CN217210755U - 一种桩基贯入度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桩基贯入度测量装置，包括固定架、激光多普勒测速仪和控制显示器。固定架用于安装在桩基的侧边；激光多普勒测速仪安装于固定架上，并用于向桩基的周壁表面发射第一探测激光和第二探测激光，以及接收由桩基的周壁表面发射出的反射光；控制显示器与激光多普勒测速仪电连接，并用于显示桩基的移动速度和移动量。该技术方案的桩基贯入度测量装置利用激光多普勒测速仪能够精确监测桩基的贯入度，实现高精度的自动化监测，保证施工质量，降低人工成本，同时，固定架能够保证激光多普勒测速仪的使用安全性，提高装置的使用寿命。

Description

一种桩基贯入度测量装置

技术领域

本实用新型用于桩基贯入度测量技术领域，特别是涉及一种桩基贯入度测量装置。

背景技术

桩基是国内外广泛采用的基础类型，它具有承载力大、沉降小、能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力及振动或动力作用等特点。在沉桩施工时，贯入度是控制沉桩的重要工艺参数，对贯入度的监测也是施工过程控制中的重要一环。

桩基的贯入度动态监测一直是一个技术难题，行业内有采用全站仪测量的，或采用人工做记号的办法来进行过程记录；也有在锤击桩基的起落架的顶端安装激光测距仪，用于检测起落架的顶端与撞击锤的上表面的距离，得到距离数据。这些监测方式相较于人工检测而言，有了不少改进。但由于桩基振动太大，激光测距仪无法保证贯入度毫米级的精度要求，测量误差较大，且激光测距仪也因为桩基振动的原因容易受到损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种桩基贯入度测量装置，其能够实现自动化监测，提高贯入度测量的精度，保证施工质量，降低人工成本，提高装置的使用寿命。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种桩基贯入度测量装置，包括：

固定架，用于安装在桩基的侧边；

激光多普勒测速仪，安装于所述固定架上，并用于向所述桩基的周壁表面发射第一探测激光和第二探测激光，以及接收由所述桩基的周壁表面发射出的反射光；

控制显示器，与所述激光多普勒测速仪电连接，并用于显示所述桩基的移动速度和移动量。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，还包括冷却降温系统，所述冷却降温系统用于冷却所述激光多普勒测速仪。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，所述冷却降温系统包括盒体和制冷装置，所述制冷装置用于向所述盒体中制冷，所述盒体安装于所述固定架，所述激光多普勒测速仪安装于所述盒体中，所述盒体于靠近所述桩基的一侧设有避让孔，所述避让孔用于所述第一探测激光、所述第二探测激光和所述反射光通行。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，所述制冷装置包括半导体制冷片，所述半导体制冷片的冷端安装于所述盒体中，所述半导体制冷片的热端安装于所述盒体外。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，所述制冷装置还包括散热器，所述散热器用于对所述半导体制冷片的热端进行散热。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，所述散热器包括散热片，所述散热片安装于所述半导体制冷片的热端上。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，所述散热器包括风扇，所述风扇安装于所述盒体或所述固定架。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，所述固定架上还设有吹扫装置，所述吹扫装置包括供气组件和气管，所述供气组件用于向所述气管供气，所述气管用于吹扫所述桩基的周壁表面。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，所述激光多普勒测速仪的中心线垂直于所述桩基。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，所述控制显示器包括上位机或PLC控制器。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：准备冲击下沉桩基时，启动激光多普勒测速仪，并将激光多普勒测速仪中被测物的运动数据清零。桩基受冲击后下沉、反弹再静止的过程中，激光多普勒测速仪向桩基的周壁表面发射第一探测激光和第二探测激光，以及接收由桩基的周壁表面发射出的反射光，以全程记录桩基的运动速度v，以及积分算出桩基在下降过程中的移动距离。当准备再次冲击下沉桩基时，可重复以上操作，如此循环。该技术方案的桩基贯入度测量装置利用激光多普勒测速仪能够精确监测桩基的贯入度，实现高精度的自动化监测，保证施工质量，降低人工成本，同时，固定架能够保证激光多普勒测速仪的使用安全性，提高装置的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型一个实施例的整体示意图；

图2是图1所示一个实施例的工作原理示意图；

图3是图2所示的一个实施例俯视示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参见图1和图3，本实用新型的实施例提供了一种桩基贯入度测量装置，包括固定架1、激光多普勒测速仪2和控制显示器3，固定架1用于安装在桩基4的侧边。激光多普勒测速仪2安装于固定架1上，避免使用过程中受到桩基4的振动影响，以提高装置的使用安全性和使用寿命。

参见图1和图2，激光多普勒测速仪2用于向桩基4的周壁表面发射第一探测激光21和第二探测激光22，以及接收由桩基4的周壁表面发射出的反射光。激光多普勒测速仪2利用差分激光多普勒原理，激光多普勒测速仪2中的DFB激光器发出的探测光平均分成两束后射出,也即第一探测激光21和第二探测激光22，并在桩基4的周壁表面再次汇聚，激光多普勒测速仪2中的探测器则接收由桩基4的表面反射出的反射光。当桩基4的运动速度v为零时，反射光与探测光频率相同；当运动速度v不为零时，反射光相对探测光会发生频移

激光多普勒测速仪2即可通过傅里叶积分变换快速解算出频移大小，进而得出桩基4的运动速度v，以及桩基4的移动距离也即桩基4的贯入度。由于激光多普勒测速仪2的测速及测距离的原理均为现有技术，在此不做详细阐述。

控制显示器3与激光多普勒测速仪2电连接，并用于显示桩基4的运动速度v和移动距离，便于直观监测出桩基4的贯入度，方便记录数据。

准备冲击下沉桩基4时，启动激光多普勒测速仪2，并将激光多普勒测速仪2中被测物的运动数据清零。桩基4受冲击后下沉、反弹再静止的过程中，激光多普勒测速仪2向桩基4的周壁表面发射第一探测激光21和第二探测激光22，以及接收由所述桩基4的周壁表面发射出的反射光，以全程记录桩基4的运动速度v，以及积分算出桩基4在下降过程中的移动距离也即桩基4的贯入度。激光多普勒测速仪2具有双向测量功能，可区分被测桩基4的正反方向运动。当准备再次冲击下沉桩基4时，可重复以上操作，如此循环。该技术方案的桩基4贯入度测量装置利用激光多普勒测速仪2能够精确监测桩基4的贯入度，实现高精度的自动化监测，保证施工质量，降低人工成本，同时，能够保证激光多普勒测速仪2的使用安全性，提高装置的使用寿命。

具体地，参见图1，激光多普勒测速仪2的中心线23垂直于或尽可能垂直于桩基4，利于提高激光多普勒测速仪2测量的准确性。

进一步地,参见图1和图3，桩基4贯入度测量装置还包括冷却降温系统，冷却降温系统用于冷却激光多普勒测速仪2，确保激光多普勒测速仪2在一定的温度中工作，避免其因长时间工作发生过热的现象，从而导致损坏。冷却降温系统可采用风冷或热泵冷却等方式。

更进一步地，参见图3，冷却降温系统包括盒体41和制冷装置，制冷装置用于向盒体41中制冷。盒体41安装于固定架1，激光多普勒测速仪2安装于盒体41中，盒体41于靠近桩基4的一侧设有避让孔，避让孔用于第一探测激光21、第二探测激光22和反射光通行。通过盒体41的设置，可有效保证激光多普勒测速仪2所处环境的密闭性，有效减少冷气向外扩散，可更好地对激光多普勒测速仪2进行降温冷却工作。

更进一步地，参见图3，制冷装置包括半导体制冷片42，半导体制冷片42的冷端安装于盒体41中，半导体制冷片42的热端安装于盒体41外。由于半导体制冷片42的体积很小，使得制冷装置整体具有轻薄、小巧的特点，便于安装，减少施工难度。

更进一步的，参见图3，制冷装置还包括散热器43，散热器43用于对半导体制冷片42的热端进行散热，具有强制散热的功能，有利于制冷装置制冷，确保激光多普勒测速仪2的低温工作环境。

其中，散热器43可采用如散热片、风扇或能够产生冷空气的管道等方式对半导体制冷片42的热端进行散热。在一些实施例中，散热器43包括散热片，散热片安装于半导体制冷片42的热端上，热量经散热片快速传导到空气，提高散热效率。

在另一些实施例中，散热器43包括风扇，风扇安装于盒体41或固定架1，以对半导体制冷片42的热端进行风冷，实现快速散热。

进一步地，参见图3，冷却降温系统还包括多个温度控制模块44，温度控制模块44用于与半导体制冷片42一一对应连接，各温度控制模块44均与控制显示器3连接，可实现恒温控制。

在一些实施例中，参见图1，固定架1上还设有吹扫装置，吹扫装置包括供气组件和气管5，供气组件用于向气管5供气，气管5用于吹扫桩基4的周壁表面，也即用于吹扫第一探测激光21和第二探测激光22在桩基4上相汇聚的位置，避免桩基4表面因覆盖其他杂物而影响测量效果，从而使得贯入度的测量更加精确。

在一些实施例中，控制显示器3包括上位机或PLC控制器，具有显示和操控的功能，方便监测桩基4的运动情况。

在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种桩基贯入度测量装置，其特征在于，包括：

固定架，用于安装在桩基的侧边；

激光多普勒测速仪，安装于所述固定架上，并用于向所述桩基的周壁表面发射第一探测激光和第二探测激光，以及接收由所述桩基的周壁表面发射出的反射光；

控制显示器，与所述激光多普勒测速仪电连接，并用于显示所述桩基的移动速度和移动量。

2.根据权利要求1所述的桩基贯入度测量装置，其特征在于，还包括冷却降温系统，所述冷却降温系统用于冷却所述激光多普勒测速仪。

3.根据权利要求2所述的桩基贯入度测量装置，其特征在于，所述冷却降温系统包括盒体和制冷装置，所述制冷装置用于向所述盒体中制冷，所述盒体安装于所述固定架，所述激光多普勒测速仪安装于所述盒体中，所述盒体于靠近所述桩基的一侧设有避让孔，所述避让孔用于所述第一探测激光、所述第二探测激光和所述反射光通行。

4.根据权利要求3所述的桩基贯入度测量装置，其特征在于，所述制冷装置包括半导体制冷片，所述半导体制冷片的冷端安装于所述盒体中，所述半导体制冷片的热端安装于所述盒体外。

5.根据权利要求4所述的桩基贯入度测量装置，其特征在于，所述制冷装置还包括散热器，所述散热器用于对所述半导体制冷片的热端进行散热。

6.根据权利要求5所述的桩基贯入度测量装置，其特征在于，所述散热器包括散热片，所述散热片安装于所述半导体制冷片的热端上。

7.根据权利要求5所述的桩基贯入度测量装置，其特征在于，所述散热器包括风扇，所述风扇安装于所述盒体或所述固定架。

8.根据权利要求1所述的桩基贯入度测量装置，其特征在于，所述固定架上还设有吹扫装置，所述吹扫装置包括供气组件和气管，所述供气组件用于向所述气管供气，所述气管用于吹扫所述桩基的周壁表面。

9.根据权利要求1所述的桩基贯入度测量装置，其特征在于，所述激光多普勒测速仪的中心线垂直于所述桩基。

10.根据权利要求1所述的桩基贯入度测量装置，其特征在于，所述控制显示器包括上位机或PLC控制器。

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