【技术实现步骤摘要】
本申请涉及沉渣厚度检测，尤其是涉及一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测方法及系统。
技术介绍
1、混凝土灌注基桩又称混凝土灌注桩基础，在检测混凝土灌注基桩的成桩质量时，需要进行桩底沉渣厚度检测，以判定桩基承载力并减少安全隐患。
2、现有的测量沉渣层厚度的方法主要包括重锤法，重锤法是利用测绳将重锤放至孔底，操作员凭手感探测出沉渣的存在，测出沉渣土上表面的深度和孔底钻进深度，相减得出沉渣层厚度，但该方法凭经验和手感探测出的结果仅凭人员主观判断，无客观依据和定量准测；且在重锤落到沉渣顶部时，测绳容易产生倾斜，对沉渣厚度的检测结果造成影响，因而存在有混凝土灌注基桩桩底的沉渣厚度检测结果的精确度较低的缺陷，存在改进的空间。
技术实现思路
1、为了提高混凝土灌注基桩桩底的沉渣厚度检测结果的精确度，本申请提供一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测方法及系统。
2、第一方面，本申请的专利技术目的采用如下技术方案实现：
3、一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测方法，包括检测壳体和多个间隔设于所述检测壳体的测量杆，多个所述测量杆滑动设于所述检测壳体并基于接收到的移动控制指令沿竖直靠近或远离所述检测壳体的方向移动；所述沉渣厚度检测方法包括：
4、将所述检测壳体沿混凝土灌注基桩的桩孔深度方向下放，并实时采集所述检测壳体的移动状态参数和压力传感数据，所述移动状态参数包括水平倾角数据和壳体位移数据；
5、在检测到所述检测壳体的压力传感数据大于预设的压力阈值时
6、根据预设的趋势突变点检测模型分析若干个所述振动传感数据的变化趋势，并基于采集的基桩桩底的土质环境参数提取对应的变化阈值；
7、在所述振动传感数据的变化趋势大于对应的变化阈值时确定第二位移数据；
8、基于所述第一位移数据和第二位移数据计算得到当前混凝土灌注基桩桩底的沉渣厚度数据。
9、通过采用上述技术方案，由于混凝土灌注基桩桩底的沉渣会存在凹凸不平的现象，因而同一基桩桩底测量出来的沉渣厚度数据不一；为有效保证测量的沉渣厚度数据的分布完整和测量结果准确率，节省整体测量时间，本申请在测量装置的测量壳体上设有多个用于测量沉渣厚度的测量杆，具体地，在测量壳体上设置用于采集压力传感数据、水平倾角数据和壳体位移数据的传感器；在将压力传感数据设于测量壳体的底部时，（此时多个测量杆的安装高度高于测量壳体，使得在测量壳体下放时，测量壳体先接触桩底的沉渣），则能基于压力传感数据的变化感应测量壳体在桩孔内是否触底，此时获取当前的移动状态参数以确定第一位移数据，第一位移数据为测量壳体接触到沉渣顶面的位移数据。
10、此时再驱使多个测量杆向沉渣底部移动，由于沉渣土质疏松度和桩孔底部原有的土层的疏松度不一致，因而在测量到沉渣底部和测量沉渣中间位置的振动传感数据的变化趋势区别较明显，基于当前的土质条件提取对应的变化阈值，以在测量杆接触到沉渣底部时（振动传感数据的变化趋势大于对应的变化阈值）确定第二位移数据，从而基于第一位移数据和第二位移数据之间的数据差值算出当前测量桩底沉渣的沉渣厚度，有利于提高混凝土灌注基桩桩底的沉渣厚度检测结果的精确度。
11、本申请在一较佳示例中：所述根据预设的趋势突变点检测模型分析若干个所述振动传感数据的变化趋势，并基于采集的基桩桩底的土质环境参数提取对应的变化阈值，具体包括：
12、识别当前的基桩桩底的土质信息以确定土质环境参数；
13、将若干个不同的振动传感数据发送至预设的趋势突变点检测模型，分析若干个所述振动传感数据的变化趋势；统计并储存所述振动传感数据的采集次数和对应的最大采集次数阈值；
14、若变化趋势小于预设的趋势变化阈值，则判断当前采集次数，若所述采集次数等于最大采集次数阈值，则增加采集振动传感数据并计算观测均值数据与中误差数据；
15、若变化趋势大于或等于预设的趋势变化阈值，则提高采集振动传感数据的频率直至变化趋势小于预设的趋势变化阈值；
16、基于所述土质环境参数在预设的趋势突变点检测模型中筛选出对应的变化阈值。
17、通过采用上述技术方案，变化阈值为正常情况下、基于当前桩孔的土质环境复杂度，测量杆在基桩桩底下降过程中的正常振动传感数据的变化范围；由于不同实际地理位置的桩孔的土质环境不尽相同，而在前期钻孔时，可通过钻芯机器挖掘出的土质检测得到当前的基桩桩底的土质环境参数，基于不同的土质环境参数确定不同的变化阈值，有利于提高对振动传感数据的变化趋势的分析结果准确度；趋势突变点检测模型适用于变化趋势检验和变点检测，用于连续的响应变量不满足正态分布，基于时间序列检测得到的振动传感数据的秩，按时间顺序分析若干个振动传感数据的增长或下降变化趋势；若变化趋势小于预设的趋势变化阈值，则对应的测量杆测量出来的振动传感数据状态是离散的，在正常的范围内波动；观测均值数据与中误差数据可用于表征测量的若干个振动传感数据的一致性和稳定性；趋势突变点检测模型有利于检测并识别出部分变点较明显的异常测量数据（即振动传感数据中的异常数据），有利于提高沉渣厚度测量方法的精度。
18、本申请在一较佳示例中：所述测量杆包括钻孔测量杆；所述在所述振动传感数据的变化趋势大于对应的变化阈值时确定第二位移数据之前，还包括：
19、基于所述振动传感数据计算所述钻孔测量杆对应的低频谐波数据和高频谐波数据；基于所述低频谐波数据得到对应的低频成分变化趋势，基于所述高频谐波数据得到对应的高频成分变化趋势。
20、根据所述位移数据的加速度计算得到对应的正向突变点和负向突变点；
21、将所述低频成分变化趋势、高频成分变化趋势、加速度的正向突变点和负向突变点输入至预设的趋势突变点检测模型中进行判断，得到对应的位移判断结果。
22、通过采用上述技术方案，在钻孔测量杆采用钻芯取芯的方式进行沉渣厚度检测时，由于钻底沉渣会遇到包括石块、杂质的密度或硬度较大的物体，或遇到空洞、蜂窝结构等密度或硬度较小的物体；为便于判断出钻孔测量杆在钻芯测量的过程中的沉渣物体；本申请通过谐波计算的方式分析振动传感数据的振动频率的谐波成分中的高频部分和低频部分，以分析振动传感数据对应的低频谐波数据的低频成分、高频谐波数据的高频成分是否存在增多或减少的变化趋势，并同时判断位移数据对应的加速度数据是否存在正向突变或反向突变；具体地，若钻孔测量杆的低频成分变化趋势增多、或钻孔测量杆的位移加速度数据出现负向突变点，则判断钻孔测量杆的沉渣厚度对应位移的位置土质环境密度或硬度减小；若钻孔测量杆的高频成分变化趋势增多、或钻孔测量杆的位移加速度数据出现正向突变点，则判断钻孔测量杆的沉渣厚度对应位移的位置土质环境密度或硬度增大。
23、第二方面，本申请的专利技术目的采用如下技术方案实现：
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【技术保护点】
1.一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测方法，其特征在于，包括检测壳体和多个间隔设于所述检测壳体的测量杆，多个所述测量杆滑动设于所述检测壳体并基于接收到的移动控制指令沿竖直靠近或远离所述检测壳体的方向移动；所述沉渣厚度检测方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测方法，其特征在于，所述根据预设的趋势突变点检测模型分析若干个所述振动传感数据的变化趋势，并基于采集的基桩桩底的土质环境参数提取对应的变化阈值，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测方法，其特征在于，所述测量杆包括钻孔测量杆；所述在所述振动传感数据的变化趋势大于对应的变化阈值时确定第二位移数据之前，还包括：
4.一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测系统，其特征在于，用于执行如权利要求1-3任一项所述的一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测方法，包括：
5.根据权利要求4所述的一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测系统，其特征在于，所述第一位移确定模块耦接有提示单元(51)，所述检测壳体(1)的底部设置有压力感应电路；压力感应电路
6.根据权利要求5所述的一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测系统，其特征在于，所述检测壳体(1)对应多个所述测量杆(2)分别一一对应设置有升降通道(11)，每个所述升降通道(11)的上端均固定连接有能够吸附或释放对应的测量杆(2)的置位电磁铁(12)，所述测量杆(2)的顶部设置有磁吸件(13)，所述置位电磁铁(12)通电时与所述磁吸件(13)相吸；所述升降通道(11)还设置有用于驱使所述测量杆(2)沿竖直方向上下移动的驱动组件(6)，所述驱动组件(6)包括锥齿轮(61)和电动机(62)，所述锥齿轮(61)的主动轮与所述电动机(62)的输出轴连接，所述锥齿轮(61)的从动轮套设于所述测量杆(2)，所述电动机(62)设于所述检测壳体(1)。
7.根据权利要求6所述的一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测系统，其特征在于，所述驱动组件(6)还包括：设有多个减速齿轮的齿轮减速箱(63)；其中的两个所述减速齿轮之间还设置具有锁紧状态和解锁状态的齿轮锁舌(7)，所述齿轮减速箱(63)内设置有控制所述齿轮锁舌(7)切换在锁紧状态和解锁状态的电动弹簧锁(71)，在所述电动弹簧锁(71)得电时，所述齿轮锁舌(7)处于解锁状态，在所述电动弹簧锁(71)失电时，所述齿轮锁舌(7)处于锁紧状态。
8.根据权利要求7所述的一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测系统，其特征在于，还包括升降控制电路，所述升降控制电路在控制所述电动弹簧锁(71)得电时，控制所述电动机(62)正向转动或控制所述电动机(62)反向转动；所述升降控制电路包括按钮控制单元(81)、红外感应单元(82)、信号比较单元(83)、第一开关单元(84)和第二开关单元(85)；
9.根据权利要求8所述的一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测系统，其特征在于，所述按钮控制单元(81)包括正转按钮和反转按钮，所述正转按钮与电源串联后耦接于所述红外感应单元(82)以输出正转触控信号；所述反转按钮与电源串联后耦接于红外感应单元(82)以输出反转触控信号。
...【技术特征摘要】
1.一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测方法，其特征在于，包括检测壳体和多个间隔设于所述检测壳体的测量杆，多个所述测量杆滑动设于所述检测壳体并基于接收到的移动控制指令沿竖直靠近或远离所述检测壳体的方向移动；所述沉渣厚度检测方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测方法，其特征在于，所述根据预设的趋势突变点检测模型分析若干个所述振动传感数据的变化趋势，并基于采集的基桩桩底的土质环境参数提取对应的变化阈值，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测方法，其特征在于，所述测量杆包括钻孔测量杆；所述在所述振动传感数据的变化趋势大于对应的变化阈值时确定第二位移数据之前，还包括：
4.一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测系统，其特征在于，用于执行如权利要求1-3任一项所述的一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测方法，包括：
5.根据权利要求4所述的一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测系统，其特征在于，所述第一位移确定模块耦接有提示单元(51)，所述检测壳体(1)的底部设置有压力感应电路；压力感应电路包括：
6.根据权利要求5所述的一种混凝土灌注基桩桩底沉渣厚度检测系统，其特征在于，所述检测壳体(1)对应多个所述测量杆(2)分别一一对应设置有升降通道(11)，每个所述升降通道(11)的上端均固定连接有能够吸附或释放对应的测量杆(2)的置位电磁铁(12)，所述测量杆(2)的顶部设置有磁吸件(13)，所述置位电磁铁(12)通电时与所述磁吸件(13)相吸；所述升降通道...
【专利技术属性】
技术研发人员：倪树生，陈露华，邹飞虎，陈远锋，刘小军，李伟新，
申请(专利权)人：广东天泰工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：
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