CN113605469A - 一种桩基质量检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于桩基质量检测技术领域，公开了一种桩基质量检测系统，包括：待检测桩基；两根声测管，且两根声测管对称分布于所述待检测桩基的两侧；设置于其中一根声测管内的第一超声探头和第二超声探头，且第一超声探头位于第二超声探头下方；设置于另一根声测管内的第一超声波传感器和第二超声波传感器，所述第二超声波传感器位于第一超声波传感器下方，且第一超声波传感器检测所述第一超声探头发射的第一频率超声波，第二超声波传感器检测所述第二超声探头发射的第二频率超声波；分别与两根声测管相对应的下放组件，且两个下放组件同步实现第一超声探头和第二超声探头、第一超声波传感器和第二超声波传感器在两根声测管内的等距下放。

Description

一种桩基质量检测系统

技术领域

本发明属于桩基质量检测技术领域，具体涉及一种桩基质量检测系统。

背景技术

桩基是将上部结构荷载传入岩土地基中的具有一定刚度和强度的传力杆件，因此桩基本身的质量是保证整个工程结构安全的重要因素。目前，在我国桩基检测方法有多种，包括钻孔取芯法、声波透射法、高应变法和低应变法等。

声波透射法指在预埋声测管之间发射并接收声波，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测的方法。然而，该方法在实际应用时，声测管与混凝土桩基之间会存在一定距离，因此声波需经过桩周土、混凝土桩基后才能达到传感器，基于此，当桩周土中的存在阻抗差别较大的不均匀分层时(例如软粘土层与坚硬岩层)，同样会造成声波的变化，进而导致检测失误。

发明内容

鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，实现桩基质量的精准检测，本发明的目的在于提供一种桩基质量检测系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种桩基质量检测系统，包括：

待检测桩基；

设置于所述待检测桩基的桩周土中的两根声测管，且两根声测管对称分布于所述待检测桩基的两侧；

设置于其中一根声测管内的第一超声探头和第二超声探头，且所述第一超声探头位于第二超声探头下方；

设置于另一根声测管内的第一超声波传感器和第二超声波传感器，所述第二超声波传感器位于第一超声波传感器下方，且第一超声波传感器检测所述第一超声探头发射的第一频率超声波，第二超声波传感器检测所述第二超声探头发射的第二频率超声波；

分别与两根声测管相对应的下放组件，且两个下放组件同步实现第一超声探头和第二超声探头、第一超声波传感器和第二超声波传感器在两根声测管内的等距下放；

与所述第一超声波传感器和第二超声波传感器相连接的数据分析仪，且所述数据分析仪用于接收第一超声波传感器和第二超声波传感器的检测信号，并根据检测信号确定待检测桩基质量。

优选的，所述声测管采用PVC管，且每个所述声测管均为底端封闭、顶端开口的结构。

优选的，所述声测管与所述待检测桩基平行，且所述声测管内填充有导波流体介质。

优选的，所述声测管底端低于所述待检测桩基底端，且声测管底端与待检测桩基底端之间的距离为3～4m。

优选的，所述第一超声探头与第二超声探头之间的距离等于所述第一超声波传感器与第二超声波传感器之间的距离。

优选的，所述第一超声探头与第二超声探头之间连接有第一调距器，所述第一超声波传感器和第二超声波传感器之间连接有第二调距器，且第一调距器与第二调距器同步反向调距。

优选的，所述第一调距器和第二调距器均包括对称设置的两个连接板、以及固定于两个连接板之间的电动伸缩杆；所述第一调距器中的两个连接板分别与第一超声探头和第二超声探头固定；所述第二调距器中的两个连接板分别与第一超声波传感器和第二超声波传感器固定。

优选的，所述下放组件包括支架、滑轮以及可收放的牵引绳，所述支架固定于桩周土表面上、并位于声测管的一侧，所述滑轮转动安装于支架顶部，所述牵引绳绕过滑轮并延伸至声测管内部与超声探头或超声波传感器连接。

优选的，在所述支架上还安装有深度计数器，且所述深度计数器根据所述滑轮的转动圈数计数。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)在本发明中，基于两组超声探头和超声波传感器的设置，使得整体检测系统能同步实现待检测桩基的双重交叉检测，基于此能有效在检测过程中实现桩基缺陷和桩周土不均匀分层之间的区分，从而避免桩周土不均匀分层对检测结果的影响，并保证桩基质量检测的精准度。

(2)针对上述两组超声探头和超声波传感器，对应均设有调距器，由此有效改变双重交叉检测中声波的交叉角度，从而精准区分不同倾斜度的分层面，由此能更进一步的剔除桩周土不均匀分层的干扰，并且上述调距器还具有结构简单、驱动稳定的优点。

(3)在本发明中还对应设有深度计数器，且基于深度计数器的配合，精准确定桩周土分层位置以及桩基缺陷位置。

附图说明

图1为本发明检测系统的结构示意图；

图2-图3为本发明实施例一的检测原理图；

图4-图6为本发明实施例二的检测原理图；

图中：待检测桩基-10；声测管-20；第一超声探头-30；第二超声探头-40；第一超声波传感器-50；第二超声波传感器-60；数据分析仪-70；连接板-80；电动伸缩杆-81；下放组件-90；支架-91；滑轮-92；牵引绳-93；深度计数器-94。

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。

实施例一

请参阅图1所示，在本发明中提供了一种桩基质量检测系统，且该检测系统主要包括：

待检测桩基10；

两根声测管20；

第一超声探头30和第二超声探头40；

第一超声波传感器50和第二超声波传感器60；

下放组件90；

数据分析仪70。

上述

关于声测管20：两根声测管20均设置于待检测桩基10的桩周土中，且两根声测管20对称分布于待检测桩基10的两侧；

具体的：

声测管20为PVC管，且每个声测管20均为底端封闭、顶端开口的结构；

声测管20与待检测桩基10平行，且声测管20内填充有导波流体介质；

声测管20底端低于待检测桩基10底端，且声测管20底端与待检测桩基10底端之间的距离为3～4m。

关于超声探头和超声波传感器：

第一超声探头30位于第二超声探头40下方；

第二超声波传感器60位于第一超声波传感器50下方；

第一超声波传感器50检测第一超声探头30发射的第一频率超声波，第二超声波传感器60检测第二超声探头40发射的第二频率超声波，且第一超声探头30与第二超声探头40之间的距离等于第一超声波传感器50与第二超声波传感器60之间的距离。

关于下放组件90：

包括支架91、滑轮92以及可收放的牵引绳93，支架91固定于桩周土表面上、并位于声测管20的一侧，滑轮92转动安装于支架91顶部，牵引绳93绕过滑轮92并延伸至声测管20内部与超声探头或超声波传感器连接；

在支架91上还安装有深度计数器94，且深度计数器94根据滑轮92的转动圈数计数。

在本实施例中，结合图2-图3所示，上述检测系统在进行检测时：

图中，a/b分别表示为声波传播阻抗不同的土层，且a上方的虚线表示为桩周土平面，a/b之间的虚线表示为桩周土内不同土层之间的分层面，且优选设置分层面水平，第一超声探头30与第一超声波传感器50处于相同高度。

(1)随着超声探头(30,40)与超声波传感器(50,60)的下放，并下放至图2位置处时，数据分析仪70根据第一超声波传感器50和第二超声波传感器60的检测信号分别生成第一波形图A/B，其中：第一波形图A与第一超声探头30和第一超声波传感器50相对应，且图中无波幅大幅变化；第一波形图B与第二超声探头40和第二超声波传感器60相对应，且在该位置下图中出现波幅大幅变化。由此判定该位置处存在桩周土存在不均匀分层。

(2)随着超声探头(30,40)与超声波传感器(50,60)的下放，并下放至图3位置处时，数据分析仪70根据第一超声波传感器50和第二超声波传感器60的检测信号分别生成第一波形图C/D，在该位置下第一波形图C/D中均出现波幅大幅变化。基于此，判定该位置桩基内部存在缺陷。

实施例二

请参阅图1所示，在本发明中提供了一种桩基质量检测系统，且该检测系统主要包括：

待检测桩基10；

两根声测管20；

第一超声探头30和第二超声探头40；

第一超声波传感器50和第二超声波传感器60；

下放组件90；

第一调距器和第二调距器；

数据分析仪70。

由上可知，本实施例与实施例一的区别在于增设了第一调距器和第二调距器；具体，第一调距器与第二调距器实现同步反向调距，且第一调距器设置于第一超声探头30与第二超声探头40之间，第二调距器设置于第一超声波传感器50和第二超声波传感器60之间；基于此，在检测过程中可有效调整两个超声探头以及两个超声波传感器之间的距离，以此有效适应于桩周土不同的分层情况。

上述，第一调距器和第二调距器均包括对称设置的两个连接板80、以及固定于两个连接板80之间的电动伸缩杆81；其中：第一调距器中的两个连接板80分别与第一超声探头30和第二超声探头40固定；第二调距器中的两个连接板80分别与第一超声波传感器50和第二超声波传感器60固定；由此可知，通过电动伸缩杆81的伸缩实现调距。

在本实施例中，结合图4-图5所示，上述检测系统在进行检测时：

以图4-图5的原理为例，表示为待检测桩基10无缺陷且桩周土存在不均匀分层的情况：在该情况下，分层面倾斜。随着超声探头(30,40)与超声波传感器(50,60)的下放，并下放至图4位置处时，数据分析仪70根据第一超声波传感器50和第二超声波传感器60的检测信号分别生成第一波形图F/G，在该位置下第一波形图F/G中均出现波幅大幅变化。基于此，判定该位置可能存在缺陷，并假设以第二超声探头40和第二超声波传感器60为固定基准，以第一超声探头30和第一超声波传感器50为活动基准，基于第一调距器增大第一超声探头30与第二超声探头40之间的距离，基于第二调距器第一超声波传感器50与第二超声波传感器60之间的距离，在调整过程中，数据分析仪70根据活动基准的检测信号生成第二波形图E，并调整至图5所示状态，在图5状态下，第一频率超声波的传输路径与分层面平行，由此保证第一频率超声波在相同阻抗的图层中传播，使得第一超声波传感器50未检测到缺陷，基于此第二波形图E中出现波幅大幅变化，由此确定待检测桩基10不存在缺陷，且桩周土存在不均匀分层。

另外，结合图6所示，图6相当于图3通过第一调距器和第二调距器执行了与图5相同的调距，且调距后第一超声波传感器50和第二超声波传感器60仍均能检测到缺陷，由此进一步确认桩基的缺陷位置。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种桩基质量检测系统，其特征在于，包括：

待检测桩基(10)；

设置于所述待检测桩基(10)的桩周土中的两根声测管(20)，且两根声测管(20)对称分布于所述待检测桩基(10)的两侧；

设置于其中一根声测管(20)内的第一超声探头(30)和第二超声探头(40)，且所述第一超声探头(30)位于第二超声探头(40)下方；

设置于另一根声测管(20)内的第一超声波传感器(50)和第二超声波传感器(60)，所述第二超声波传感器(60)位于第一超声波传感器(50)下方，且第一超声波传感器(50)检测所述第一超声探头(30)发射的第一频率超声波，第二超声波传感器(60)检测所述第二超声探头(40)发射的第二频率超声波；

分别与两根声测管(20)相对应的下放组件(90)，且两个下放组件(90)同步实现第一超声探头(30)和第二超声探头(40)、第一超声波传感器(50)和第二超声波传感器(60)在两根声测管(20)内的等距下放；

与所述第一超声波传感器(50)和第二超声波传感器(60)相连接的数据分析仪(70)，且所述数据分析仪(70)用于接收第一超声波传感器(50)和第二超声波传感器(60)的检测信号，并根据检测信号确定待检测桩基(10)质量。

2.根据权利要求1所述的一种桩基质量检测系统，其特征在于：所述声测管(20)采用PVC管，且每个所述声测管(20)均为底端封闭、顶端开口的结构。

3.根据权利要求2所述的一种桩基质量检测系统，其特征在于：所述声测管(20)与所述待检测桩基(10)平行，且所述声测管(20)内填充有导波流体介质。

4.根据权利要求3所述的一种桩基质量检测系统，其特征在于：所述声测管(20)底端低于所述待检测桩基(10)底端，且声测管(20)底端与待检测桩基(10)底端之间的距离为3～4m。

5.根据权利要求1所述的一种桩基质量检测系统，其特征在于：所述第一超声探头(30)与第二超声探头(40)之间的距离等于所述第一超声波传感器(50)与第二超声波传感器(60)之间的距离。

6.根据权利要求5所述的一种桩基质量检测系统，其特征在于：所述第一超声探头(30)与第二超声探头(40)之间连接有第一调距器，所述第一超声波传感器(50)和第二超声波传感器(60)之间连接有第二调距器，且第一调距器与第二调距器同步反向调距。

7.根据权利要求6所述的一种桩基质量检测系统，其特征在于：所述第一调距器和第二调距器均包括对称设置的两个连接板(80)、以及固定于两个连接板(80)之间的电动伸缩杆(81)；

所述第一调距器中的两个连接板(80)分别与第一超声探头(30)和第二超声探头(40)固定；

所述第二调距器中的两个连接板(80)分别与第一超声波传感器(50)和第二超声波传感器(60)固定。

8.根据权利要求1所述的一种桩基质量检测系统，其特征在于：所述下放组件(90)包括支架(91)、滑轮(92)以及可收放的牵引绳(93)，所述支架(91)固定于桩周土表面上、并位于声测管(20)的一侧，所述滑轮(92)转动安装于支架(91)顶部，所述牵引绳(93)绕过滑轮(92)并延伸至声测管(20)内部与超声探头或超声波传感器连接。

9.根据权利要求8所述的一种桩基质量检测系统，其特征在于：在所述支架(91)上还安装有深度计数器(94)，且所述深度计数器(94)根据所述滑轮(92)的转动圈数计数。

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