灌注桩沉渣厚度测量装置的制作方法

本实用新型涉及土木工程技术领域，具体而言，涉及一种灌注桩沉渣厚度测量装置。

背景技术：

灌注桩是目前建筑领域常见的基础形式，由于灌注桩具有单桩承载力高、单价低且振动小的优势，目前已广泛应用于公路、高层建筑、港口码头、市政和桥梁等建筑工程中。灌注桩的质量直接影响到建筑的沉降，乃至整个建筑的安全，故对灌注桩质量的质量控制尤为重要。但是，由于灌注桩通常在地下或水下，施工难度大、技术要求高、施工程序复杂，被冲击破裂的岩石碎屑及塌落的土和泥浆等混在一起沉淀在孔底部，经过正反循环清洗仍存在残留在孔底的物质即为沉渣，灌注桩施工过程中沉渣厚度的控制是灌注桩质量控制的重点，所以，在施工过程中对沉渣厚度的控制和检测，是保证灌注桩质量的重要措施之一。

传统的沉渣厚度检测方式是采用吊锤测量，此种方式凭测量人员的手感判断沉渣顶面的位置，主观因素较强，存在的偏差较大；另外还会采取测绳量取，此种方式测绳的松紧度、长短和读数均会产生误差，使得沉渣厚度的检测精确度低、误差较大。尤其是桩长较长的情况下，上述方式很难准确地判断灌注桩的沉渣厚度。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型提出了一种灌注桩沉渣厚度测量装置，旨在解决现有测量方法误差大精确度低的问题。

一个方面，本实用新型提出了一种灌注桩沉渣厚度测量装置。该装置包括支撑机构、测锤、加载机构和锁紧机构；其中，所述支撑机构为两端开口的中空壳体，并且，第一开口端与待测沉渣的顶面相接触，第二开口端为自由端；所述测锤置于所述支撑机构的下端，并且，所述测锤与所述支撑机构的内壁可滑动地相连接；所述加载机构置于所述测锤的上方，用于驱动所述测锤向所述待测沉渣内滑动直至所述测锤的底面与所述待测沉渣的底面相平齐；在所述测锤仅承受重力时，所述锁紧机构用于将所述测锤与所述支撑机构锁紧。

进一步地，上述灌注桩沉渣厚度测量装置，所述测锤的外壁设置有连续的外螺纹；所述锁紧机构为弹性件且设置于所述支撑机构内壁的底端；在所述锁紧机构仅承受重力时，所述支撑机构通过所述锁紧机构与所述测锤的外螺纹相锁紧。

进一步地，上述灌注桩沉渣厚度测量装置，所述锁紧机构为至少两个且沿所述支撑机构内壁的周向设置。

进一步地，上述灌注桩沉渣厚度测量装置，所述锁紧机构为至少四个且于所述支撑机构下部分的内壁沿所述支撑机构的轴向均匀设置。

进一步地，上述灌注桩沉渣厚度测量装置，所述锁紧机构通过连接件与所述支撑机构相连接。

进一步地，上述灌注桩沉渣厚度测量装置，所述测锤的底部设置有锤台体；所述锤台体的上底面的面积大于所述锤台体的下底面的面积；所述锤台体的外壁设置有连续的外螺纹。

进一步地，上述灌注桩沉渣厚度测量装置，所述加载机构包括：拉伸件和加载件；其中，所述加载件设置于所述支撑机构内；所述拉伸件的一端通过吊钩连接于所述加载件的顶端，另一端为自由端设置于所述支撑机构外，用于上拉或下降所述加载件。

进一步地，上述灌注桩沉渣厚度测量装置，所述加载件的底部设置有加载台体，并且，所述加载台体的上底面的面积大于所述加载台体的下底面的面积。

进一步地，上述灌注桩沉渣厚度测量装置，所述支撑机构的底端设置有底板，并且，所述测锤正下方的所述底板处开设有通孔；所述测锤可滑动地穿设于所述通孔。

进一步地，上述灌注桩沉渣厚度测量装置，所述底板的外壁周向设置有凸板；所述凸板与所述底板呈预设角度设置。

本实用新型提供的灌注桩沉渣厚度测量装置，通过测量测锤与支撑机构之间的相对滑动距离得到待测沉渣的厚度，与现有技术相比，该装置减少了测量人员主观意识的误差，提高了沉渣测量的精确度，进而提高了灌注桩的质量。同时，该装置操作容易减少了测量工作的强度，快速地测量沉渣的厚度，进一步提高了测量沉渣的效率。另外，该装置结构简单，制作方便。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的灌注桩沉渣厚度测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的灌注桩沉渣厚度测量装置的剖面结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的灌注桩沉渣厚度测量装置中加载机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参见图1，图1为本实用新型实施例提供的灌注桩沉渣厚度测量装置的结构示意图。如图所示，该装置包括：支撑机构1、测锤2、加载机构3和锁紧机构4。

其中，支撑机构1为两端开口的中空壳体，并且，第一开口端(如图1所示的下端)与待测沉渣的顶面相接触，第二开口端(如图1所示的上端)为自由端。具体地，支撑机构1可以为圆环形壳体，当然，也可以为距环形壳体，本实施例中对其不做任何限定。为节省空间和制造成本，优选地，支撑机构1为圆环形壳体。为更利于加工和制造，支撑机构1为壁厚均匀的圆环形壳体。

测锤2置于支撑机构1的下端(相对于图1所示的位置而言)，并且，测锤2与支撑机构1的内壁可滑动地相连接；加载机构3置于测锤2的上方(相对于图1所示的位置而言)，用于驱动测锤2向待测沉渣内滑动(如图1所示向下方向滑动)直至测锤2的底面(相对于图1所示的位置而言)与待测沉渣的底面(相对于图1所示的位置而言)相平齐；在测锤2仅承受重力时，锁紧机构4用于将测锤2与支撑机构1相锁紧。

具体实施时，优选地，为了使加载机构3提供的加载力全部用于驱动测锤2向下(相对于图1所示的位置而言)滑动，加载机构3的外轮廓可以与支撑机构1的内壁相同，例如支撑机构1为圆环形壳体，加载机构3的一端则可以为圆柱形。进一步优选地，加载机构3一端中圆柱体的直径与支撑机构的内壁相同。为制造便利，优选地，测锤2也可以为圆柱体。当然，测锤2也可以为其他形状例如矩形柱体，本实施例中对其不做任何限定。

本实施例的工作过程为：首先将该装置放置于待测沉渣上使支撑机构1的底面(相对于图1所示的位置而言)与待测沉渣的顶面相平齐，然后通过调整加载机构3使加载机构3的底面(相对于图1所示的位置而言)与支撑机构1的底面(相对于图1所示的位置而言)相平齐。再通过加载机构3施加加载力驱动测锤2向下滑动，直至滑动至测锤2的底面(相对于图1所示的位置而言)与沉渣的底面相平齐通过锁紧机构4将测锤2与支撑机构1相锁紧。为进一步确定测量的精确度，可再次通过加载机构3施加较小的加载力驱动测锤2以确保测锤2的底面(相对于图1所示的位置而言)与沉渣的底面相平齐。最后，再确保支撑机构1和测锤2之间无相对位移的情况下，取出该装置并测量测锤2的底面(相对于图1所示的位置而言)与支撑机构1的底面(相对于图1所示的位置而言)之间的相对距离即为待测沉渣的厚度。

本实施例中提供的灌注桩沉渣厚度测量装置，通过测量测锤与支撑机构之间的相对滑动距离得到待测沉渣的厚度，与现有技术相比，该装置减少了测量人员主观意识的误差，提高了沉渣测量的精确度，进而提高了灌注桩的质量。同时，该装置操作容易减少了测量工作的强度，快速地测量沉渣的厚度，进一步提高了测量沉渣的效率。另外，该装置结构简单，制作方便。

继续参见图2，在上述实施例中，测锤2的外壁设置有连续的外螺纹。具体地，测锤2的外壁可以通过磨削加工外螺纹，当然也可以通过其他加工方式加工螺纹例如车削，本实施例中对其不做任何限定。

锁紧机构4为弹性件且设置于支撑机构1内壁的底端；在锁紧机构4仅承受重力时，支撑机构1通过锁紧机构4与测锤2的外螺纹相锁紧。具体实施时，锁紧机构4可以通过自身的弹性特性控制测锤2的解锁和锁紧状态。

锁紧机构的工作过程：当测锤2仅承受自身重力时，锁紧机构4与测锤2相卡接进而保证测锤2与支撑机构1相对不动；当加载机构3向测锤2施加驱动力后，测锤2在驱动力的作用下向下(相对于图1所示的位置而言)滑动嵌入至待测沉渣内直至待测沉渣底面时在灌注桩支撑力的阻挡下，测锤2停止向下滑动，锁紧机构4恢复原始状态进而与测锤2相卡接进而保证测锤2与支撑机构1相对不动以便测量测锤2的底面与支撑机构1的底面之间的距离。

可以看出，本实施例中，通过锁紧机构4的弹性特性，以达到测锤2与支撑机构1之间的锁紧和解锁的目的，进而达到测锤2仅承受重力时锁紧测锤2，以及测锤2承受驱动力时滑动，结构较为简单，易于实现。同时，测锤2设置的外螺纹和锁紧机构4设置于支撑机构1的底端可以保证测锤2在其滑动行程的任意位置均可以锁紧。

参见图2，图2为本实用新型实施例提供的灌注桩沉渣厚度测量装置的剖面结构示意图。在上述实施例中，锁紧机构4为至少两个且沿支撑机构1内壁的周向设置。具体地，锁紧机构4可以通过连接件5与支撑机构1相连接。其中，连接件5可以为螺丝钉，当然，连接件5也可以通过其他连接方式连接例如焊接，本实施例中对其不做任何限定。优选地，锁紧机构4为4个。进一步优选地，4个锁紧机构沿支撑机构1内壁的周向均匀设置。

可以看出，本实施例中，通过多个锁紧机构4对测锤2与支撑机构1之间进行锁紧和解锁，提高了锁紧和解锁的效果，同时提高了该装置的使用寿命。

继续参见图1和图2，锁紧机构4至少为四个且于支撑机构1下部分的内壁沿支撑机构1的轴向(如图1所示的上下方向)均匀设置。具体地，锁紧机构4为至少四个，多个锁紧机构4可以设置于支撑机构1的下部分的内壁处，并且，多个锁紧机构4可以沿支撑机构1的轴向(如图1所示的上下方向)均匀设置，同时，支撑机构1的纵向(如图1所示的水平方向)沿其内壁也可以设置有多个锁紧机构4。

可以看出，本实施例中，通过支撑机构1的内壁下部分沿其轴向均匀设置的多个锁紧机构4对测锤2进行锁紧和解锁，可以进一步确保测锤2在其滑动的任意位置可以锁紧，进一步提高了该装置的使用寿命。

继续参见图1，测锤2的底部设置有锤台体21；锤台体21的上底面(相对于图2所示的位置而言)的面积大于锤台体21的下底面(相对于图1所示的位置而言)的面积；锤台体21的外壁设置有连续的外螺纹。具体地，锤台体21为倒置的台体，其形状可以根据测锤2的形状确定，本实施例中对其不做任何限定。例如，当测锤2为圆柱体时，锤台体21可以为倒置的圆台体；当测锤2为矩形柱体时，锥台体21可以为倒置的四棱台。同时，锤台体21的外壁设置有连续的外螺纹，而且锤台体21设置的外螺纹可以与测锤2设置的外螺纹相同，本实施例中对其不做任何限定。优选地，为节省空间和成本，测锤2和锥台体21的轴线与支撑机构1的轴线重合。

可以看出，本实施例中，通过测锤2底部设置的锥台体21锤击待测沉渣进而向下滑动，由于锥台体21为倒置的台体，其所占空间面积自上而下逐步减小，可减小其沉渣的阻力，可以进一步确保锥台体21的底面与待测沉渣的底面相平齐，因此锤台体21的设置进一步提高了该装置的测量精确度。

参见图1和图3，加载机构3包括：拉伸件31和加载件34；其中；加载件34设置于支撑机构1内；拉伸件31的一端通过吊钩32连接于拉伸件31的顶端，另一端为自由端设置于支撑机构1外，用于上拉或下降加载件34。

具体地，拉伸件31穿设于支撑机构1第二开口端(如图1所指的上端)，一端(如图1所示的下端)与加载件31顶部设置的吊钩32相连接，另一端(如图1所示的上端)设置于支撑机构1外，可以用于测量人员手持，测量人员手握拉伸件31的上端(相对于图1所示的位置而言)通过拉伸拉伸件31进而控制加载件31的运动方向以及加载件31对测锤2施加的加载力。拉伸件31可以为绳索，当然也可以为其他拉伸件，本实施例中对其不做任何限定。其中吊钩32可以与加载件34一体成型，当然也可以通过其他连接方式相连接例如焊接，本实施例中对其不做任何限定。另外，加载件34可以为圆柱体，当然也可以为其他形状例如矩形柱体，本实施例中对其不做任何限定。优选地，加载件34为圆柱体。

可以看出，本实施例中，通过拉伸件31控制加载件34的运行状态和滑动方向，结构简单，便于操作。

加载件34的底部设置有加载台体33，并且，加载台体33的上底面的面积大于加载台体33的下底面的面积。具体地，加载台体33为倒置的台体，其形状可以根据加载件34的形状确定，本实施例中对其不做任何限定。例如，加载件34为圆柱体时，加载台体33可以为倒置的圆台体。优选的是，加载件34为圆柱体加载台体34为倒置的圆台体，并且两者轴线重合且与支撑机构的轴线重合。

可以看出，本实施例中通过倒置的台体向测锤施加加载力，倒置的台体底面面积下可以确保加载机构的加载力全部施加于测锤上，以便防止加载机构将加载力施加于其他位置。

支撑机构1的底部设置有底板11，并且，测锤2正下方的底板处开设有通孔；测锤2可滑动地穿设于通孔。具体地，底板11设置于支撑机构1的底端11，并且底板11的中间于测锤2的正下方开设有通孔，通孔的面积不小于测锤2的水平最大面积。当然，底板11也可以围设于支撑机构底端的外壁，并且，支撑机构1底面与底板11的底面相平齐。底板11可以为圆盘形，当然也可以为其他形状例如矩形，本实施例中对其不做任何限定。优选地，底板11的竖直轴线(如图1所示的上下方向)与支撑机构1的轴线重合，且于中心位置开设通孔。优选地，底板11为圆盘形且圆盘的轴线与支撑机构1的轴线重合。优选地，为减小底板11的占地面积且确保底板11不移动，底板11的外壁周向整周可以设置有凸板12，凸板12可以与底板11呈预设角度设置。

可以看出，本实施例中，底板的设置可以防止支撑机构倾斜或向下滑动因而造成误差，因此，该底板的设置进一步提高了提高该装置测量待测沉渣厚度的精确度。

下面对本实用新型实施例提供的灌注桩沉渣厚度测量装置进行更为详细的说明。

参见图1至图3，该装置包括：支撑机构1、测锤2、加载机构3和锁紧机构4。其中，支撑机构1为壁厚均匀的圆钢管，该圆钢管的外径为60mm，壁厚为3.5mm，并且底端设置有厚度为5mm的底板11，该底板为中间开孔的圆形钢板，钢板的直径为300mm且周向围设有与该底板11呈135°设置宽度为25mm的环形的凸板12。支撑机构1的内壁沿周向(如图1所示的水平方向)均匀设置有四个锁紧机构4，沿其轴向连续设置有多个锁紧机构4。该锁紧机构4为弹性钢片，通过连接件5与支撑机构1相连接，其中，连接件5为螺丝钉。测锤2的顶部为外壁设置有螺纹的长300mm直径28mm的螺纹钢棒，底部设置有锥台体21，锥台体长外壁设置有螺纹的长80mm底面直径10mm的倒置圆台体，测锤2为设置于支撑机构1内，运输时，测锤2的底端(如图1所示的下端)可以设置于支撑机构1内也可以设置于支撑机构1的下方，使用前，测锤2的底面(相对于图1所示的位置而言)与底板11的底面相平齐。加载机构3包括拉伸件31、吊钩32、加载件34和加载台体33。其中，加载件34为长50mm直径为50mm的锤头，加载台体33为长25mm底部(如图1所示的下端)直径为10mm的倒置圆台体，且加载台体33置于加载件34的下方且一体成型均设置于支撑机构1内，加载件34顶端的中间位置焊接有吊钩32，拉伸件31为绳索拉绳，拉伸件31一端(如图1所示的下端)捆绑在吊钩32上，另一端(如图1所示的上端)设置于支撑机构1外。

综上所述，本实施例中提供的灌注桩沉渣厚度测量装置，通过测量测锤与支撑机构之间的相对滑动距离得到待测沉渣的厚度，与现有技术相比，该装置减少了测量人员主观意识的误差，提高了沉渣测量的精确度，进而提高了灌注桩的质量。同时，该装置操作容易减少了测量工作的强度，快速地测量沉渣的厚度，进一步提高了测量沉渣的效率。另外，该装置结构简单，制作方便。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。