一种沉桩垂直度快速检测方法技术

本发明专利技术公开了一种沉桩垂直度快速检测方法，包括步骤：建立直角坐标系，沿x轴、y轴方向分别布设一个高精度激光测距仪；进行沉桩施工，桩身沿长度等间距布置刻度线；沉桩预设高度，选取桩身上的两个刻度线，利用x轴上的高精度激光测距仪测得距离d

【技术实现步骤摘要】
一种沉桩垂直度快速检测方法


[0001]本专利技术涉及一种沉桩垂直度快速检测方法，属于建筑施工


技术介绍

[0002]桩基垂直度是桩基施工质量控制的关键，桩身垂直度超限，会导致桩身受力条件不符合设计要求，容易出现断桩、废桩等问题。
[0003]目前，预制混凝土管桩施工过程中，对于桩身垂直度的控制，一般采用水准仪、经纬仪或全站仪结合吊锤法等进行不间断检测，这类检测方法一则工作量大，需要配置专业监测人员，且往往受限于现场条件，精度也难以把握。也有采用将倾角仪焊接在桩身上的检测方案，施工过程中受机械设备摩擦或者振动等因素作用下传感器可能出现测量误差。还有内置测斜管的，仅适用于钢管桩这种长连续桩，对于节段式的混凝土管桩不具备实用性，且这种检测方法即使发现超限也已无法及时进行施工控制调整。
[0004]如何快速、高效的完成桩基垂直度的检测，为桩基施工过程中的垂直度加以控制具有很高的应用价值和市场需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种沉桩垂直度快速检测方法，用以解决现有技术中沉桩垂直度测量需要较多人工、测量复杂、测量精度低等问题。
[0006]为解决以上技术问题，本专利技术包括如下技术方案：
[0007]一种沉桩垂直度快速检测方法，包括如下步骤：
[0008]步骤一、建立直角坐标系，桩孔的轴线为z轴，选取预设高度的水平面为xy平面；距离桩位预定距离，沿x轴、y轴方向分别布设一个高精度激光测距仪；
[0009]步骤二、进行沉桩施工，桩身沿长度等间距布置刻度线；
[0010]步骤三、沉桩预设高度，选取桩身上的两个刻度线，利用x轴上的高精度激光测距仪测得距离d
01
、d
02
，以及对应的水平转角θ1、θ2及垂直转角θ3、θ4，计算出桩身倾角θ
x
；同理，选取桩身上的两个刻度线，利用y轴上的高精度激光测距仪测得距离d
03
、d
04
，以及对应的水平转角θ5、θ6及垂直转角θ7、θ8，计算出桩身倾角θ
y
；
[0011]步骤四、计算桩身垂直度θ，其中，
[0012]进一步，θ
x
＝π/2
‑
(θ3+θ0)，
[0013][0014][0015][0016][0017]其中，L为桩身两刻度之间的距离，d1、d2、d3分别d
01
、d
02
、L在xz平面内的投影长度，θ0为d1、d3所在的投影线之间夹角。
[0018]进一步，L＝mD0，其中D0为相邻刻度之间的距离，m为两个刻度之间的间隔数量。
[0019]进一步，
[0020]若则取d3和d
30
的均值作为θ0计算中的d3值；
[0021]若则重新测量；
[0022]其中，s为误差允许值。
[0023]本专利技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本申请提供的一种沉桩垂直度快速检测方法，通过两台高精度激光测距仪测量距离及水平转角、俯仰角，可快速得出桩身的垂直度，具有操作简单、测量精度高、测量速度快等优点。
附图说明
[0024]图1为本专利技术一实施例提供的一种沉桩垂直度快速检测方法的流程图。
[0025]图2为本专利技术一实施例中的测距仪在直角坐标系内位置关系图；
[0026]图3为本专利技术一实施例中的桩身示意图；
[0027]图4为本专利技术中的沿x轴方向的激光测距仪测量距离、水平转角、俯仰角示意图；
[0028]图5为本专利技术中的d1长度计算示意图；
[0029]图6为本专利技术中的d2长度计算示意图；
[0030]图7为本专利技术中的d3长度计算示意图。
[0031]图中标号如下：
[0032]10
‑
桩孔；11
‑
桩身；12
‑
刻度线；
[0033]20
‑
第一激光测距仪；21
‑
第二激光测距仪。
具体实施方式
[0034]以下结合附图和具体实施例对本专利技术提供的一种沉桩垂直度快速检测方法作进一步详细说明。结合下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0035]如图1至图4所示，本实施例提供的一种沉桩垂直度快速检测方法包括如下步骤：
[0036]步骤一、建立直角坐标系，桩孔10的轴线为z轴，选取预设高度的水平面为xy平面；距离桩位预定距离，沿x轴、y轴方向分别布设一个高精度激光测距仪。如图2所示，O为坐标系原点，桩孔的轴线为z轴，确定好x轴、y轴后，在x轴上布设第一激光测距仪20，在y轴上布设第二激光测距仪21。第一激光测距仪20、第二激光测距仪21应与原点相距一定距离，以便于观测桩身11。
[0037]步骤二、进行沉桩施工，桩身11沿长度等间距布置刻度线12。如图3所示，桩身11上沿高度D0设置刻度线12，当然也可以采用反光贴区分刻度区域。比如D0＝200mm。
[0038]步骤三、沉桩预设高度，选取桩身11上的两个刻度线12，利用x轴上的高精度激光测距仪测得距离d
01
、d
02
，以及对应的水平转角θ1、θ2及垂直转角θ3、θ4，计算出桩身倾角θ
x
；同理，选取桩身上的两个刻度线，利用y轴上的高精度激光测距仪测得距离d
03
、d
04
，以及对应的水平转角θ5、θ6及垂直转角θ7、θ8，计算出桩身倾角θ
y
。θ
x
为桩身在xz平面内的投影与z轴的夹角，θ
y
为桩身在yz平面内的投影与z轴的夹角，根据θ
x
、θ
y
可以很容易换算出此时桩基垂直度。
[0039]步骤三中的监测频次可根据需要设定，比如每次沉桩600mm左右，或每次沉桩1m左右，进行一次测量，当测得桩身倾斜达到预设值时，提高监测频次。
[0040]下面具体说明桩身倾角θ
x
计算过程。如图4所示，x轴上的高精度激光测距仪的测量起点为A，选取桩身上刻度线上的测点B和下刻度线上测点C，并测得距离AB之间距离d
01
和AC之间距离d
02
，以及对应的水平转角θ1、θ2和垂直转角θ3、θ4。图4中，B
’
为测点B在xz平面上投影，C
’
为测点C在xz平面上投影，A
’
为A在x轴上投影。θ
x
＝π/2
‑
∠AC
’
A
’‑
∠AC
’
B
’
。其中，∠AC
’
A
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沉桩垂直度快速检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、建立直角坐标系，桩孔的轴线为z轴，选取预设高度的水平面为xy平面；距离桩位预定距离，沿x轴、y轴方向分别布设一个高精度激光测距仪；步骤二、进行沉桩施工，桩身沿长度等间距布置刻度线；步骤三、沉桩预设高度，选取桩身上的两个刻度线，利用x轴上的高精度激光测距仪测得距离d
01
、d
02
，以及对应的水平转角θ1、θ2及垂直转角θ3、θ4，计算出桩身倾角θ
x
；同理，选取桩身上的两个刻度线，利用y轴上的高精度激光测距仪测得距离d
03
、d
04
，以及对应的水平转角θ5、θ6及垂直转角θ7、θ8，计算出桩身倾角θ

【专利技术属性】
技术研发人员：周泉吉，
申请(专利权)人：上海建工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：