放到指定深度，通过对中装置实现定心构件与待测深孔的轴线对中，打开直径检测装置检测定心装置外壁到孔壁之间的间隔距离，所述间隔距离加上所述定心构件轴心到外壁的距离得到待测深孔的半径值，进而换算得到待测深孔的直径；

S3 收回对中装置，重复步骤S2，对另一深度下的孔径值进行测量。

这样，上述公布了具体操作步骤，可以通过支撑平台的设置方便吊绳的控制和下放，避免大范围的晃动。定心构件可以是伞形构件，通过开伞完成定心构件的对中，直径测量构件可以红外测径仪器，这样上述方式可以快速高效的测得对应深度下的孔径。其中下放定心构件时为确保测量准确性，竖直下放定心构件。优选吊绳为间隔设置的两根。

作为优选，所述支撑平台包括竖向设置的三角架，三角架的上端设置有水平的支撑板，支撑板上设置有竖向的限位孔，下放吊绳穿过所述限位孔，所述下放装置包括卷扬机，下放吊绳部分缠绕在卷扬机的钢丝绳滚筒上。

这样，限位孔的设置可以避免绳子在大范围晃动，有一定的限位作用。三角架具有的良好的定位支撑作用，方便固定在孔口的地坪上。卷扬机方便实现自动化的下放和回收作业，同时避免人工操作的不稳定导致的整个对中装置和定心装置晃动。

作为优选，所述对中装置包括沿定心构件周向环形均布设置的多组大小相同的外撑组件，每组外撑组件包括下支撑杆和上支撑杆，下支撑杆和上支撑杆均位于各组外撑组件围成圆对应直径所在的竖向平面内，下支撑杆下端靠水平设置的铰轴铰接安装在定心构件下端，下支撑杆上端和上支撑杆下端相互铰接，上支撑杆上端依靠水平设置的铰轴铰接安装在一个滑动配合构件上，所述滑动配合构件可竖向滑动地安装在定心构件上部。

这样，其中滑动配合构件在重力的作用下压上支撑杆和下支撑杆实现开伞作业，多组相同外撑组件开伞后将定心构件挤到中间位置完成对中定心作业，其铰接的端部嵌入孔壁中实现定位。其中可以是在定心构件上设置竖向的滑轨，滑动配合构件配合在竖向的滑轨中。

作为优选，所还包括支撑杆向上复位机构，支撑杆向上复位机构包括连接所述滑动配合构件上的复位吊绳，复位吊绳向上穿过支撑平台设置。

这样，该设置方便多次使用，在完成一次测量后，复位吊绳具有足够的长度供位于孔口的工人操作，优选的复位吊绳连接在滑动配合构件的上表面上。

作为优选，所述滑动配合构件为套设在定心构件上水平设置的中空的圆盘，多组外撑组件中的上支撑杆均连接在所述圆盘上，所述圆盘与所述定心构件之间嵌设有石墨环，石墨环内表面为和定心构件滑动配合的配合面。

这样，通过圆盘的设置实现多组外撑组件的同步运动，更好的实现对中定心。且可较少复位吊绳的设置数量。石墨环起到润滑的作用，使得运动更加顺畅，避免卡顿。

作为优选，所述直径测量装置包括下端铰接设置在定心构件上的测径杆，测径杆长度大于待测深孔半径，还包括直径测量绳，直径测量绳上沿绳长方向设置有刻度，直径测量绳的一端与测径杆的上端固定连接，另一端穿过定心构件上的一个开孔并吊设于该开孔下方，还包括拍摄装置，拍摄装置设置在定心构件上，且拍摄装置的拍摄端朝向直径测量绳上具有刻度的侧面设置并用于获取直径测量绳与开孔相交处的刻度。

这样，测径杆在重力作用下外倒实现与孔壁的接触，且可排除孔壁上浮土的影响，这样牵动具有刻度的直径测量绳实现测量。对于某一确定大小的直径测量绳，可以通过预先测定，获取直径测量绳拉出不同长度各自对应的孔径值。这样，实际在深孔测量时，通过拍摄装置获取直径测量绳与开孔相交处的刻度即可得到对应的孔径值。

作为优选，定心构件上设置有安装测径杆的铰座，测径杆与该铰座通过垂直定心构件轴向设置的水平铰轴铰接。

这样，确保测径杆在同一竖向平面内转动，然后在针对一特定的测径装置，方便通过计算得到测杆杆拉出不同直径测量绳绳长时，对应的孔径值。若测径杆外倒方向不定，不方便通过计算的方式得到拉出长度与孔径值的对应关系，需要通过实验获取。

作为优选，所述开孔为沿定心构件轴向设置的条形槽，所述条形槽的槽宽与直径测量绳直径匹配；还包括竖向设置的深度测量绳，深度测量绳下端连接有一处于竖直状态的吊环，直径测量绳穿过吊环，且直径测量绳的另一端到所述开孔之间具有吊环内侧下端搭接的部分，直径测量绳的另一端上设置有配重。

这样，该设置方式可以方便获取读数，其中在测量时通过缓慢下放深度测量绳，直径测量有倾斜变水平在编倾斜，这样水平时直径测量绳上的刻度出现一个极值时，获取该极值，然后通过该极值换算出孔径，如定心构件为圆管时，圆管外端半径加上个直径测量绳水平段的长度即为孔的半径。

附图说明

图1为本发明实施例所公开的一种竖向深孔测径方法使用的深孔检测装置在使用状态下的结构示意图；

图2为本发明实施例所公开的一种竖向深孔测径方法中使用的深孔检测装置中的对中装置和直径测量装置的结构示意图。

其中，1为下放吊绳、2为直径测量绳、3为配重、4为深度测量绳、5为吊环、6为圆盘、7为上支撑杆、8为下支撑杆、9为开孔、10为安装座、11为拍摄装置、12为石墨环、13为复位吊绳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

请参阅图1和图2，图1为本发明实施例所公开的一种竖向深孔测径方法使用的深孔检测装置在使用状态下的结构示意图，图2为本发明实施例所公开的一种竖向深孔测径方法中使用的深孔检测装置中的对中装置和直径测量装置的结构示意图。

本发明的实施例部分公开了竖向深孔测径方法，依靠下放吊绳将一个定心构件下放进入到待测深孔内部；对进入待测深孔内部的定心构件实现定心，使其固定于待检测深孔轴心位置；检测定心构件到待测深孔孔壁的距离并换算得到该待测深孔对应深度处的直径。

这样，该方法针对是深孔检测适用，建筑基桩孔一般深度在18m左右，通过吊绳的方式可以满足大深度的测量要求，其中定心构件与待测深孔轴心对中后为后续挺高测量基础，以定心构件外壁为基准测量其的到孔壁的距离加上定心构件轴心到定心构件外壁的距离即可得到待测深孔的半径值。

在本实施例中，包括顺序执行的以下步骤：

S1 获取如下深孔检测装置，所述深孔检测装置包括支撑设置于待检测深孔正上方的支撑平台，支撑平台上设置有下放装置，下放装置包括能够控制下放的下放吊绳，下放吊绳下端固定设置有定心构件，定心构件上设置有用于实现定心构件在竖向深孔内定心对中的对中装置，定心构件上还设置有定心对中后用于检测竖向深孔直径的直径检测装置；

S2 通过下放吊绳将定心构件下放到指定深度，通过对中装置实现定心构件与待测深孔的轴线对中，打开直径检测装置检测定心装置外壁到孔壁之间的间隔距离，所述间隔距离加上所述定心构件轴心到外壁的距离得到待测深孔的半径值，进而换算得到待测深孔的直径；

S3 收回对中装置，重复步骤S2，对另一深度下的孔径值进行测量。

这样，上述公布了具体操作步骤，可以通过支撑平台的设置方便吊绳的控制和下放，避免大范围的晃动。定心构件可以是伞形构件，通过开伞完成定心构件的对中，直径测量构件可以红外测径仪器，这样上述方式可以快速高效的测得对应深度下的孔径。其中下放定心构件时为确保测量准确性，竖直下放定心构件。优选吊绳为间隔设置的两根。

在本实施例中，所述支撑平台包括竖向设置的三角架，三角架的上端设置有水平的支撑板，支撑板上设置有竖向的限位孔，下放吊绳1穿过所述限位孔。

这样，限位孔的设置可以避免绳子在大范围晃动，有一定的限位作用。三角架具有的良好的定位支撑作用，方便固定在孔口的地坪上。

在本实施例中，所述下放装置包括卷扬机，下放吊绳1部分缠绕在卷扬机的钢丝绳 滚筒上。

这样，方便实现自动化的下放和回收作业，同时避免人工操作的不稳定导致的整个对中装置和定心装置晃动。

在本实施例中，定心构件包括一个竖向设置的测管。

这样，方便后续对中装置和直径检测装置的设置及其对应功能的实现。

在本实施例中，所述对中装置包括沿定心构件周向环形均布设置的多组大小相同的外撑组件，每组外撑组件包括下支撑杆8和上支撑杆7，下支撑杆8和上支撑杆7均位于各组外撑组件围成圆对应直径所在的竖向平面内，下支撑杆8下端靠水平设置的铰轴铰接安装在定心构件下端，下支撑杆8上端和上支撑杆7下端相互铰接，上支撑杆7上端依靠水平设置的铰轴铰接安装在一个滑动配合构件上，所述滑动配合构件可竖向滑动地安装在定心构件上部。

这样，其中滑动配合构件在重力的作用下压上支撑杆7和下支撑杆8实现开伞作业，多组相同外撑组件开伞后将定心构件挤到中间位置完成对中定心作业，其铰接的端部嵌入孔壁中实现定位。其中可以是在定心构件上设置竖向的滑轨，滑动配合构件配合在竖向的滑轨中。

在本实施例中，所还包括支撑杆向上复位机构，支撑杆向上复位机构包括连接所述滑动配合构件上的复位吊绳13，复位吊绳13向上穿过支撑平台设置。

这样，该设置方便多次使用，在完成一次测量后，复位吊绳13具有足够的长度供位于孔口的工人操作，优选的复位吊绳13连接在滑动配合构件的上表面上。

在本实施例中，所述滑动配合构件为套设在定心构件上水平设置的中空的圆盘6，多组外撑组件中的上支撑杆7均连接在所述圆盘6上。

这样，通过圆盘6的设置实现多组外撑组件的同步运动，更好的实现对中定心。且可较少复位吊绳13的设置数量。

在本实施例中，所述圆盘6与所述定心构件之间嵌设有石墨环12，石墨环12内表面为和定心构件滑动配合的配合面。

这样，石墨环12起到润滑的作用，使得运动更加顺畅，避免卡顿。

在本实施例中，外撑组件中还包括处于压缩状态的螺旋弹簧，螺旋弹簧的一端与上支撑杆7与下支撑杆8铰接处的铰轴连接，螺旋弹簧的另一端固连在定心构件上靠近下支撑杆8设置，且位于上支撑杆7与下支撑杆8所在的竖向平面内。

这样，方便确保有足够的力使得对中装置嵌入孔壁中定位。

在本实施例中，同一外撑组件中的上支撑杆7的下端沿轴线向外设置有第一连接部，下支撑杆8上端沿轴向向外设置有第二连接部，第一连接部与第二连接部平行设置，铰轴穿过第一连接部和第二连接部实现铰接，第一连接部外端到铰轴的距离与第二连接部外端到铰轴的距离相同，第一连接部外端与第二连接部外端均圆滑过渡。

这样，两个连接部的端部更好与孔壁配合的嵌入，且两个嵌入点使得定位更加稳定。

在本实施例中，外撑组件为三组，三组外撑组件沿中任意相邻两组沿周向间隔120度设置。

这样，三组外撑组件的设置尽量简化了构件结构，且三组外撑组件的设置可以有效的对中定心。

在本实施例中，所述直径测量装置包括下端铰接设置在定心构件上的测径杆，测径杆长度大于待测深孔半径，还包括直径测量绳2，直径测量绳2上沿绳长方向设置有刻度，直径测量绳2的一端与测径杆的上端固定连接，另一端穿过定心构件上的一个开孔9并吊设于该开孔9下方，还包括拍摄装置11，拍摄装置11设置在定心构件上，且拍摄装置11的拍摄端朝向直径测量绳2上具有刻度的侧面设置并用于获取直径测量绳2与开孔9相交处的刻度。

这样，测径杆在重力作用下外倒实现与孔壁的接触，且可排除孔壁上浮土的影响，这样牵动具有刻度的直径测量绳2实现测量。对于某一确定大小的直径测量绳2，可以通过预先测定，获取直径测量绳2拉出不同长度各自对应的孔径值。这样，实际在深孔测量时，通过拍摄装置11获取直径测量绳2与开孔9相交处的刻度即可得到对应的孔径值。

在本实施例中，定心构件上设置有安装测径杆的铰座，测径杆与该铰座通过垂直定心构件轴向设置的水平铰轴铰接。

这样，确保测径杆在同一竖向平面内转动，然后在针对一特定的测径装置，方便通过计算得到测杆杆拉出不同直径测量绳2绳长时，对应的孔径值。若测径杆外倒方向不定，不方便通过计算的方式得到拉出长度与孔径值的对应关系，需要通过实验获取。

在本实施例中，所述开孔9为沿定心构件轴向设置的条形槽，所述条形槽的槽宽与直径测量绳2直径匹配；还包括竖向设置的深度测量绳4，深度测量绳4下端连接有一处于竖直状态的吊环5，直径测量绳2穿过吊环5，且直径测量绳2的另一端到所述开孔9之间具有吊环5内侧下端搭接的部分，直径测量绳2的另一端上设置有配重3。

这样，该设置方式可以方便获取读数，其中在测量时通过缓慢下放深度测量绳4，直径测量有倾斜变水平在编倾斜，这样水平时直径测量绳2上的刻度出现一个极值时，获取该极值，然后通过该极值换算出孔径，如定心构件为圆管时，圆管外端半径加上个直径测量绳2水平段的长度即为孔的半径。

在本实施例中，所述测径杆定心构件之间设置有处于压缩状态螺旋弹簧。

这样，确保有足够的力来实现测径杆外倒的过程，且避免孔壁表面浮土的影响。

在本实施例中，所述定心构件中空设置，吊环5与深度测量绳4的下部均位于定心构件中。

这样，位于定心构中的设置结构紧凑，在定位过程中测量装置收到的干扰较小，可以避免深度测量绳4和吊环5大范围的欢动。

在本实施例中，定心构件上的开孔9的正上方设置有用于安装摄像装置的安装座10，安装座10包括水平设置矩形盒，矩形盒体的底部上开设有拍摄孔，拍摄装置11固定在矩形盒体中，拍摄装置11的拍摄端向下正对拍摄孔设置，矩形盒体的一竖向侧壁的外侧上向外设置有水平成对的左半片抱箍和右半片抱箍，左半片抱箍和右半片抱箍的同一端与矩形盒体侧壁固连，且另一端锁紧，左半片抱箍和右半片抱箍抱紧所述定心构件设置。

这样，该设置方式简单，固定可靠且方便调节装置的不同位置。

在本实施例中，拍摄装置11为摄像机或者带有摄像功能的手机。

这样，上述的摄像机或手机方便获取，且方便通过无线通信功能连接远端的显示端，方百人们获取读数。

Claims (10)

1.竖向深孔测径方法，其特征在于：依靠下放吊绳将一个定心构件下放进入到待测深孔内部；对进入待测深孔内部的定心构件实现定心，使其固定于待检测深孔轴心位置；检测定心构件到待测深孔孔壁的距离并换算得到该待测深孔对应深度处的直径。

2.如权利要求1所述的竖向深孔测径方法，其特征在于，包括顺序执行的以下步骤：

S1 获取如下深孔检测装置，所述深孔检测装置包括支撑设置于待检测深孔正上方的支撑平台，支撑平台上设置有下放装置，下放装置包括能够控制下放的下放吊绳，下放吊绳下端固定设置有定心构件，定心构件上设置有用于实现定心构件在竖向深孔内定心对中的对中装置，定心构件上还设置有定心对中后用于检测竖向深孔直径的直径检测装置；

S2 通过下放吊绳将定心构件下放到指定深度，通过对中装置实现定心构件与待测深孔的轴线对中，打开直径检测装置检测定心装置外壁到孔壁之间的间隔距离，所述间隔距离加上所述定心构件轴心到外壁的距离得到待测深孔的半径值，进而换算得到待测深孔的直径；

S3 收回对中装置，重复步骤S2，对另一深度下的孔径值进行测量。

3.如权利要求2所述的竖向深孔测径方法，其特征在于，所述支撑平台包括竖向设置的三角架，三角架的上端设置有水平的支撑板，支撑板上设置有竖向的限位孔，下放吊绳穿过所述限位孔，所述下放装置包括卷扬机，下放吊绳部分缠绕在卷扬机的钢丝绳滚筒上。

4.如权利要求2所述的竖向深孔测径方法，其特征在于，所述对中装置包括沿定心构件周向环形均布设置的多组大小相同的外撑组件，每组外撑组件包括下支撑杆和上支撑杆，下支撑杆和上支撑杆均位于各组外撑组件围成圆对应直径所在的竖向平面内，下支撑杆下端靠水平设置的铰轴铰接安装在定心构件下端，下支撑杆上端和上支撑杆下端依靠水平设置的铰轴相互铰接，上支撑杆上端依靠水平设置的铰轴铰接安装在一个滑动配合构件上，所述滑动配合构件可竖向滑动地安装在定心构件上部。

5.如权利要求4所述的竖向深孔测径方法，其特征在于，还包括支撑杆向上复位机构，

支撑杆向上复位机构包括连接所述滑动配合构件上的复位吊绳，复位吊绳向上穿过支撑平台设置。

6.如权利要求4所述的竖向深孔测径方法，其特征在于，所述滑动配合构件为套设在定心构件上水平设置的中空的圆盘，多组外撑组件中的上支撑杆均连接在所述圆盘上。

7.如权利要求6所述的竖向深孔测径方法，其特征在于，所述圆盘与所述定心构件之间嵌设有石墨环，石墨环内表面为和定心构件滑动配合的配合面。

8.如权利要求2所述的竖向深孔测径方法，其特征在于，所述直径测量装置包括下端铰接设置在定心构件上的测径杆，测径杆长度大于待测深孔半径，还包括直径测量绳，直径测量绳上沿绳长方向设置有刻度，直径测量绳的一端与测径杆的上端固定连接，另一端穿过定心构件上的一个开孔并吊设于该开孔下方，还包括拍摄装置，拍摄装置设置在定心构件上，且拍摄装置的拍摄端朝向直径测量绳上具有刻度的侧面设置并用于获取直径测量绳与开孔相交处的刻度。

9.如权利要求8所述的竖向深孔测径方法，其特征在于，定心构件上设置有安装测径杆的铰座，测径杆与该铰座通过垂直定心构件轴向设置的水平铰轴铰接。

10.如权利要求9所述的竖向深孔测径方法，其特征在于，所述开孔为沿定心构件轴向设置的条形槽，所述条形槽的槽宽与直径测量绳直径匹配；还包括竖向设置的深度测量绳，深度测量绳下端连接有一处于竖直状态的吊环，直径测量绳穿过吊环，且直径测量绳的另一端到所述开孔之间具有吊环内侧下端搭接的部分，直径测量绳的另一端上设置有配重。