CN114197549A - 一种桩基检测设备及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种桩基检测设备及方法，应用在建筑基础的领域。其包括检测部、警报部和扶正部，所述检测部包括上检测组件、中检测组件和下检测组件，所述桩基包括插地面以下的至少一根承重桩，所述承重桩高于地面的一端固定承台，所述承台上背离所述承重装的端面上固定承重柱；所述上检测组件固定在所述承重柱上，所述中检测组件固定在所述承台上，所述下检测组件固定在所述承重桩上，所述警报部固定在所述桩基上且由所述检测部控制所述警报部通断；所述上检测组件和/或所述中检测组件控制所述扶正部通断，所述扶正部固定在所述地面上且置于所述承台的下方。本申请具有通过查看检测部的变化实时检测桩基的变化，安全性能更高的效果。

Description

一种桩基检测设备及方法

技术领域

本申请涉及建筑基础领域，尤其是涉及一种桩基检测设备及方法。

背景技术

桩基是高层或超高层建筑常用的一种结构，高层建筑中将承重桩插入土中，承台不与地面接触，一般会在打入承重桩时对承重桩与地面之间的垂直度做检测，而在桩基使用过程中由于地基的变化容易出现倾斜的现象。

相关技术中的检测均是针对桩基在打桩过程中的垂直度检测，而在桩基正式投入使用后在使用过程中仅为定期检测桩基结构与地面之间的垂直程度。

针对上述中的相关技术，发明人发现存在有以下缺陷：在使用过程中由于环境变化以及桩基承载力的随时变化导致桩基的状态随时发生变化，而相关技术中的检测手段并不能对桩基的状态实时检测，导致桩基出现倾覆的风险，安全性差。

发明内容

为了改善桩基的垂直度无法实时监控的问题，本申请提供一种桩基检测设备及方法。

第一方面，本申请提供的一种一种桩基检测设备，采用如下的技术方案：

一种桩基检测设备，设于桩基上，包括检测部、警报部和扶正部，所述检测部包括上检测组件、中检测组件和下检测组件，所述桩基包括插地面以下的至少一根承重桩，所述承重桩高于地面的一端固定承台，所述承台上背离所述承重装的端面上固定承重柱；

所述上检测组件固定在所述承重柱上，所述中检测组件固定在所述承台上，所述下检测组件固定在所述承重桩上，所述警报部固定在所述桩基上且由所述检测部控制所述警报部通断；所述上检测组件和/或所述中检测组件控制所述扶正部通断，所述扶正部固定在所述地面上且置于所述承台的下方。

通过采用上述技术方案，当桩基发生倾斜与地面之间不再垂直时，固定在桩基上的检测部与桩基同时发生偏移，当偏移超过限度时检测部就触发警报部发出警报，同时启动扶正部将桩基扶正，起到临时支撑作用，警报部能够提醒在桩基附近的工作人员及时进行撤离或加固扶正部进行检修，使得桩基出现倾覆可能性降低，安全性更高，由于检测部与桩基同时发生偏移，可以通过查看检测部的变化实时检测桩基的变化，安全性能更高。

可选的，所述上检测组件、中检测组件和下检测组件均包括至少四组U形管，所述上检测组件的U形管固定在所述承重柱上且均布于所述承重柱的外缘上，所述中检测组件的U形管固定在所述承台的侧壁上且均布于所述承台的侧壁上，所述下检测组件的U形管固定在没每根所述承重桩上且每根所述承重桩上均固定有至少四组U形管，所述U形管沿所述承重桩的外缘均匀布设。

通过采用上述技术方案，上检测组件固定在承重柱上，有至少四组U形管固定，当承重柱稳定时，U形管内的液体水平，而当承重柱发生倾斜时，设置在承重柱上的U形管中至少有两组U形管中液体的液面朝向承重柱偏移的方向偏移，使得液面上升，起到实时检测承重柱与地面之间垂直度的效果。

同样的，中检测组件固定在承台上，固定在承台上的中检测组件也同样由至少四组U形管组成，当承台稳定时，U形管内的液体水平，而当承台发生倾斜时，设置在承台上的U形管中至少有两组U形管中液体的液面朝向承台偏移的方向偏移，使得液面上升，起到实时检测承台与地面之间垂直度的效果。

同理，下检测组件固定在承重桩上，同样由至少四组U形管组成，当承重桩稳定时，U形管内的液体水平，而当承重桩发生倾斜时，设置在承重桩上的U形管中至少有两组U形管中液体的液面朝向承重桩偏移的方向偏移，使得液面上升，起到实时检测承重桩与地面之间垂直度的效果。

而通过分别设置的上检测组件、中检测组件和下检测组件，当承重桩、承台和承重柱其中任一发生倾斜时均能很快检测出，提高检测效率。

可选的，所述上检测组件、所述中检测组件和所述下检测组件上分别还设有第一触发组件，所述上检测组件和所述下检测组件分别通过第一触发组件控制所述警报部通断。

通过采用上述技术方案，当承重桩、承台和承重柱其中任一发生倾斜时，对应的U形管中的液体朝向倾斜方向偏移，触发第一触发组件带动警报部发出警报，提示在桩基附近作业的工作人员尽快撤离或检修。这样在桩基打桩以及后续过程中能够实时检测出桩基整体与地面之间的垂直程度，降低了因桩基在使用过程中发生倾斜导致的安全事故的可能性，提高桩基的安全性。

可选的，所述第一触发组件包括控制装置和第一传感器，所述控制装置控制所述警报部的启闭，所述第一传感器固定在所述U形管的内壁上且与所述控制装置信号连接。

通过采用上述技术方案，在U形管内液体发生偏移时部分液体触碰到U形管内的第一传感器，导致压力传感器检测到的压力信号发生变化，从而触发警报部启动发出警报。

可选的，所述第一触发组件包括与所述上检测组件、所述中检测组件和所述下检测组件的U形管分别连通的第一支管，所述第一支管的管径小于所述U形管的管径，所述支管内设有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞之间的支管内密封空气，所述第一支管远离所述U形管的一端罩设在所述警报部的开关上。

通过采用上述技术方案，在U形管内液体发生偏移时部分液体流入第一支管内，且由于第一支管的管径小于U形管，因此在液体流入第一支管时，第一支管内的液面上升快，给第一活塞造成的压强大，推动第一活塞，而第一活塞与第二活塞之间密封气体，最终第一活塞通过压缩气体给第二活塞压力，使得第二活塞顶推警报部的开关，触发警报部发出警报。

可选的，所述上检测组件和所述中检测组件分别还设有第二触发组件，所述上检测组件和所述中检测组件通过触发所述第二触发组件控制所述扶正部的启闭。

通过采用上述技术方案，当桩基的地面以上部分发生偏移时可以通过扶正部暂时扶正，给正在作业的工作人员以离开的时间，延缓倾斜的桩基倒塌引发安全事故，提升安全性。

可选的，所述第二触发组件包括分别与所述上检测组件和所述中检测组件的U形管连通的第二支管，所述第二支管远离所述U形管的一端封闭，所述第二支管的管径小于所述U形管的管径，所述第二支管内设有第二传感器，所述第二传感器信号连接所述控制装置，所述控制装置信号控制所述扶正部的启闭。

通过采用上述技术方案，扶正部由控制装置控制，第二触发组件中的第二传感器在U形管中液体倾斜时流入第二支管中，引起第二传感器的信号变化，传输给控制装置作为控制装置控制扶正部启动的信号。

可选的，所述扶正部包括固定在所述地面上的电动推杆，所述电动推杆包括本体和在所述本体内伸缩的驱动轴，所述地面上设有容纳槽，所述本体固定在所述容纳槽内且所述驱动轴垂直于所述地面朝向或远离所述承台移动，当所述驱动轴伸出所述本体时所述驱动轴抵贴在所述承台靠近所述地面一侧的端面上。

通过采用上述技术方案，电动推杆的本体固定在地面上，在桩基正常时电动推杆的驱动轴隐藏在电动推杆的本体内，而当需要使用电动推杆临时扶正桩基时则驱动轴向上伸出抵推承台。当桩基倾斜时，倾斜侧的电动推杆的驱动轴抵推承台，使得桩基整体临时恢复与地面垂直的状态，给工作人员撤离和检修争取时间，减少因桩基倾斜导致发生安全事故的可能性，提高安全性。

第二方面，本申请提供的一种桩基检测设备的检测方法，采用如下的技术方案：

一种桩基检测设备的检测方法，包括如下步骤：

检测步骤，当承重桩、承台和承重柱上任一或全部发生沉降偏移时分别设置在承重桩、承台和承重柱上的U形管内的液体发生偏移；

报警步骤，当承重桩、承台和承重柱中的任一或全部发生偏移到一定角度时通过第一触发组件触发警报部报警；

扶正步骤，当承台和承重柱任一或全部偏移触发报警步骤的同时通过第二触发组件触发扶正步骤，推动承台，使得整个桩基恢复正常，完毕。

通过采用上述技术方案，当U形管内的液面高度因桩基倾斜发生变化时，U形管内的液体流入第一支管或第二支管内触发警报部发出警报，由于U形管固定在桩基上，当桩基发生倾斜时U形管能够及时与桩基同步偏移，从而导致U形管内液体的液面变化，通过液面的变化能随时监控桩基的状态变化，使得在使用过程中的桩基安全性能更好。

可选的，所述报警步骤的具体步骤包括：

警报触发步骤，当所述承台和承重柱任一或全部偏移时，液体从承台和/或所述承重柱上的U形管内流入第一支管内，推动第一活塞和第二活塞，或通过U形管内的液位变化触发第一传感器；

警报启动步骤，第二活塞压在警报部的开关上，或通过U形管内的液位变化触发第一传感器，使得警报部被触发启动，完毕。

通过采用上述技术方案，由两种方式启动警报部发出警报，提示周围工作人员及时撤离和检修。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：

1、当U形管内的液面高度因桩基倾斜发生变化时，U形管内的液体流入第一支管或第二支管内触发警报部发出警报，由于U形管固定在桩基上，当桩基发生倾斜时U形管能够及时与桩基同步偏移，从而导致U形管内液体的液面变化，通过液面的变化能随时监控桩基的状态变化，使得在使用过程中的桩基安全性能更好。

2、过分别设置的上检测组件、中检测组件和下检测组件，当承重桩、承台和承重柱其中任一发生倾斜时均能很快检测出，提高检测效率。

附图说明

图1为本申请实施例中桩基检测设备与桩基之间连接关系的示意图；

图2为本申请实施例中为体现桩基检测设备的U形管、第一触发组件的第一种实施例和第二触发组件之间关系的结构示意图；

图3为本申请实施例中桩基检测设备的第二触发组件的结构示意图；

图4为本申请实施例中为体现桩基检测设备的U形管、第一触发组件的第二种实施例和第二触发组件之间关系的结构示意图；

图5为本申请实施例中桩基检测设备的第一触发组件的第二种实施例的结构示意图；

图中：1、地面；2、桩基；21、承重桩；22、承台；23、承重柱；3、检测部；30、U形管；301、第一触发组件；3011、第一传感器；3012、第一支管；3013、第一活塞；3014、第二活塞；302、第二触发组件；3021、第二支管；3022、第二传感器；31、下传感组件；32、中传感组件；33、上传感组件；4、扶正部；41、电动推杆；5、警报部。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种桩基2检测设备。参照图1，桩基2检测设备固定在桩基2上，由检测部3、警报部5和扶正部4构成。桩基2由插地面1以下的至少一根承重桩21，承重桩21高于地面1的一端固定承台22，承台22上背离所述承重装的端面上固定承重柱23构成，由上检测组件、中检测组件和下检测组件组成的检测部3分别固定在承重桩21、承台22和承重柱23上，其中上检测组件固定在承重柱23上、中检测组件固定在承台22上，下检测组件固定在承重桩21上，警报部5也可以固定在承台22上，而扶正部4固定在地面1上，当桩基2倾斜时扶正部4即可抵推承台22临时扶正桩基2。桩基2倾斜时，上检测组件和/或中检测组件会跟随倾斜，从而给扶正部4启动信号，扶正部4启动从而抵推承台22，临时扶正桩基2，而当上检测组件、中检测组件和下检测组件中的一个或多个跟随桩基2倾斜时会触发警报部5发出警报，提醒在桩基2附近的工作人员及时进行撤离或加固扶正部4进行检修，使得桩基2出现倾覆可能性降低，安全性更高，由于检测部3与桩基2同时发生偏移，可以通过查看检测部3的变化实时检测桩基2的变化，安全性能更高。

实施例一：

参照图1和图2，上检测组件、中检测组件和下检测组件每个均至少包括四组U形管30，上检测组件的U形管30沿承重柱23的外缘均布且处于同一平面上，中检测组件的U形管30固定在承台22上，同样是沿承台22的四周均布，而下检测组件的U形管30则布设在每根承重桩21上，且每根承重桩21上的U形管30不少于四根沿承重桩21的周缘均布。在每根U形管30内均有液体。

若仅上检测组件所在的承重柱23发生倾斜，则承重柱23上的至少两组的U形管30内的液位发生变化，承台22因故倾斜，则承台22以及承台22上承载的承重柱23均发生倾斜，则不仅固定在承台22上的U形管30中的液位发生变化，固定在承重柱23上的液位也会发生变化，若承重柱23、承台22和承重桩21均发生倾斜，则分别固定在承重柱23、承台22和承重桩21上的U形管30的液位均发生变化，虽然由于承重桩21深埋地面1以下，无法通过固定在承重桩21上的U形管30观察承重桩21是否倾斜，但是从桩基2露出地面1以上的部分上所固定的U形管30即可观察整个桩基2是否发生倾斜，当承重柱23稳定时，U形管30内的液体水平，而当承重柱23发生倾斜时，设置在承重柱23上的U形管30中至少有两组U形管30中液体的液面朝向承重柱23偏移的方向偏移，使得液面上升，起到实时检测桩基2与地面1之间垂直度的效果。因此当桩基2中任一部分发生倾斜时，U形管30的液位随之发生变化，通过观察U形管30的液位变化对桩基2的倾斜起到了实时监控的效果，安全性能更高。

参照图1，警报部5可以由检测部3触发，警报部5可以是直接固定在承台22上的报警灯。参照图1和图2在警报部5和检测部3之间设置第一触发组件301，当承重桩21、承台22和承重柱23其中任一发生倾斜时，对应的U形管30中的液体朝向倾斜方向偏移，触发第一触发组件301带动警报部5发出警报，提示在桩基2附近作业的工作人员尽快撤离或检修。这样在桩基2打桩以及后续过程中能够实时检测出桩基2整体与地面1之间的垂直程度，降低了因桩基2在使用过程中发生倾斜导致的安全事故的可能性，提高桩基2的安全性。

参照图2和图3，第一触发组件301可以是与控制装置信号连接的第一传感器3011，第一传感器3011固定在U形管30的内侧壁上，当U形管30内液面发生变化时，液面会触及到第一传感器3011引致第一传感器3011发送给控制装置的信号变化，控制装置以此为依据触发警报部5发出警报，提醒正在作业的工作人员及时撤离与检修，降低了因桩基2在使用过程中发生倾斜导致的安全事故的可能性，提高桩基2的安全性。控制装置可以是单片机芯片，也可以是带有中央处理单元的工控机。

参照图1和图4，扶正部4也可以由检测部3经第二触发组件302触发，扶正部4包括固定在所述地面1上的至少四组电动推杆41，电动推杆41沿承台22的周缘布设。电动推杆41包括本体和在所述本体内伸缩的驱动轴，地面1上设有容纳槽，所述本体固定在所述容纳槽内且所述驱动轴垂直于所述地面1朝向或远离所述承台22移动，当电动推杆41被触发时，驱动轴抵贴在所述承台22靠近所述地面1一侧的端面上抵推承台22。当桩基2倾斜时，倾斜侧的电动推杆41的驱动轴抵推承台22，使得桩基2整体临时恢复与地面1垂直的状态，给工作人员撤离和检修争取时间，减少因桩基2倾斜导致发生安全事故的可能性，提高安全性。

参照图4和图5第二触发组件302包括了与U形管30连通的第二支管3021，第二支管3021内设有第二传感器3022，当U形管30倾斜时，U形管30内的液体流入第二支管3021，第二支管3021的管径远小于U形管30的管径，这样即使少量液体进入第二支管3021，第二支管3021的液面高度上升快，给第二传感器3022的压力变化大，使得第二传感器3022向控制装置发送的信号发生变化，从而使得控制装置控制电动推杆41伸出抵推承台22，使得桩基2整体临时恢复与地面1垂直的状态，给工作人员撤离和检修争取时间，减少因桩基2倾斜导致发生安全事故的可能性，提高安全性。

实施例二：

参照图5与实施例一不同的是，第一触发组件301也可以是从U形管30中引出的第一支管3012，第一支管3012的管径远小于U形管30的管径，第一支管3012的中部设置第一活塞3013和第二活塞3014，第一活塞3013和第二活塞3014之间密封空气，由于第一支管3012的管径远小于U形管30，因此当U形管30倾斜，U形管30内的液体流入第一支管3012内时，第一支管3012内的液面高度上升很快，给第一活塞3013较大的压强足以推动第一活塞3013，由于第一活塞3013与第二活塞3014之间密封空气，因此第一活塞3013通过压缩空气推动第二活塞3014沿着第一支管3012移动，而第一支管3012远离U形管30的一端直接罩设在警报部5的开关上，最终第一活塞3013会将第二活塞3014直接抵推到警报部5的开关上，打开警报部5的开关，触发警报部5发出警报，与使用控制装置与第一传感器3011构成的第一触发组件301相比，警报部5的触发不需要采用信号控制的方式，故障率更低，稳定性更好。在本实施例中控制装置仍然保留，但仅用于处理第二传感器3022所发送的信号和控制扶正部4启闭，与实施例一相比控制装置处理的数据量更小，因此控制装置的响应速度更快。

本申请的桩基2检测设备当桩基2朝向一侧倾斜时，首先固定在桩基2上的U形管30内的液体的液面发生变化，向桩基2倾斜的一侧偏移，偏移后，U形管30内的液体经由第一触发组件301触发了警报部5发出警报提示工作人员撤离，同时液体也会经由第二触发组件302触发扶正部4对整个桩基2临时扶正。U形管30内的液体流入第一支管3012或第二支管3021内触发警报部5发出警报，由于U形管30固定在桩基2上，当桩基2发生倾斜时U形管30能够及时与桩基2同步偏移，从而导致U形管30内液体的液面变化，通过液面的变化能随时监控桩基2的状态变化，使得在使用过程中的桩基2安全性能更好。

触发警报部5启动时，U形管30内的液体的液面发生变化可以直接触发设置在U形管30内的第一传感器3011，最终由控制装置控制警报部5发出警报，也可以通过U形管30内液体的液面变化，液体流入第一支管3012内，推动第一活塞3013带动第二活塞3014移动，最终第二活塞3014被推动到抵推警报部5的开关，使得警报部5启动发出报警，通过液面的变化能随时监控桩基2的状态变化，使得在使用过程中的桩基2安全性能更好。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种桩基(2)检测设备，设于桩基(2)上，包括检测部(3)、警报部(5)和扶正部(4)，其特征在于：所述检测部(3)包括上检测组件、中检测组件和下检测组件，所述桩基(2)包括插地面(1)以下的至少一根承重桩(21)，所述承重桩(21)高于地面(1)的一端固定承台(22)，所述承台(22)上背离所述承重装的端面上固定承重柱(23)；

所述上检测组件固定在所述承重柱(23)上，所述中检测组件固定在所述承台(22)上，所述下检测组件固定在所述承重桩(21)上，所述警报部(5)固定在所述桩基(2)上且由所述检测部(3)控制所述警报部(5)通断；所述上检测组件和/或所述中检测组件控制所述扶正部(4)通断，所述扶正部(4)固定在所述地面(1)上且置于所述承台(22)的下方。

2.根据权利要求1所述的一种桩基(2)检测设备，其特征在于：所述上检测组件、中检测组件和下检测组件均包括至少四组U形管(30)，所述上检测组件的U形管(30)固定在所述承重柱(23)上且均布于所述承重柱(23)的外缘上，所述中检测组件的U形管(30)固定在所述承台(22)的侧壁上且均布于所述承台(22)的侧壁上，所述下检测组件的U形管(30)固定在没每根所述承重桩(21)上且每根所述承重桩(21)上均固定有至少四组U形管(30)，所述U形管(30)沿所述承重桩(21)的外缘均匀布设。

3.根据权利要求1所述的一种桩基(2)检测设备，其特征在于：所述上检测组件、所述中检测组件和所述下检测组件上分别还设有第一触发组件(301)，所述上检测组件和所述下检测组件分别通过第一触发组件(301)控制所述警报部(5)通断。

4.根据权利要求3所述的一种桩基(2)检测设备，其特征在于：所述第一触发组件(301)包括控制装置和第一传感器(3011)，所述控制装置控制所述警报部(5)的启闭，所述第一传感器(3011)固定在所述U形管(30)的内壁上且与所述控制装置信号连接。

5.根据权利要求3所述的一种桩基(2)检测设备，其特征在于：所述第一触发组件(301)包括与所述上检测组件、所述中检测组件和所述下检测组件的U形管(30)分别连通的第一支管(3012)，所述第一支管(3012)的管径小于所述U形管(30)的管径，所述支管内设有第一活塞(3013)和第二活塞(3014)，所述第一活塞(3013)和所述第二活塞(3014)之间的支管内密封空气，所述第一支管(3012)远离所述U形管(30)的一端罩设在所述警报部(5)的开关上。

6.根据权利要求4所述的一种桩基(2)检测设备，其特征在于：所述上检测组件和所述中检测组件分别还设有第二触发组件(302)，所述上检测组件和所述中检测组件通过触发所述第二触发组件(302)控制所述扶正部(4)的启闭。

7.根据权利要求6所述的一种桩基(2)检测设备，其特征在于：所述第二触发组件(302)包括分别与所述上检测组件和所述中检测组件的U形管(30)连通的第二支管(3021)，所述第二支管(3021)远离所述U形管(30)的一端封闭，所述第二支管(3021)的管径小于所述U形管(30)的管径，所述第二支管(3021)内设有第二传感器(3022)，所述第二传感器(3022)信号连接所述控制装置，所述控制装置信号控制所述扶正部(4)的启闭。

8.根据权利要求1所述的一种桩基(2)检测设备，其特征在于：所述扶正部(4)包括固定在所述地面(1)上的电动推杆(41)，所述电动推杆(41)包括本体和在所述本体内伸缩的驱动轴，所述地面(1)上设有容纳槽，所述本体固定在所述容纳槽内且所述驱动轴垂直于所述地面(1)朝向或远离所述承台(22)移动，当所述驱动轴伸出所述本体时所述驱动轴抵贴在所述承台(22)靠近所述地面(1)一侧的端面上。

9.一种权利要求1-8任一所述的桩基(2)检测设备的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

检测步骤，当承重桩(21)、承台(22)和承重柱(23)上任一或全部发生沉降偏移时分别设置在承重桩(21)、承台(22)和承重柱(23)上的U形管(30)内的液体发生偏移；

报警步骤，当承重桩(21)、承台(22)和承重柱(23)中的任一或全部发生偏移到一定角度时通过第一触发组件(301)触发警报部(5)报警；

扶正步骤，当承台(22)和承重柱(23)任一或全部偏移触发报警步骤的同时通过第二触发组件(302)触发扶正步骤，推动承台(22)，使得整个桩基(2)恢复正常，完毕。

10.根据权利要求9所述的一种桩基(2)检测设备的检测方法，其特征在于：所述报警步骤的具体步骤包括：

警报触发步骤，当所述承台(22)和承重柱(23)任一或全部偏移时，液体从承台(22)和/或所述承重柱(23)上的U形管(30)内流入第一支管(3012)内，推动第一活塞(3013)和第二活塞(3014)，或通过U形管(30)内的液位变化触发第一传感器(3011)；

警报启动步骤，第二活塞(3014)压在警报部(5)的开关上，使得警报部(5)被触发启动，或通过U形管(30)内的液位变化触发第一传感器(3011)，使得警报部(5)被触发启动，完毕。

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