CN113446918A - 孔底沉渣高准确度检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及建筑检测技术领域，尤其是涉及孔底沉渣高准确度检测装置及方法，其装置包括安装座，安装座上安装有刻度绳，刻度绳的末端固定有安装架，安装架上连接有用于测量成孔后孔深的第一测量组件和用于测量灌注前孔深的第二测量组件，第二测量组件包裹第一测量组件，安装架和第二测量组件之间设置有用于驱动第一测量组件沿第二测量组件的轴线方向运动至露出第二测量组件外部的驱动组件。解决了现有的孔底沉渣检测装置构造简单，在测量时很容易偏离钻孔的中心位置，影响了测量结果准确性的问题。本申请具有提高孔底沉渣检测装置测量结果准确性的效果。

Description

孔底沉渣高准确度检测装置及方法

技术领域

本申请涉及建筑检测技术领域，尤其是涉及孔底沉渣高准确度检测装置及方法。

背景技术

目前，沉渣指在钻孔和清孔过程中沉淀或塌孔留下的、未被循环泥浆带走的沉淀物，且沉淀物的颗粒较粗。

孔底沉渣的存在会影响凝固后的混凝土桩的承载力，因此需要对孔底沉渣的厚度进行测量，确定其是否在合适的范围内，如果超过了范围，就需要对沉渣进行清理。

沉渣厚度即这层沉淀物的层高。沉渣厚度通过钻孔桩成孔后测得的孔深与钻孔桩灌注前测得的孔深之差测得,测量时采用吊锤，两次量取的孔深都参照同一个基准点。

发明人认为，现有的孔底沉渣检测装置构造简单，在测量时很容易偏离钻孔的中心位置，影响了测量结果的准确性。

发明内容

为了提高孔底沉渣测量结果的准确性，本申请提供了孔底沉渣高准确度检测装置及方法。

第一方面，本申请提供孔底沉渣高准确度检测装置，具有提高孔底沉渣测量结果准确性的特点。

本申请是通过以下技术方案得以实现的：

孔底沉渣高准确度检测装置，包括安装座，所述安装座上安装有刻度绳，所述刻度绳的末端固定有安装架，所述安装架上连接有用于测量成孔后孔深的第一测量组件和用于测量灌注前孔深的第二测量组件，所述第二测量组件包裹所述第一测量组件，所述安装架和所述第二测量组件之间设置有用于驱动第一测量组件沿第二测量组件的轴线方向运动至露出第二测量组件外部的驱动组件。

通过采用上述技术方案，在钻孔桩成孔后，使安装座放置于钻孔所在的顶面位置，起到支撑作用；展开刻度绳，以使安装架进入钻孔内，同时，使驱动组件驱动第一测量组件沿第二测量组件的轴线方向运动至露出第二测量组件外部，直至第一测量组件到达孔底部，停止展开刻度绳，此时读取刻度绳上的示数，得到成孔后的孔深；再收卷刻度绳，使得安装架带动第一测量组件和第二测量组件离开钻孔，同时，使驱动组件驱动第一测量组件运动至初始位置，此时第二测量组件包裹第一测量组件；在钻孔桩灌注前，再使安装座放置于钻孔所在的顶面位置并展开刻度绳，使安装架进入钻孔内，以带动第二测量组件运动至沉渣顶面，停止展开刻度绳，此时读取刻度绳上的示数，得到灌注前的孔深；再收卷刻度绳，使得安装架带动第二测量组件离开钻孔；测量过程中，第一测量组件设置在第二测量组件的轴线方向上，即第二测量组件在第一测量组件进行测量工作时能更好地牵引刻度绳，利于第一测量组件顺利到达孔底部，同时，第二测量组件与沉渣顶面接触的面积较大，使得第二测量组件整体更靠近钻孔的中心位置，提高了测量结果的准确性。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一测量组件包括测针，所述测针成对且对称设置。

通过采用上述技术方案，第一测量组件包括测针，测针精细，在测量成孔后的孔深时能更好地到达孔底部，同时，测针成对且对称设置，测量时能更靠近钻孔的中心位置，且在钻孔内下降时能更稳固，使得测量结果更精准。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第二测量组件包括测饼和连接杆，所述连接杆有若干且以所述安装架为中心固定连接于所述测饼上，所述测饼的中心位置沿轴线方向开设有开口，所述开口供所述第一测量组件横穿。

通过采用上述技术方案，第二测量组件包括测饼，通过连接杆与安装架连接，使得测饼能更靠近钻孔的中心位置，同时，测饼自身的重量较重，在测量灌注前的孔深时不易沉入沉渣里面，使得测量结果更精准。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动组件包括丝杆、导向杆和电机，所述丝杆竖直转动连接于所述安装架上，所述导向杆与所述丝杆平行设置且固定在所述安装架上，所述电机与所述丝杆的端部固定连接。

通过采用上述技术方案，使电机驱动丝杆转动，在导向杆的导向作用下，驱动第一测量组件沿第二测量组件的轴线方向运动至露出第二测量组件外部，实现了精准调控第一测量组件与第二测量组件相对位置的目的，操作简便。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述安装座上设置有用于展开或收卷刻度绳的牵引组件。

通过采用上述技术方案，牵引组件用于展开或收卷刻度绳，借助牵引组件调节刻度绳展开的长度，操作更方便。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述牵引组件包括第一滑轮、第二滑轮和第三滑轮，第一滑轮的轴心方向位置与第二滑轮的轴心方向位置固定连接，所述刻度绳绕接在所述第一滑轮上且刻度绳的一端与第一滑轮固定，所述第三滑轮为动滑轮，所述第二滑轮上绕接有拉绳，所述拉绳的一端固定在所述第二滑轮上，另一端绕过所述第三滑轮。

通过采用上述技术方案，第三滑轮为动滑轮，以改变拉绳的受力方向，便于工作人员进行操作；使第三滑轮转动，带动第二滑轮转动，进而带动第一滑轮转动，实现展开或收卷刻度绳的目的。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述安装座的两端固定有竖直设置的安装筒，所述安装筒内螺纹连接有安装杆。

通过采用上述技术方案，安装杆与安装筒螺纹连接，以便于改变安装杆与安装筒的相对位置，使得安装座处于水平状态，进而孔底沉渣高准确度检测装置的放置更稳固，利于测量。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述安装杆的侧面间隔设置有至少三个支撑轮。

通过采用上述技术方案，间隔设置在安装杆侧面的至少三个支撑轮因增加了安装杆与地面的接触面积，使得安装杆能更稳固地放置于地面上，利于测量。

第二方面，本申请提供孔底沉渣高准确度检测方法，具有提高孔底沉渣测量结果准确性的特点。

本申请是通过以下技术方案得以实现的：

孔底沉渣高准确度检测方法，基于上述的孔底沉渣高准确度检测装置，包括以下步骤，

在钻孔桩成孔后，展开所述刻度绳，使所述安装架进入钻孔内，同时，使所述驱动组件驱动所述第一测量组件沿第二测量组件的轴线方向运动至露出第二测量组件外部；

当所述第一测量组件到达孔底部时，停止展开所述刻度绳并读取刻度绳上的示数，将测得的深度作为孔底深度L1；

收卷所述刻度绳，使所述安装架带动第一测量组件和第二测量组件离开钻孔，同时，使所述驱动组件驱动所述第一测量组件运动至初始位置；

在钻孔桩灌注前，展开所述刻度绳，使所述安装架进入钻孔内；

当所述第二测量组件运动至沉渣顶面，停止展开所述刻度绳并读取刻度绳上的示数，将测得的深度作为沉渣顶面深度L2；

使孔底深度L1和沉渣顶面深度L2进行减法计算，将两者之差作为沉渣厚度。

通过采用上述技术方案，第一测量组件设置在第二测量组件的轴线方向上，进而第二测量组件在第一测量组件进行测量工作时能更好地牵引刻度绳，利于第一测量组件顺利到达孔底部；同时，第二测量组件与沉渣顶面接触的面积较大，第二测量组件整体更靠近钻孔的中心位置，提高了测量结果的准确性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、第一测量组件设置在第二测量组件的轴线方向上，第二测量组件在第一测量组件进行测量工作时能更好地牵引刻度绳，利于第一测量组件顺利到达孔底部，同时，第二测量组件与沉渣顶面接触的面积较大，第二测量组件整体更靠近钻孔的中心位置，进而提高了孔底沉渣高准确度检测装置测量结果的准确性；

2、测针在测量成孔后的孔深时能更好地到达孔底部，同时，测量时能更靠近钻孔的中心位置，且在钻孔内下降时能更稳固，使得测量结果更精准；

3、测饼在测量时能更靠近钻孔的中心位置，同时，不易沉入沉渣里面，使得测量结果更精准；

4、驱动组件实现了精准调控第一测量组件与第二测量组件相对位置的目的，操作简便；

5、借助牵引组件调节刻度绳展开的长度，操作更方便；

6、安装杆与安装筒螺纹连接使得安装座处于水平状态，放置更稳固，利于测量；

7、支撑轮增加了安装杆与地面的接触面积，放置更稳固，利于测量。

附图说明

图1是本申请其中一实施例孔底沉渣高准确度检测装置的整体示意图。

图2是驱动组件驱动第一测量组件运动至第二测量组件外部的状态示意图。

图3是第一测量组件和第二测量组件的位置关系示意图。

图4是本申请其中一实施例孔底沉渣高准确度检测方法的流程图。

附图标记说明：

1、安装座；2、刻度绳；3、安装架；4、测针；5、安装块；6、测饼；7、连接杆；8、开口；9、丝杆；10、导向杆；11、电机；12、第一滑轮；13、第二滑轮；14、第三滑轮；15、拉绳；16、手把；17、安装筒；18、安装杆；19、支撑轮；20、延伸杆；21、连接座；22、扣圈。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。

参照图1，本申请实施例提供孔底沉渣高准确度检测装置，包括安装座1，安装座1呈长条状且平行于地面设置。安装座1的底面在两端位置分别固定有竖直设置的安装筒17，安装筒17内均套设有安装杆18，安装杆18的侧面印刻有螺纹且与安装筒17的内壁螺纹连接，以便于改变安装杆18与安装筒17的相对位置，使得安装座1处于水平状态，利于测量。

安装杆18的侧面在下方位置均间隔设置有至少三个支撑轮19。本实施例中，支撑轮19的数量可以为三个，三个支撑轮19间隔分布在安装杆18的侧面上，以增大安装杆18与凹凸不平的地面之间的接触面积。

安装座1上安装有刻度绳2，工作人员通过刻度绳2上指示的示数可以读取孔深，进而获得沉渣的厚度情况。

参照图1和图2，安装座1上设置有用于展开或收卷刻度绳2的牵引组件。牵引组件包括第一滑轮12、第二滑轮13和第三滑轮14，第一滑轮12的轴心方向位置与第二滑轮13的轴心方向位置固定连接，第一滑轮12和第二滑轮13分别竖直转动连接于安装座1的中心位置处，刻度绳2绕接在第一滑轮12上，刻度绳2的一端与第一滑轮12固定，刻度绳2的另一端固定连接有安装架3，第三滑轮14为动滑轮且竖直转动连接于安装座1底面固定连接的延伸杆20上，第二滑轮13上绕接有拉绳15，拉绳15的一端固定在第二滑轮13上，另一端绕过第三滑轮14固定连接有手把16。

第三滑轮14上设置有扭簧，扭簧的一端固定在拉绳15上，另一端固定在第三滑轮14的轴心位置方向上，扭簧使得拉绳15在不受外力作用下时能自动恢复初始状态。

工作人员借助手把16拉伸或松开拉绳15，带动第二滑轮13转动，第二滑轮13带动第一滑轮12转动，使得绕接在第一滑轮12上的刻度绳2展开或收卷。

参照图2和图3，刻度绳2的末端固定连接有安装架3，安装架3呈圆筒型，安装架3与刻度绳2通过扣圈22固定连接。

安装架3上还连接有用于测量成孔后孔深的第一测量组件和用于测量灌注前孔深的第二测量组件，第二测量组件包裹第一测量组件，安装架3和第二测量组件之间设置有用于驱动第一测量组件沿第二测量组件的轴线方向运动至露出第二测量组件外部的驱动组件。

参照图3，驱动组件包括丝杆9、导向杆10和电机11，安装架3连接有连接座21，丝杆9竖直转动连接于安装架3和连接座21之间，电机11固定安装于安装架3内，电机11的输出轴与丝杆9的端部固定连接，导向杆10与丝杆9平行设置且固定在安装架3和连接座21之间。

第一测量组件包括测针4，测针4的长度约20cm，测针4成对且对称设置，本实施例中，测针4有两根且通过安装块5螺纹连接于丝杆9的侧面上，两根导向杆10横穿安装块5。安装块5呈长方体型，两根测针4分别固定在安装块5朝向连接座21一面的两端位置，测针4与丝杆9、导向杆10错开设置。

导向杆10有两根且对称设置在丝杆9的两侧位置，以导向安装块5更稳固地沿丝杆9的长度方向滑动，进而带动测针4运动。

第二测量组件包括测饼6和连接杆7，测饼6的截面呈圆形,测饼6的中心位置沿轴线方向开设有开口8，开口8沿丝杆9的长度方向贯通设置，连接座21与测饼6固定连接且连接座21与测饼6之间留有间隙，连接座21正对开口8。

驱动第一测量组件沿第二测量组件的轴线方向运动时，测针4从连接座21与测饼6之间的间隙穿过且横穿开口8。

连接杆7有若干且以安装架3为中心固定连接于测饼6上。本实施例中，连接杆7有三根。连接杆7的一端固定在安装架3的侧面上，另一端固定在测饼6朝向连接座21的一面上。三根连接杆7和测饼6组成等边三角形锥体。

参照图4，本申请实施例还提供孔底沉渣高准确度检测方法，该孔底沉渣高准确度检测方法基于上述实施例中孔底沉渣高准确度检测装置。孔底沉渣高准确度检测方法的步骤描述如下。

S1:在钻孔桩成孔后，展开刻度绳2，使安装架3进入钻孔内，同时，使驱动组件驱动第一测量组件沿第二测量组件的轴线方向运动至露出第二测量组件外部。

S2:当第一测量组件到达孔底部时，停止展开刻度绳2并读取刻度绳2上的示数，将测得的深度作为孔底深度L1。

S3:收卷刻度绳2，使安装架3带动第一测量组件和第二测量组件离开钻孔，同时，使驱动组件驱动第一测量组件运动至初始位置。

S4:在钻孔桩灌注前，展开刻度绳2，使安装架3进入钻孔内。

S5:当第二测量组件运动至沉渣顶面，停止展开刻度绳2并读取刻度绳2上的示数，将测得的深度作为沉渣顶面深度L2。

S6:使孔底深度L1和沉渣顶面深度L2进行减法计算，将两者之差作为沉渣厚度。

具体地，在钻孔桩成孔后，通过调节安装杆18与安装筒17的相对位置，使得安装座1处于水平状态，以使安装座1平稳放置于地面上，起到支撑作用。

使安装架3进入钻孔内，此时刻度绳2受到拉力作用展开，同时，启动电机11，电机11的输出轴转动，带动丝杆9转动，在导向杆10的导向作用下，安装块5沿丝杆9的长度方向向测饼6滑动，带动测针4沿测饼6的轴线方向运动至露出测饼6和连接杆7组成的等边三角形锥体外部，使电机11停止转动，直至测针4到达孔底部，读取刻度绳2上的示数，得到成孔后的孔深。

借助手把16拉伸拉绳15，带动第二滑轮13转动，第二滑轮13带动第一滑轮12转动，使得绕接在第一滑轮12上的刻度绳2收卷，进而使安装架3带动测针4和测饼6离开钻孔，同时，启动电机11，电机11的输出轴反向转动，带动丝杆9反向转动，在导向杆10的导向作用下，安装块5沿丝杆9的长度方向远离测饼6滑动，带动测针4沿测饼6的轴线方向运动至位于测饼6和连接杆7组成的等边三角形锥体内部，使电机11停止转动，此时测针4运动至初始位置，测饼6和连接杆7组成的等边三角形锥体包裹测针4。

在钻孔桩灌注前，再次使安装座1水平放置于地面上，使安装架3进入钻孔内，同时，松开手把16，使得拉绳15恢复原位，进而刻度绳2展开，刻度绳2受到拉力作用继续展开，直至测饼6运动至沉渣顶面，此时读取刻度绳2上的示数，得到灌注前的孔深。

再借助手把16拉伸拉绳15，带动第二滑轮13转动，第二滑轮13带动第一滑轮12转动，使得绕接在第一滑轮12上的刻度绳2收卷，安装架3带动测针4和测饼6离开钻孔。

可选的，在钻孔桩成孔后，因为钻掉的泥巴及其他颗粒等浮渣还没有被泥浆带动清出孔,所以要把钻头向上提起几十厘米让钻头空钻进行清孔，同时，冲击钻也提起进行清孔，把浮渣清走。等完成后，再展开刻度绳2，使安装架3进入钻孔内。

可选的，测得孔底深度L1后，再轻轻提起刻度绳2约200-350毫米后快速下放，再次读取孔底深度L1，重复多次以获得多个孔底深度L1的数值，并对多个孔底深度L1的数值进行去最大值和最小值后取平均数处理，将处理后得到的数值作为孔底深度L1，使得测得的孔底深度更准确。

可选的，测得沉渣顶面深度L2后，再轻轻提起刻度绳2约200-350毫米后快速下放，再次读取沉渣顶面深度L2，重复多次以获得多个沉渣顶面深度L2的数值，并对多个沉渣顶面深度L2的数值进行去最大值和最小值后取平均数处理，将处理后得到的数值作为沉渣顶面深度L2，使得测得的孔底深度更准确。

孔底深度L1和沉渣顶面深度L2经过数据处理，能更准确的估算出沉渣厚度。

当灌注桩的沉渣厚度超过预设值时对钻孔进行清孔操作。本实施例中，预设值可以为30毫米。把钻头向上提起几十厘米让钻头空钻进行清孔，同时，冲击钻也提起进行清孔，以对钻孔桩进行二次清孔，将浮渣清走，直到沉渣厚度满足规范要求。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

在测量过程中，测针4设置在测饼6和连接杆7组成的等边三角形锥体的轴线方向上，测饼6和连接杆7组成的等边三角形锥体在测针4进行测量工作时能更好地牵引刻度绳2，利于测针4顺利到达钻孔底部，同时，测饼6与沉渣顶面接触时因接触面积较大，测饼6和连接杆7组成的等边三角形锥体整体更靠近钻孔的中心位置，进而孔底沉渣高准确度检测装置及方法的测量结果准确性提高。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述系统的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

Claims (9)

1.孔底沉渣高准确度检测装置，其特征在于，包括安装座(1)，所述安装座(1)上安装有刻度绳(2)，所述刻度绳(2)的末端固定有安装架(3)，所述安装架(3)上连接有用于测量成孔后孔深的第一测量组件和用于测量灌注前孔深的第二测量组件，所述第二测量组件包裹所述第一测量组件，所述安装架(3)和所述第二测量组件之间设置有用于驱动第一测量组件沿第二测量组件的轴线方向运动至露出第二测量组件外部的驱动组件。

2.根据权利要求1所述的孔底沉渣高准确度检测装置，其特征在于，所述第一测量组件包括测针(4)，所述测针(4)成对且对称设置。

3.根据权利要求1所述的孔底沉渣高准确度检测装置，其特征在于，所述第二测量组件包括测饼(6)和连接杆(7)，所述连接杆(7)有若干且以所述安装架(3)为中心固定连接于所述测饼(6)上，所述测饼(6)的中心位置沿轴线方向开设有开口(8)，所述开口(8)供所述第一测量组件横穿。

4.根据权利要求1所述的孔底沉渣高准确度检测装置，其特征在于，所述驱动组件包括丝杆(9)、导向杆(10)和电机(11)，所述丝杆(9)竖直转动连接于所述安装架(3)上，所述导向杆(10)与所述丝杆(9)平行设置且固定在所述安装架(3)上，所述电机(11)与所述丝杆(9)的端部固定连接。

5.根据权利要求1所述的孔底沉渣高准确度检测装置，其特征在于，所述安装座(1)上设置有用于展开或收卷刻度绳(2)的牵引组件。

6.根据权利要求5所述的孔底沉渣高准确度检测装置，其特征在于，所述牵引组件包括第一滑轮(12)、第二滑轮(13)和第三滑轮(14)，第一滑轮(12)的轴心方向位置与第二滑轮(13)的轴心方向位置固定连接，所述刻度绳(2)绕接在所述第一滑轮(12)上且刻度绳(2)的一端与第一滑轮(12)固定，所述第三滑轮(14)为动滑轮，所述第二滑轮(13)上绕接有拉绳(15)，所述拉绳(15)的一端固定在所述第二滑轮(13)上，另一端绕过所述第三滑轮(14)。

7.根据权利要求1所述的孔底沉渣高准确度检测装置，其特征在于，所述安装座(1)的两端固定有竖直设置的安装筒(17)，所述安装筒(17)内螺纹连接有安装杆(18)。

8.根据权利要求7所述的孔底沉渣高准确度检测装置，其特征在于，所述安装杆(18)的侧面间隔设置有至少三个支撑轮(19)。

9.孔底沉渣高准确度检测方法，基于权利要求1-8任一项所述的孔底沉渣高准确度检测装置，其特征在于，包括以下步骤，

在钻孔桩成孔后，展开所述刻度绳(2)，使所述安装架(3)进入钻孔内，同时，使所述驱动组件驱动所述第一测量组件沿第二测量组件的轴线方向运动至露出第二测量组件外部；

当所述第一测量组件到达孔底部时，停止展开所述刻度绳(2)并读取刻度绳(2)上的示数，将测得的深度作为孔底深度L1；

收卷所述刻度绳(2)，使所述安装架(3)带动第一测量组件和第二测量组件离开钻孔，同时，使所述驱动组件驱动所述第一测量组件运动至初始位置；

在钻孔桩灌注前，展开所述刻度绳(2)，使所述安装架(3)进入钻孔内；

当所述第二测量组件运动至沉渣顶面，停止展开所述刻度绳(2)并读取刻度绳(2)上的示数，将测得的深度作为沉渣顶面深度L2；

使孔底深度L1和沉渣顶面深度L2进行减法计算，将两者之差作为沉渣厚度。

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