CN109989433A - 一种实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置及其检测方法 - Google Patents
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Classifications
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D33/00—Testing foundations or foundation structures
Abstract
本发明公开了一种实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置及其检测方法，包括浮面托盘、压力盒、频率采集仪，压力盒安装在浮面托盘的上表面，浮面托盘下表面连接有螺纹杆，螺纹杆上设置有配重。向钻孔内首灌混凝土，将浮面托盘下放于钻孔上下反复提动浮面托盘来确保其与混杂层接触，待浮面托盘稳定后，采集压力盒的频率，根据测量的频率和相应的压力盒率定系数，可计算出灌注过程中压力盒在不同深度处受到上浮泥浆的压力P，然后测出泥浆重度γ，根据P＝γh，即可得出压力盒距孔口标高的距离，从而得出灌注桩的长度。
Description
技术领域
本发明属于桩基检测技术领域，具体涉及一种实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置及其检测方法。
背景技术
混凝土超灌高度检测作为确保桩身质量最为有效的措施一直受到国内外相关专业人员的高度关注，其检测方法的准确性可直接影响到工程基础施工质量和进度，若检测高度偏高，很容易导致施工人员加快上提注浆管的速度，使得浮浆层处于桩底或桩身中间，形成夹泥或断桩，此外，尚存在因少灌导致桩长无法满足设计要求的重大工程质量事；若检测高度偏低，则桩顶最终超灌高度将远远大于设计标高，不仅造成材料浪费，且极大地增加了后期桩头破除的人工成本及外运费用，同时导致现场土方开挖困难，严重影响了施工进度。
目前，现场测量钻孔灌注桩的桩顶标高采用较多的是重锤检测法和测锥测盘法，其中重锤检测法的工作原理是把连接铁杆件的绳尺放入钻孔，并确保铁件到达孔底，通过计算转杆总长减去绳尺读数得到桩顶沉渣厚度，从而得到混凝土的超灌高度，该方法虽然操作简便，但检测结果很不准确；测锥测盘法的工作原理是在导管中用测锥测量得出长度，将导管提起一定长度，静止后用测盘测出导管长度，测针减去测盘计算出桩顶沉渣厚度，从而得出混凝土桩顶高度，该方法操作较为繁琐，且检测结果同样不准确，此外，上述两种方法无法实时检测混凝土的超灌高度，对施工进度存在一定影响。
随着自动化技术的发展及普及度的提高，越来越多的工程技术人员开始将其与工程监测、检测技术相结合，如多段式测斜仪、激光测距仪、无线传输设备在深基坑工程中的应用等，目前，自动化检测技术凭借自身高精度、高频率、高效率等优势正逐步弥补传统监测、检测方法中存在的人工成本高，结果误差大，易受外界因素影响等多方面的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置及其检测方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置，包括浮面托盘(1)、压力盒(2)、频率采集仪(3)，所述压力盒(2)安装在浮面托盘(1)的上表面，浮面托盘(1)下表面连接有螺纹杆(1-2)，螺纹杆(1-2)上设置有配重螺母(1-3)；所述振旋式频率采集仪(3)与压力盒(2)通过线缆连接，采集压力盒(2)的数据。
在上述技术方案中，浮面托盘与尼龙绳(1-4)连接。
在上述技术方案中，所述浮面托盘(1)上设有小孔，小孔用于绑扎尼龙绳(1-4)，孔数宜≥3，成圆周等间距分布，以避免浮面托盘(1)下放时倾覆。
在上述技术方案中，浮面托盘(1)的上表面设有圆槽(1-1)，所述压力盒(2)安装在该圆槽(1-1)中。进一步的，所述圆槽(1-1)内径与压力盒(2)外径相等，从而可避免压力盒(2)从圆槽(1-1)内脱出；圆槽(1-1)边缘设有单个导线缺口，压力盒(2)的导线从缺口引出。
在上述技术方案中，所述螺纹杆(1-2)垂直连接在浮面托盘(1)的下表面。进一步的说，螺纹杆(1-2)与浮面托盘(1)焊接连接。
在上述技术方案中，根据钻孔内泥浆浓度，可在螺纹杆(1-2)上增减配重螺母(1-3)来控制浮面托盘(1)下沉速率。
在上述技术方案中，所述浮面托盘(1)下放前应在螺纹杆(1-2)上拧入足够重量的配重螺母(1-3)，以保证浮面托盘(1)穿过泥浆层后与混杂层面接触。
在上述技术方案中，所述浮面托盘(1)下放时应注意将压力盒(2)的导线引出钻孔外。
在上述技术方案中，所述浮面托盘(1)下表面始终与混杂层接触，随着混凝土分层灌注量的增加，桩头的混杂层上升推动浮面托盘(1)上移。
所述的实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置的检测方法如下：
①根据钻孔内泥浆的稠度，在螺栓杆(1-2)上拧入适当重量的配重螺母(1-3)；
②用振旋式频率采集仪(3)采集压力盒(2)的初始频率f0；
③当钻孔内初灌混凝土后，提起绑扎有足够长度尼龙绳(1-4)的浮面托盘(1)，缓缓沉入钻孔内，沉放时应避免压力盒(2)导线滑入钻孔内；
④固定有压力盒(2)的浮面托盘(1)与混杂层接触后停止下沉，然后上下提动浮面托盘(1)，使其与混杂层充分接触，然后继续灌注混凝土，随着混凝土灌注量的增加，桩头的混杂层上升推动浮面托盘(1)上移；
⑤实时采集压力盒(2)的频率f1，用土压力盒率定系数k乘以(f1-f0)，求出压力盒(2)在各深度受到上覆泥浆的压力P；
⑥测出泥浆重度γ，根据公式P＝γh即可得出压力盒(2)距孔口标高的距离。
本发明的优点和有益效果为：
本发明的实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置将频率采集仪和压力盒应用于混凝土超灌高度检测领域，实现了混凝土超灌高度的自动化检测。混凝土灌注过程中可实时检测超灌高度，对施工过程无影响，极大地提高了施工进度，且该装置能够精确的测出混凝土超灌高度，从而保证了桩身质量，同时避免了因超灌高度过大所引发的材料浪费，后期破除桩头增加人工成本及外运费用，影响现场施工等一系列问题，此外，本发明结构简单，操作方便，实用性较强。
附图说明
图1是本发明的平面结构示意图。
图2是本发明的空间结构示意图。
附图标记说明：1：浮面托盘、2：压力盒、3：振旋式频率采集仪、1-1：圆槽、1-2：螺纹杆、1-3：配重螺母、1-4：尼龙绳。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
如图1、2所示，一种实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置，包括浮面托盘1、压力盒2、振旋式频率采集仪3，所述浮面托盘1的上表面设有圆槽1-1，浮面托盘1下表面垂直焊接螺纹杆1-2，螺纹杆1-2上设置有配重螺母1-3，根据钻孔内泥浆浓度，可在螺纹杆1-2上增减配重螺母1-3来控制浮面托盘1下沉速率；所述压力盒2固定于浮面托盘1的圆槽1-1内，并用振旋式频率采集仪3采集压力盒2的检测数据。向钻孔内首灌混凝土，孔底沉渣与混凝土形成混杂层，后续灌入的混凝土在已灌混凝土内部流动，首灌的混凝土始终处在最上层；将浮面托盘(1)下放于钻孔上下反复提动浮面托盘(1)来确保其与混杂层接触；待浮面托盘(1)稳定后，采集压力盒(2)的频率；根据测量的频率和相应的压力盒率定系数，可计算出灌注过程中压力盒(2)在不同深度处受到上浮泥浆的压力；测出泥浆重度，即可得出压力盒(2)距孔口标高的距离，从而得出灌注桩的长度。
如图1、2所示，所述浮面托盘(1)下放前应在螺纹杆(1-2)上拧入足够重量的配重螺母(1-3)，以保证浮面托盘(1)穿过泥浆层后与混杂层面接触。
如图1、2所示，所述浮面托盘(1)下放时应注意将压力盒(2)的导线引出钻孔外。
如图1、2所示，所述浮面托盘(1)下表面始终与混杂层接触，随着混凝土分层灌注量的增加，桩头的混杂层上升推动浮面托盘(1)上移。
所述实时检测钻孔灌注桩超灌高度的自动化装置的具体使用方法如下：
①根据钻孔内泥浆的稠度，在螺栓杆(1-2)上拧入适当重量的配重螺母(1-3)；
②将压力盒(2)固定在浮面托盘(1)的圆槽(1-1)内，然后用振旋式频率采集仪(3)采集压力盒(2)的初始频率f0；
③当钻孔内初灌混凝土后，提起绑扎有足够长度尼龙绳(1-4)的浮面托盘(1)，缓缓沉入钻孔内，沉放时应避免压力盒(2)导线滑入钻孔内；
④固定有压力盒(2)的浮面托盘(1)与混杂层接触后停止下沉，然后上下提动浮面托盘(1)，使其与混杂层充分接触，然后继续灌注混凝土，随着混凝土灌注量的增加，桩头的混杂层上升推动浮面托盘(1)上移；
⑤实时采集压力盒(2)的频率f1，用土压力盒率定系数k乘以(f1-f0)，即可求出压力盒(2)在各深度受到上覆泥浆的压力P；
⑥测出泥浆重度γ(泥浆重度γ可用容重法测出)，根据公式P＝γh即可得出压力盒(2)距孔口标高的距离，进而得出灌注桩的长度(灌注桩的长度等于钻孔总长减去压力盒(2)距孔口标高的距离)。
实施例二
在实施例一的基础上，进一步的说，所述浮面托盘(1)边缘位置等间距设有小孔，小孔用于绑扎尼龙绳(1-4)，尼龙绳长度足够长，通过尼龙绳将浮面托盘(1)下放到钻孔中；进一步的，孔数宜≥3，这样更加稳定，可避免浮面托盘(1)下放时倾覆。
实施例三
在实施例一的基础上，进一步的说，所述圆槽(1-1)内径与压力盒(2)外径相等，从而可避免压力盒(2)从圆槽(1-1)内脱出，圆槽(1-1)边缘设有单个导线缺口，压力盒(2)的导线从缺口引出。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置，其特征在于：包括浮面托盘(1)、压力盒(2)、频率采集仪(3)，所述压力盒(2)安装在浮面托盘(1)的上表面，浮面托盘(1)下表面连接有螺纹杆(1-2)，螺纹杆(1-2)上设置有配重螺母(1-3)；所述振旋式频率采集仪(3)与压力盒(2)通过线缆连接，采集压力盒(2)的数据。
2.根据权利要求1所述的实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置，其特征在于：浮面托盘与尼龙绳(1-4)连接。
3.根据权利要求2所述的实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置，其特征在于：所述浮面托盘(1)上设有小孔，小孔用于绑扎尼龙绳(1-4)，孔数≥3，成圆周等间距分布。
4.根据权利要求1所述的实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置，其特征在于：浮面托盘(1)的上表面设有圆槽(1-1)，所述压力盒(2)安装在该圆槽(1-1)中。
5.根据权利要求4所述的实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置，其特征在于：所述圆槽(1-1)内径与压力盒(2)外径相等；圆槽(1-1)边缘设有单个导线缺口，压力盒(2)的导线从缺口引出。
6.根据权利要求1所述的实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置，其特征在于：所述螺纹杆(1-2)垂直连接在浮面托盘(1)的下表面。
7.根据权利要求1所述的实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置，其特征在于：根据钻孔内泥浆浓度，在螺纹杆(1-2)上增减配重螺母(1-3)来控制浮面托盘(1)下沉速率。
8.根据权利要求1所述的实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置，其特征在于：所述浮面托盘(1)下放前应在螺纹杆(1-2)上拧入足够重量的配重螺母(1-3)，以保证浮面托盘(1)穿过泥浆层后与混杂层面接触。
9.根据权利要求1所述的实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置，其特征在于：所述浮面托盘(1)下放时要将压力盒(2)的导线引出钻孔外。
10.根据权利要求1所述的实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
①根据钻孔内泥浆的稠度，在螺栓杆(1-2)上拧入适当重量的配重螺母(1-3)；
②用振旋式频率采集仪(3)采集压力盒(2)的初始频率f0；
③当钻孔内初灌混凝土后，提起绑扎有足够长度尼龙绳(1-4)的浮面托盘(1)，缓缓沉入钻孔内，沉放时应避免压力盒(2)导线滑入钻孔内；
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⑤实时采集压力盒(2)的频率f1，用土压力盒率定系数k乘以(f1-f0)，求出压力盒(2)在各深度受到上覆泥浆的压力P；
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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