CN111021436A - 一种桩身垂直度及桩长光学监测方法及装置 - Google Patents
一种桩身垂直度及桩长光学监测方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111021436A CN111021436A CN201911356849.1A CN201911356849A CN111021436A CN 111021436 A CN111021436 A CN 111021436A CN 201911356849 A CN201911356849 A CN 201911356849A CN 111021436 A CN111021436 A CN 111021436A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- laser
- pile body
- sensitive plate
- laser detector
- 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.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 8
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 claims description 16
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 claims description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D33/00—Testing foundations or foundation structures
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
- E02D5/46—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making in situ by forcing bonding agents into gravel fillings or the soil
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/04—Measuring depth or liquid level
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D2600/00—Miscellaneous
- E02D2600/10—Miscellaneous comprising sensor means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Paleontology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geology (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种桩身垂直度光学监测装置，包括激光探测器、感光板、感光板收发装置，激光探测器的发射光源垂直向下，所述感光板设置在桩身上方，激光探测器设置在感光板正上方，所述感光板收发装置设置在感光板的一侧，测量时激光照在感光板上，激光点在感光板上的移动轨迹被即感光板收发装置将信号发送到远程数据处理系统，可以判断桩身的位置状态以及是否需要调整，结构简单，测量精度高，同时还利用激光探测器具有发射与接收的功能来计算打桩深度，一物两用，实用性强。
Description
技术领域
本发明属于建筑基础施工领域，具体涉及一种桩身垂直度及桩长光学监测方法及装置。
背景技术
水泥土搅拌桩技术具有施工设备简单、施工速度快、加固效果好、造价较低等优点，在软土地基处理工程中得到了广泛应用。其中通过保证打桩机的垂直度和下钻深度来保证水泥桩的垂直度和长度，从而保证桩质量有着重要的意义。目前，测量桩身垂直度的方法有两种：（1）传统的方法：利用一条细绳拉着垂线砣，利用重力，进行垂直度测量。缺点是：人眼直接观察不精确。（2）现代常用方法：在水泥搅拌桩桩顶安装电子倾角仪。缺点是：倾角仪受到震动的影响，在使用过后，需要校准。且安装在桩顶部，安装和维护的难度都较高。测量打桩长度用目视的方法，测量不准确。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种桩身垂直度及桩长光学监测方法及装置，结构简单，测量精度高，减少安装和维护的难度，同时还可以计算下钻深度。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种桩身垂直度光学监测装置，包括激光探测器、感光板、感光板收发装置，所述激光探测器通过电源线挂在感光板上方，激光探测器的发射光源垂直向下，所述感光板设置在桩身上方，感光板上设有靶环以及中心十字线，激光探测器设置在感光板正上方，所述感光板收发装置设置在感光板的一侧。
作为本发明的一种改进，所述激光探测器具有发射端与接收端。
一种桩身垂直度光学监测的方法，包括以下步骤：
在打桩前打开激光探测器与感光板收发装置，其发射端发出的激光正对着感光板的正中心，然后桩身下滑，激光点在感光板上的移动轨迹被即感光板收发装置将信号发送到远程数据处理系统，远程数据处理系统根据接收到的位置信息，可以判断桩身的位置状态以及是否需要调整。
一种桩身打桩深度的测量方法，包括以下步骤：
（1）激光探测器的激光源离感光板中心的距离为L1，
（2）发出和接受到的激光时间差为t1=2*L1/C（C为光速，3*10^8m/s）
（3）打桩机运行一段时间后，激光源发出和接受到得时间差为t，测算出打桩的深度为L=t*C/2-L1。
本发明的有益效果是：
本发明所述的一种桩身垂直度及桩长光学监测方法及装置，结构简单，无需校准，测量精度高，减少安装和维护的难度，同时还可以计算打桩深度。
附图说明
图1为打桩机处于垂直状态示意图（光正对感光板正中心）。
图2为打桩机处于歪斜状态示意图（光偏离感光板正中心）。
图3为打桩机运行示意图。
附图标记列表：
1、电源线，2、激光探测器，3、感光板，4、感光板收发装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图所示，本发明所述的一种桩身垂直度光学监测装置，包括两个组成部分：1为由一根电源线1和数据线装置连接的垂直朝下的光源（即高灵敏度的CCD激光探测器2），2为在打桩机钻顶安装的感光装置（感光板3）和数据无线收发装置（感光板收发装置4）。
光源选择激光器，因为激光器的光斑小，对准精度高。
在打桩前可以打开光源装置，如果光正对着感光板的正中心（A点），（图1中虚线代表激光的光线），即打桩机是垂直的，如图1所示。
如图2所示，当打桩机处于歪斜状态时，激光在感光板的位置偏离中心A点，位于B点。
感光板收发装置的功能是：（1）在装机开始工作之前及打桩结束后，接收远程遥控信号，开启或关闭感光板3；（2）发送感光板3接收到的打在感光板上的激光位置信息，并将信号发送到远程数据处理系统。远程数据控制系统根据接收到的位置信息，可以判断桩身的位置状态以及是否需要调整。
本装置还有一个功能即为打桩深度的测量。是利用激光探测器具有发射与接收的功能；因为激光探测器接收端只接收由发射端发出的具有特定频率的激光束，激光探测器能够将数据传输给远程数据控制系统。
假设开始时候，激光源离感光板中心A点的距离为L1，此时发出和接受到的激光时间差为t1=2*L1/C（C为光速，3*10^8m/s）。打桩机运行一段时间后，激光源发出和接受到得时间差为t，此时打桩的深度为L=t*C/2-L1。示意可见图3。
本发明结构简单，而且能够用于桩身垂直度监测与打桩深度测量，检测精度高，时间快，实用性强。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (4)
1.一种桩身垂直度光学监测装置，其特征在于：包括激光探测器、感光板、感光板收发装置，所述激光探测器通过电源线挂在感光板上方，激光探测器的发射光源垂直向下，所述感光板设置在桩身上方，感光板上设有靶环以及中心十字线，激光探测器设置在感光板正上方，所述感光板收发装置设置在感光板的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种桩身垂直度光学监测装置，其特征在于：所述激光探测器具有发射端与接收端。
3.利用权利要求1所述的桩身垂直度光学监测装置的监测方法，其特征在于：包括以下步骤：
在打桩前打开激光探测器与感光板收发装置，其发射端发出的激光正对着感光板的正中心，然后桩身下滑，激光点在感光板上的移动轨迹被即感光板收发装置将信号发送到远程数据处理系统，远程数据处理系统根据接收到的位置信息，可以判断桩身的位置状态以及是否需要调整。
4.利用权利要求1所述的桩身垂直度光学监测装置进行的桩身打桩深度的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）激光探测器的激光源离感光板中心的距离为L1，
（2）发出和接受到的激光时间差为t1=2*L1/C（C为光速，3*10^8m/s）
（3）打桩机运行一段时间后，激光源发出和接受到得时间差为t，测算出打桩的深度为L=t*C/2-L1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911356849.1A CN111021436A (zh) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 一种桩身垂直度及桩长光学监测方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911356849.1A CN111021436A (zh) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 一种桩身垂直度及桩长光学监测方法及装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111021436A true CN111021436A (zh) | 2020-04-17 |
Family
ID=70213278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911356849.1A Pending CN111021436A (zh) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 一种桩身垂直度及桩长光学监测方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111021436A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111809648A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-23 | 中交第三航务工程局有限公司 | 海上风电大直径单桩生产过程数据的测量分析方法 |
| CN113719272A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-30 | 航天建筑设计研究院有限公司 | 一种钻孔桩垂直的随钻测量控制装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104563171A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-04-29 | 中交四航局第二工程有限公司 | 一种钢管桩锤击沉桩的贯入度检测装置及检测方法 |
| CN205825965U (zh) * | 2016-07-24 | 2016-12-21 | 山西省交通科学研究院 | 一种快速测量桥梁墩柱垂直度测量仪 |
| CN206457858U (zh) * | 2016-12-28 | 2017-09-01 | 中国一冶集团有限公司 | 高压旋喷桩垂直度控制装置 |
| CN212104220U (zh) * | 2019-12-25 | 2020-12-08 | 中交三航局第三工程有限公司 | 一种桩身垂直度及桩长光学监测装置 |
-
2019
- 2019-12-25 CN CN201911356849.1A patent/CN111021436A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104563171A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-04-29 | 中交四航局第二工程有限公司 | 一种钢管桩锤击沉桩的贯入度检测装置及检测方法 |
| CN205825965U (zh) * | 2016-07-24 | 2016-12-21 | 山西省交通科学研究院 | 一种快速测量桥梁墩柱垂直度测量仪 |
| CN206457858U (zh) * | 2016-12-28 | 2017-09-01 | 中国一冶集团有限公司 | 高压旋喷桩垂直度控制装置 |
| CN212104220U (zh) * | 2019-12-25 | 2020-12-08 | 中交三航局第三工程有限公司 | 一种桩身垂直度及桩长光学监测装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111809648A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-23 | 中交第三航务工程局有限公司 | 海上风电大直径单桩生产过程数据的测量分析方法 |
| CN113719272A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-30 | 航天建筑设计研究院有限公司 | 一种钻孔桩垂直的随钻测量控制装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN212104220U (zh) | 一种桩身垂直度及桩长光学监测装置 | |
| US8269984B2 (en) | Distance-measuring method for a device projecting a reference line, and such a device | |
| CN111021436A (zh) | 一种桩身垂直度及桩长光学监测方法及装置 | |
| CN213336076U (zh) | 一种垂直激光高程传递系统 | |
| CN203837692U (zh) | 一种具有自校准功能的激光测高仪 | |
| CN103884316A (zh) | 一种自校准的双工位激光水平测高仪 | |
| CN105927213B (zh) | 一种钻孔灌注桩成孔垂直度精准测量装置及其测量方法 | |
| CN101261124A (zh) | 激光测量系统 | |
| CN108195364A (zh) | 用于锚杆钻机的作业定位系统 | |
| CN108505450B (zh) | 一种钢管拱桥吊杆安装仿真装置及使用方法 | |
| CN210893130U (zh) | 边坡开挖坡角的检测控制装置 | |
| CN209230597U (zh) | 一种基于射频激光的隧道拱顶下沉监测装置 | |
| CN105298150A (zh) | 一种建筑施工模板安装多功能垂吊装置 | |
| CN206847601U (zh) | 一种桥墩施工垂直度测量装置 | |
| CN102944186A (zh) | 导轨的安装校正工具 | |
| CN203259148U (zh) | 内置测高装置的测量仪器 | |
| CN210513017U (zh) | 基于ccd传感器的高支模立杆位移实时监测系统 | |
| WO2020062965A1 (zh) | 整体钢平台爬升导柱标高实时监控系统及其使用方法 | |
| CN112211551A (zh) | 一种带有实时垂直度检测的旋挖机及其实现方法 | |
| CN106323170A (zh) | 基于激光三维定位的混凝土振捣质量的实时监测方法 | |
| CN216081483U (zh) | 基于双线激光的沉井掘进机导向系统 | |
| CN114624677A (zh) | 一种土木工程用测距装置 | |
| CN207923134U (zh) | 用于锚杆钻机的作业定位系统 | |
| CN211422633U (zh) | 一种新型锚索变径钻孔尺寸检测装置 | |
| CN208206054U (zh) | 一种带坐标信息的大尺寸直线度检测仪 |
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 | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20230918 Address after: 210011 No.3 Jiangbian Road, Gulou District, Nanjing City, Jiangsu Province Applicant after: NO.3 ENGINEERING CO., LTD. OF CCCC THIRD HARBOR ENGINEERING Co.,Ltd. Applicant after: CCCC THIRD HARBOR ENGINEERING Co.,Ltd. Address before: No.1402 Gulou Road, Nanjing City, Jiangsu Province Applicant before: NO.3 ENGINEERING CO., LTD. OF CCCC THIRD HARBOR ENGINEERING Co.,Ltd. Applicant before: NANJING BRANCH OF CCCC THIRD HARBOR ENGINEERING CO.,LTD. |