CN109518739B - 一种沉渣厚度检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑施工设备领域，更具体地说，是一种沉渣厚度检测仪，包括吊绳、外壳和重锤，外壳的上表面安装有吊绳，外壳的下表面固定连接有重锤，外壳的内部设有固定装置，固定装置的内部安装有电信号收集盒，固定装置的四周设有四个位移传感器，位移传感器包括电容器板、电介质板、固定弹簧和触头，电介质板的上方和下方分别设有电容器板，电介质板的端部固定连接有触头，将本装置缓缓放入取芯孔内，利用触头与混凝土层、沉渣层、接触时运动状态的不同，从而在外界显示器上显示出不同的图像，分析图像性质可判断出沉渣层的厚度，从而完成沉渣层厚度的检测，测量精度高，测量结果更加准确，且触头的端部呈球形，可减小触头与取芯孔内壁的摩擦。

Description

一种沉渣厚度检测仪

技术领域

本发明涉及建筑施工设备领域，更具体地说，是一种沉渣厚度检测仪。

背景技术

灌注桩施工在完成终孔之后，要进行清孔处理，清孔的目的主要是去除沉积在孔底的沉渣，沉渣是在钻孔时钻头破碎地基土时所形成的松散的渣土或渣石，不同地区的沉渣类型差异较大，国内东部地区沉渣主要以砂类土为主，西部地区沉渣主要以碎土为主。虽然可以利用泥浆循环依靠泥浆的浮力使得沉渣排出孔外，但是仍会有小部分沉渣残留在孔底。沉渣是影响桩基承载力的主要因素，过厚的沉渣会产生软垫效应，端阻力最大损失可达80%以上，侧阻力最大损失可达70%以上，所以必须严格控制沉渣厚度，端承桩的孔底允许沉渣厚度不得大于50mm，摩擦桩的孔底允许沉渣厚度不得大于100mm，抗拔桩和抗水平桩的沉渣允许厚度不得大于200mm。如图6所示，灌注桩施工完成后，从上到下依次为混凝土层200、沉渣层300、持力层400，在混凝土层表面打取芯孔100，取芯孔100贯穿混凝土层200、沉渣层300，业界研究者和工程人员为了测出精确的沉渣层300的厚度开发出了许多技术。

目前测量沉渣层厚度的方法主要分为重锤法，取芯法和超声波法，成桩之后检测方必须对成桩质量进行检测以此判断施工方检测结果是否有误。重锤法是利用测绳将重锤放至孔底，凭手感探测出沉渣的存在，测出沉渣土上表面的深度和孔底钻进深度，相减得出沉渣层厚度，但该方法凭经验和手感探测出的结果无客观依据和定量准测，精确度较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沉渣厚度检测仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种沉渣厚度检测仪，包括吊绳、外壳和重锤，外壳的上表面安装有吊绳，所述外壳的下表面固定连接有重锤，外壳的内部设有固定装置，固定装置的内部安装有电信号收集盒，固定装置的四周设有四个位移传感器，位移传感器包括电容器板、电介质板和触头，电介质板的上方和下方分别设有电容器板，电介质板的端部固定连接有触头。

更进一步地：所述吊绳的内部包裹有信号传输线。

更进一步地：所述电容器板的侧壁固定连接有保护壳。

更进一步地：所述触头的上表面和下表面分别固定连接有固定块，固定块上固定连接有固定弹簧。

更进一步地：所述触头从外壳的侧壁伸出。

更进一步地：所述固定弹簧的另一端与电容器板的端部固定连接。

更进一步地：所述触头的端部呈球形。

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：将本装置缓缓放入取芯孔内，利用触头与混凝土层、沉渣层、接触时运动状态的不同，从而在外界显示器上显示出不同的图像，分析图像性质可判断出沉渣层的厚度，从而完成沉渣层厚度的检测，测量精度高，测量结果更加准确，且触头的端部呈球形，可减小触头与取芯孔内壁的摩擦，减少触头的磨损率，解决了现有的重锤法测量沉渣层厚度不准确，测量精度差的问题。

附图说明

图1为沉渣厚度检测仪的立体图a；

图2为沉渣厚度检测仪的立体图b；

图3为沉渣厚度检测仪中外壳的内部结构示意图；

图4为沉渣厚度检测仪中电信号收集盒的俯视图；

图5为沉渣厚度检测仪中电信号收集盒的仰视图；

图6为灌注桩沉渣层及持力层示意图。

示意图中的标号说明：1-吊绳；2-外壳；3-重锤；4-电信号收集盒；5-保护壳；6-电容器板；7-电介质板；8-固定装置；9-固定弹簧；10-触头；100-取芯孔；200-混凝土层；300-沉渣层；400-持力层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

请参阅图1-6，本发明实施例中，一种沉渣厚度检测仪，包括吊绳1、外壳2和重锤3，外壳2的上表面安装有吊绳1，吊绳1的表面标注有刻度线，吊绳1的内部包裹有信号传输线，外壳2的下表面固定连接有重锤3，外壳2的内部设有固定装置8，固定装置8与外壳2的内壁固定连接，固定装置8的内部安装有电信号收集盒4，电信号收集盒4通过吊绳1内部包裹的信号传输线与外接显示设备电性连接，外接显示设备内部集成有可编程控制器，可以将接收到的电流或电压信号转化为运动图像显示出来，便于人们观察。

固定装置8的四周设有四个位移传感器，位移传感器与电信号收集盒4电性连接，位移传感器包括电容器板6、电介质板7、固定弹簧9和触头10，电介质板7与固定装置8的侧壁固定连接，电介质板7的上方和下方分别设有电容器板6，电容器板6与固定装置8的侧壁固定连接，电介质板7夹在两个电容器板6之间，且电介质板7与电容器板6滑动连接，电容器板6的侧壁固定连接有保护壳5，电介质板7的端部固定连接有触头10，触头10的上表面和下表面分别固定连接有固定块，固定块上固定连接有固定弹簧9，固定弹簧9的另一端与电容器板6的端部固定连接，触头10从外壳2的侧壁伸出。

当触头10接触待测物时，在压力的作用下触头10向内移动，带动电介质板7向内移动，电容器板6与电介质板7构成电容器，根据电容公式，电介质板7插入部分变多，则介电常数变大，因此电容器的电容也会随之变大，触头向外移动的原理相同，电容的变化通过外接电路转换成电流或电压信号，电信号收集盒4将收集到的电流或电压信号传递给外接显示设备，外接显示设备将接收到的电流或电压信号转化为运动图像显示出来，便于人们观察。

本发明的工作原理是：在混凝土灌注桩施工完成后，在其表面钻取芯孔100，将本装置缓缓放入取芯孔100内，触头10指向取芯孔100的内壁，并开始触碰孔壁，当触头10接触表面光滑的混凝土层200时，触头10出现微小移动，伸缩幅度总体不大，且较为稳定，则外接显示器上的图像为平稳直线，曲率接近于零，振幅变化微小；当触头10接触表面粗糙的沉渣层300时，触头10会出现不平稳运动，伸缩幅度忽大忽小，则外接显示器上的图像为上下跳动的曲线，且频率不一；最后本装置进入持力层400，触头10会重新恢复较为平稳的运动，图像又会转为平稳直线，分析图像性质可判断出触头10从混凝土层200运动至沉渣层300的边界点A和触头10从沉渣层300运动至持力层400的边界点B，利用吊绳1上标注的刻度可算出A点至B点距离，AB段长度即沉渣层300的厚度，从而完成沉渣层300厚度的检测。

实施例2

在实施例1的基础上，触头10的端部呈球形，可减小触头10与取芯孔内壁的摩擦，同时也减少触头10的磨损率。

需要特别说明的是，本申请中吊绳1、外壳2和重锤3为现有技术的应用，电容器板、电介质板、触头为本申请的创新点，其有效解决了现有的重锤法测量沉渣层厚度不准确，测量精度差的问题。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种沉渣厚度检测仪，包括吊绳（1）、外壳（2）和重锤（3），外壳（2）的上表面安装有吊绳（1），其特征在于，所述外壳（2）的下表面固定连接有重锤（3），外壳（2）的内部设有固定装置（8），固定装置（8）的内部安装有电信号收集盒（4），固定装置（8）的四周设有四个位移传感器，位移传感器包括电容器板（6）、电介质板（7）和触头（10），电介质板（7）的上方和下方分别设有电容器板（6），电介质板（7）的端部固定连接有触头（10）；

所述吊绳（1）的内部包裹有信号传输线；

所述电容器板（6）的侧壁固定连接有保护壳（5）；

所述触头（10）的上表面和下表面分别固定连接有固定块，固定块上固定连接有固定弹簧（9）；

所述触头（10）从外壳（2）的侧壁伸出。

2.根据权利要求1所述的沉渣厚度检测仪，其特征在于，所述固定弹簧（9）的另一端与电容器板（6）的端部固定连接。

3.根据权利要求1-2任一所述的沉渣厚度检测仪，其特征在于，所述触头（10）的端部呈球形。