一种混凝土灌注桩桩底沉渣厚度检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种混凝土灌注桩桩底沉渣厚度检测装置，包括有钻芯机和钻杆，所述钻杆上设置有振动传感器和位移传感器，还包括有控制电路，所述振动传感器和位移传感器均连接至处理电路。本实用新型专利技术装置通过在钻机设置振动传感器和位移传感器，并由控制电路接收上述传感器的数据，通过对控制电路对传感器信号进行处理，从而实现对桩底沉渣厚度进行检测。本实用新型专利技术作为一种混凝土灌注桩桩底沉渣厚度检测装置可广泛应用于混凝土灌注桩钻芯检测领域。

A measuring device for the thickness of concrete pouring pile bottom sediment

The utility model discloses a pile bottom sediment thickness detection device, including a core drilling machine and drill pipe, the pipe is provided with a vibration sensor and a displacement sensor, and also includes a control circuit, the vibration sensor and the displacement sensor are connected to the processing circuit. The utility model sets up vibration sensors and displacement sensors on the drill rig, and receives data of the sensors from the control circuit, and processes the sensor signals through the control circuit, thereby realizing the detection of the pile bottom sediment thickness. The utility model can be widely used in the field of testing the drill core of concrete cast-in-place pile as a measuring device for the thickness of concrete pouring pile bottom sediment.

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土灌注桩桩底沉渣厚度检测装置
本技术涉及混凝土灌注桩钻芯检测领域，尤其是一种混凝土灌注桩桩底沉渣厚度检测装置。
技术介绍
混凝土灌注桩基础作为工程结构最主要的基础形式之一，已广泛应用于市政工程、建筑、交通工程等领域。桩底沉渣厚度是成桩质量的重要因素，直接影响桩基承载力的高低。目前桩底沉渣厚度的检测，主要有自检及第三方检测两种方式。自检一般可采用两种方法，均在成桩以前进行：一种是浇筑混凝土前，由建设方、监理方及施工方组织的对成孔质量进行验收，即通过泵吸，正、反循环清孔后，采用吊锤法测量沉渣厚度，通常做法是用一块重物绑到测绳的起点然后慢慢下放，到孔底后慢慢用手上提下放，幅度不要大，然后靠手感得到沉渣的大致厚度，这种方法精度不高，主要靠施工人员的经验估计；另一种是通过设备测出贯入度，从而测出沉渣厚度，但操作比较繁琐，一般很少采用。第三方检测沉渣厚度，混凝土桩浇筑成型后，由第三方检测单位通过钻芯法检测出沉渣厚度。近些年出现的水下电视，可以作为钻芯检测的辅助手段查看沉渣厚度问题。但水下电视受制于孔底水体能见度；另外，采用水下电视查看沉渣前，需要用清水反复洗孔，粉尘完全沉淀后才能检测，整个过程往往需要两三天时间，而且设备笨重，使用不方便，如果每个孔都采用水下电视查看沉渣厚度成本极高。目前钻芯法检测混凝土桩底沉渣厚度主要通过钻杆进尺长度与钻取芯样长度的差值，结合钻头在钻取沉渣时进尺速度、是否存在掉钻等情况综合确定，完全取决于钻机机长的经验及职业素养，无法准确确定沉渣厚度一直是钻芯法检测的诟病。术语解释：(1)桩基桩基是指由设置于岩土中的桩和桩顶连接的承台共同组成的基础或由柱与桩直接连接的单桩基础。(2)桩基质量检测桩基质量检测包括单桩承载力检测和桩身完整性检测。其中承载力检测分为单桩竖向抗压承载力检验、竖向抗拔承载力检验和水平承载力检验。工程桩的预期使用功能通过单桩承载力实现，完整性检测目的是发现某些影响单桩承载力的缺陷，确保桩基的耐久性，有利于可靠判定桩基承载力并减少安全隐患。(3)钻芯法钻芯法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩身缺陷及其位置、桩底沉渣厚度，判定或鉴别桩底持力层岩土性状、判定桩身完整性类别。也可检测地下连续墙墙深、墙体混凝土强度、墙身缺陷及其位置、墙底沉渣厚度，判定或鉴别墙底岩土性状。(4)桩身缺陷在一定程度上引起桩身结构强度和耐久性降低的桩身断裂、裂缝、缩颈、夹泥(杂物)、空洞、蜂窝、松散等现象的统称。(5)沉渣厚度沉渣指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；一般是较粗颗粒，沉渣厚度即这层沉渣的层高。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术的目的是：一种混凝土灌注桩桩底沉渣厚度检测装置。钻机钻头在通过桩身混凝土及桩底岩石持力层时，由于介质不同或介质存在疏密变化，振动频率和振动幅值发生变化，在传统的钻芯机上安装振动传感器及位移传感器，监测这些变化，并通过处理电路进行定性定量的分析，来实现对混凝土桩身质量及桩底持力层的检测和监控，减小人为主观因素的影响，从而准确测定桩底沉渣厚度。本技术所采用的技术方案是：一种混凝土灌注桩桩底沉渣厚度检测装置，包括有钻芯机和钻杆，所述钻杆上设置有振动传感器和位移传感器，还包括有控制电路，所述振动传感器和位移传感器均连接至控制电路。进一步，所述控制电路还连接有无线数据传输模块。进一步，所述控制电路还连接有数据存储模块。进一步，所述控制电路包括有谐波处理模块、加速度处理模块和突变检测模块，所述振动传感器通过谐波处理模块连接至突变检测模块，所述位移传感器通过加速度处理模块连接至突变检测模块。进一步，所述突变检测模块用于对谐波处理模块的信号进行滤波处理。进一步，所述谐波处理模块为FFT运算器电路。本技术的有益效果是：本技术装置通过分别在钻机设置振动传感器和位移传感器，并由控制电路接收上述传感器的数据，通过对控制电路对传感器信号进行处理，从而实现对桩底沉渣厚度进行检测。附图说明图1为本技术钻头结构示意图；图2为本技术装置电路结构框图；图3为本技术装置进一步实施例的电路结构框图；图4为本技术实施例中振动传感器输出波形图；图5为本技术实施例中正常情况下振动频率谐波成分图；图6为本技术实施例中一种异常情况下振动频率谐波成分图；图7为本技术实施例中另一种异常情况下振动频率谐波成分图；图8为本技术实施例中正常情况下位移加速度图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明：一种混凝土灌注桩桩底沉渣厚度检测装置，参照图1，包括有钻芯机和钻杆1，所述钻杆1上设置有振动传感器3和位移传感器2，参照图2，还包括有控制电路，所述振动传感器和位移传感器均连接至控制电路。参照图3，进一步作为优选的实施方式，所述控制电路还连接有无线数据传输模块。通过无线数据传输模块，控制电路获取的数据和/或分析结果可发送至云端服务器，云端服务器可对数据进行分析或直接获取控制电路的信号，用户可直接通过云端服务器访问数据，并对数据进行相应的分析，从而得到桩底沉渣厚度检测分析结果。参照图3，进一步作为优选的实施方式，所述控制电路还连接有数据存储模块，用于存储处理电路的数据，尤其是能在无线数据传输存在故障时缓存数据。参照图3，进一步作为优选的实施方式，所述控制电路包括有谐波处理模块、加速度处理模块和突变检测模块，所述振动传感器通过谐波处理模块连接至突变检测模块，所述位移传感器通过加速度处理模块连接至突变检测模块。进一步作为优选的实施方式，所述突变检测模块用于对谐波处理模块的信号进行滤波处理。进一步作为优选的实施方式，所述谐波处理模块为FFT运算器电路。使用者可根据控制电路中处理得到的数据进行相应的判断，若钻头振动频率的谐波成分中低频成分突变增多，则钻芯机取芯的混凝土中对应位移的位置密度或硬度增大；若钻头振动频率的谐波成分中高频成分突变增多，则钻芯机取芯的混凝土中对应位移的位置密度或硬度减小。若钻头位移的加速度出现正向突变，则钻芯机取芯的混凝土中对应位移的位置密度或硬度减小；若钻头位移的加速度出现负向突变，则钻芯机取芯的混凝土中对应位移的位置密度或硬度增大。钻芯机取样的过程中,当遇到空洞、杂质、蜂窝结构、桩底沉渣等混凝土的性质发生改变时,对应的钻头受到的负载也会产生比较大的变化，从而在振动传感器上面产生比较多的谐波成分,通过谐波的成分和位移传感器相应数据的变化,使用者可以判断出对应地方的缺陷和相关的性能。正常情况下振动传感器输出波形如图4所示，通过谐波成分分析可知其频域中存在一个突出的波峰，如图5所示。若振动传感器的谐波成分中低频率部分增加,说明钻头的振动频率降低,钻机的负载增加,说明钻机此刻钻到了比较硬的部分。如图6的谐波成分图所示，相对于图5基波的基础上叠加一个低频的波形,即出现低频突变，通过观察波形可以得出,钻头振动频率降低,说明钻机此刻钻到密度或硬度相对变大诸如钢筋、大石块之类的物体，同时钻头上出现了高频高次谐波,同时高频部分变杂,频率的凸起部分的频率值分别对应钻机钻到了不同的成分，可通过突变检测模块根据上述凸起部分的频率值对可能的成分进行分析。若振动传感器的谐波成分中低频率部分减少,说明钻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土灌注桩桩底沉渣厚度检测装置，其特征在于：包括有钻芯机和钻杆，所述钻杆上设置有振动传感器和位移传感器，还包括有控制电路，所述振动传感器和位移传感器均连接至控制电路。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土灌注桩桩底沉渣厚度检测装置，其特征在于：包括有钻芯机和钻杆，所述钻杆上设置有振动传感器和位移传感器，还包括有控制电路，所述振动传感器和位移传感器均连接至控制电路。2.根据权利要求1所述的一种混凝土灌注桩桩底沉渣厚度检测装置，其特征在于：所述控制电路还连接有无线数据传输模块。3.根据权利要求1所述的一种混凝土灌注桩桩底沉渣厚度检测装置，其特征在于：所述控制电路还连接有数据存储模块。4.根据权利要求1所述的一种混凝土灌注桩...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐胡乐，黄清华，汪岚峰，李福亮，庞许跃，薛金昌，卢鹏程，李文思，陈松，马炳剑，陆盛兴，李建锋，杜锦安，贾玉帅，
申请(专利权)人：广州市建设工程质量安全检测中心，广东荣骏建设工程检测股份有限公司，北京联睿科科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44