一种测量灌注桩桩底沉渣厚度的工具及其使用方法与流程

本发明涉及建筑工程测试的技术领域，尤其是涉及一种测量灌注桩桩底沉渣厚度的工具及其使用方法。

背景技术：

灌注桩是一种就位成孔，灌注混凝土或钢筋混凝土而制成的桩。用螺旋钻机、潜水钻机等就地成孔灌注混凝土而成桩，钻孔时为防止坍孔用泥浆护壁；在砂土中应注入制备的泥浆钻进，利用泥浆循环排除钻削下的土屑，钻至要求深度后要清孔以排除沉在孔底的土屑，减少桩的沉降量，从而避免影响桩基承载力和结构的安全。

钻孔灌注桩桩底沉渣厚度是指清孔结束至混凝土灌注前的孔底沉渣层增加的厚度，通常需要将灌注桩沉渣厚度控制在50mm或100mm以内。

目前建筑施工过程中在测试灌注桩沉渣厚度时一般采用测量端头绑扎钢筋头等措施进行测试，通过人的手感及经验来判断浇灌前的桩孔底的沉渣厚度，这种方法精度低，测试数据存在较大的人为差异与判断上的不准确性。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明在于提供一种测量灌注桩桩底沉渣厚度的工具，能够快速准确的测量到入岩灌注桩成孔深度和沉渣厚度，实现将入岩灌注桩沉渣厚度控制在50mm或100mm以内的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种测量灌注桩桩底沉渣厚度的工具，包括重力棒，还包括专用测量头和连接绳，所述连接绳包括刻度测绳和拉绳，所述拉绳连接于所述重力棒上，所述刻度测绳连接于所述专用测量头上；所述专用测量头包括底板，所述重力棒的底部与底板的底部齐平时刻度测绳与拉绳等长，所述底板中部开设有供所述重力棒穿过的通孔。

通过采用上述技术方案，底板放置于沉渣上方，刻度测绳和拉绳等长，重力棒底部与底板相平，重力棒穿过底板中部的通孔，可保持测量位置处于同一沉渣点，减少测量误差；当重力棒下沉至沉渣底部，则通过测量拉绳相对刻度测绳的距离即可得沉渣厚度，测量结果更准确，且方法更便捷；另一方面，测量过程使用的原材料简单易得，可节约成本和资源。

本发明进一步设置为：所述专用测量头还包括与底板连接的支撑板，所述刻度测绳固定连接于支撑板上，所述重力棒与所述支撑板通过连接结构连接。

通过采用上述技术方案，底板由支撑板支撑，刻度测绳连接于支撑板上，连接结构使重力棒可保持与支撑板的连接，使重力棒可与底板同时下降，避免了再次放入重力棒的过程，操作步骤更简单；另外，连接结构又使重力棒可相对支撑板活动，使重力棒下沉至沉渣底部的过程可实现。

本发明进一步设置为：所述连接结构包括固定杆、凹槽和缺口，所述凹槽形成于所述支撑板上，所述固定杆容置于所述凹槽，所述拉绳固定于固定杆的中部；所述凹槽的一侧连通形成有供所述固定杆滑设的滑槽；所述缺口形成于所述支撑板上，且位于滑槽远离凹槽的一侧，所述固定杆可向下穿过所述缺口。

通过采用上述技术方案，凹槽使固定杆可稳定放置于支撑板上，固定杆又可沿着滑槽滑移至缺口处，从而使固定杆可从缺口处脱离支撑板并相对支撑板下降，保持固定杆移动过程的稳定性，有利于减小误差；拉绳固定于固定杆中部，使重力棒在固定杆转动的过程中保持中心一致，不影响重力棒从通孔处下降，从而使测量位置处于同一沉渣点，可减少测量误差。

本发明进一步设置为：所述专用测量头还包括支撑钢筋和连接板，若干支撑钢筋一端固定于所述底板的边缘处，另一端倾斜固定于所述连接板上，所述刻度测绳固定连接于连接板上，固定杆位于缺口处时，重力棒的上部与连接板的上部齐平。

通过采用上述技术方案，支撑钢筋倾斜固定于底板和连接板上，起稳定支撑底板的作用；刻度测绳的一端连接于支撑板上，另一端连接于连接板，保持刻度测绳处于拉伸状态；拉绳一端固定于固定杆上，另一端固定于重力棒上，且当固定杆对应缺口处时，重力棒上部与连接板相平，使刻度测绳和拉绳保持等长，从而当重力棒下降，只需测量固定杆相对支撑板的移动距离即可得到沉渣厚度。

本发明进一步设置为：所述刻度测绳活动连接于支撑板上，所述拉绳活动连接于固定杆上；所述固定杆的中部和支撑板上均固定有定位块，所述定位块的侧壁上形成有绕设槽，所述定位块和绕设槽的侧壁上连通形成有贯穿孔，所述刻度测绳和拉绳可穿过对应的贯穿孔并绕设于所述绕设槽处。

通过采用上述技术方案，使刻度测绳可调节与支撑板的相对位置，并使拉绳可配合刻度测绳的调整而同步调节，便于调整连接环圈和连接板之间的距离，从而当测量的桩底高度不同时，保持支撑板和连接环圈始终位于地面以上并处于施工人员便于操作的位置。

本发明进一步设置为：所述支撑板和固定杆上设有导向固定杆移动的导向结构；所述导向结构包括延伸板、导向板和导向槽，所述延伸板固定于所述支撑板上并对应所述缺口处，所述导向槽形成于所述缺口的侧壁上并延伸至所述延伸板的侧壁上，所述导向板固定于所述固定杆的端部并滑设于所述导向槽。

通过采用上述技术方案，固定于缺口处的延伸板可在固定杆下移的过程中起支撑和导向作用；固定于固定杆上的导向板滑设于导向槽，起辅助导向作用，由此使固定杆相对支撑板下降的过程更稳定，避免固定杆在下移过程中倾斜从而影响测量准确性。

本发明进一步设置为：固定于所述固定杆端部的所述导向板反向设置。

通过采用上述技术方案，固定杆端部的导向板反向设置，从而在固定杆下降的过程中通过两个反向的导向板分别从上下两端对固定杆的下降过程进行导向，避免固定杆发生倾斜，使测量结果更准确。

本发明进一步设置为：所述延伸板通过连接环圈固定，所述连接环圈上形成有供所述刻度测绳穿过的穿透孔。

通过采用上述技术方案，连接环圈起支撑延伸板的目的，使延伸板的结构更稳定；穿透孔为刻度测绳的穿透提供空间，避免影响刻度测绳的刻度准确性，同时也通过连接环圈对刻度测绳起支撑作用。

本发明进一步设置为：所述重力棒可以是一根钢筋或由两根钢筋束固定连接而成；且所述重力棒的底部为尖端。

通过采用上述技术方案，重力棒底部的尖端有利于减小重力棒下沉的阻力，便于使重力棒下沉至沉渣底部，从而使对沉渣厚度的测量结果更准确。

本发明还公开了一种测量灌注桩桩底沉渣厚度的工具的使用方法，步骤如下：

a、调节刻度测绳31在支撑板21上的位置以及拉绳32在固定杆41上的位置，适应不同桩底的深度并保持支撑板21和连接环圈6始终位于地面上方并处于施工人员易操作的位置；

b、手持支撑板21或将支撑板21固定于支架上，固定杆41定位于凹槽42中，重力棒1位于通孔241上方；将底板24缓缓放入桩孔底部，直至底板24接触到桩孔底部的沉渣并稳定放置于沉渣上方，保持刻度测绳31为拉伸状态；

c、然后用手握住固定杆41并沿着滑槽421转动至缺口43处，固定杆41定位于缺口43处时，固定杆41的底部与支撑板21的底部相平，重力棒1的底部和底板24的底部齐平，然后固定杆41穿过缺口43并沿着延伸板51稳定下降，导向板52滑设于导向槽53，使重力棒1保持平衡；重力棒1的底部穿过通孔241并缓缓插入桩底，直至重力棒1不再下沉；

d、记录此时固定杆41相对支撑板21的移动距离即为待测沉渣的厚度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.固定杆位于支撑板上，支撑重力棒并使重力棒可与底板同时下降，避免了再次放入重力棒的过程，操作步骤更简单；刻度测绳的一端连接于支撑板上，另一端连接于连接板，保持刻度测绳处于拉伸状态；拉绳一端固定于固定杆上，另一端固定于重力棒上，且重力棒上部与连接板相平，使刻度测绳和拉绳保持等长，从而当重力棒下降，只需测量固定杆相对支撑板的移动距离即可得到沉渣厚度；

2.凹槽使固定杆可稳定放置于支撑板上，固定杆又可沿着滑槽滑移至缺口处，从而使固定杆可从缺口处脱离支撑板并相对支撑板下降，保持固定杆移动过程的稳定性，有利于减小误差；拉绳固定于固定杆中部，使重力棒在固定杆转动的过程中保持中心一致，不影响重力棒从通孔处下降，从而使测量位置处于同一沉渣点，可减少测量误差；

3.固定杆端部的导向板反向设置，从而在固定杆下降的过程中通过两个反向的导向板分别从上下两端对固定杆的下降过程进行导向，避免固定杆发生倾斜，使测量结果更准确。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图；

图2是凸显的本实施例的固定杆与支撑板及延伸板配合的爆炸结构示意图；

图3是本实施例的固定杆定位于缺口处、重力棒与底板平齐的工作状态的剖视示意图。

附图标记：1、重力棒；2、专用测量头；21、支撑板；22、支撑钢筋；23、连接板；24、底板；241、通孔；3、连接绳；31、刻度测绳；32、拉绳；4、连接结构；41、固定杆；42、凹槽；421、滑槽；43、缺口；5、导向结构；51、延伸板；52、导向板；53、导向槽；6、连接环圈；61、穿透孔；7、定位块；71、绕设槽；72、贯穿孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种测量灌注桩桩底沉渣厚度的工具，如图1所示，包括重力棒1、专用测量头2和连接绳3，连接绳3包括刻度测绳31和拉绳32，拉绳32连接于重力棒1上，刻度测绳31连接于专用测量头2上；重力棒1可以是一根钢筋或由两根钢筋束固定连接而成，且所述重力棒1的底部为尖端，有利于减小重力棒1下沉的阻力，便于使重力棒1下沉至沉渣底部，从而使对沉渣厚度的测量结果更准确。

如图1所示，专用测量头2包括呈环形的支撑板21，重力棒1通过连接结构4活动连接于支撑板21的中部；两根刻度测绳31分别固定连接于支撑板21上相互远离的两端，使刻度测绳31在支撑板21上的连接保持平衡，且刻度测绳31不与重力棒1和拉绳32互相阻碍；需要指出的是，支撑板21可以由施工人员手持也可用支架固定。

如图1、2所示，连接结构4包括固定杆41、凹槽42和缺口43，两个凹槽42分别形成于支撑板21上相对的两端，固定杆41的两端部可分别容置于对应的凹槽42，实现固定杆41在支撑板21上的定位；拉绳32固定于固定杆41的中部，使重力棒1位于支撑板21中间；凹槽42的一侧连通形成有供固定杆41滑设的滑槽421，缺口43形成于支撑板21的底部，且连通于滑槽421远离凹槽42的一侧，固定杆41可向下穿过缺口43，从而可相对支撑板21向下运动。

如图1、2所示，刻度测绳31穿设并活动连接于支撑板21上，拉绳32穿设并活动连接于固定杆41上；固定杆41的上方中部和支撑板21两端的上部均固定有定位块7，使定位块7可分别对应于刻度测绳31和拉绳32，定位块7的侧壁中部形成有绕设槽71，定位块7中部和绕设槽71的侧壁上连通形成有截面呈l型的贯穿孔72，从而使刻度测绳31和拉绳32可从对应的定位块7底部进入并穿过绕设槽71的侧壁，然后绕设在绕设槽71的侧壁上固定，达到便捷调节刻度测绳31和拉绳32的长度并稳定固定的目的，由此使工具可适用于桩底高度不同时的桩底的沉渣厚度的测量。

如图1、2所示，支撑板21和固定杆41上设有导向固定杆41升降运动的导向结构5。导向结构5包括延伸板51，两根延伸板51分别固定于支撑板21的底部，且延伸板51对应缺口43处，固定杆41的端部可滑设于对应的延伸板51上，导向固定杆41的稳定下降。

如图2所示，导向结构5还包括导向板52和导向槽53，导向槽53形成于缺口43的侧壁上并延伸至延伸板51的侧壁上，导向板52呈l型，两个导向板52分别固定于固定杆41的两个端部，且固定杆41一端的导向板52向上弯折，另一端的导向板52向下弯折，使固定杆41两端的导向板52反向设置，导向板52分别滑设于对应的导向槽53，从而一方面导向固定杆41的稳定滑移，另一方面通过上下反向的导向板52对固定杆41的升降过程起限位作用，避免固定杆41升降时产生倾斜，从而有利于减少测量误差。

如图1、2所示，延伸板51的底部通过连接环圈6固定，连接环圈6上形成有供刻度测绳31穿过的穿透孔61；连接环圈6起支撑延伸板51的目的，使延伸板51的结构更稳定；穿透孔61为刻度测绳31的穿透提供空间，避免影响刻度测绳31的检测准确性。

如图1、3所示，专用测量头2还包括连接板23和底板24，连接板23位于支撑板21的下方，底板24位于连接板23的下方，底板24的中部开设有供重力棒1穿过的通孔241。

如图1、3所示，专用测量头2还包括支撑钢筋22，刻度测绳31固定连接于连接板23上，若干支撑钢筋22的一端间隔等间距固定于连接板23的底部，另一端向下朝远离连接板23的方向倾斜，并延伸固定于底板24上部的边缘处，起支撑底板24的作用；固定杆41定位于缺口43处时，重力棒1的上部与连接板23的上部齐平，且重力棒1的底部与底板24的底部齐平，由此保持拉绳32和刻度测绳31等长。

一种测量灌注桩桩底沉渣厚度的工具的使用方法，应用前述的测量灌注桩桩底沉渣厚度的工具，步骤如下：

a、调节刻度测绳31在支撑板21上的位置以及拉绳32在固定杆41上的位置，适应不同桩底的深度并保持支撑板21和连接环圈6始终位于地面上方并处于施工人员易操作的位置；

b、手持支撑板21或将支撑板21固定于支架上，固定杆41定位于凹槽42中，重力棒1位于通孔241上方；将底板24缓缓放入桩孔底部，直至底板24接触到桩孔底部的沉渣并稳定放置于沉渣上方，保持刻度测绳31为拉伸状态；

c、然后用手握住固定杆41并沿着滑槽421转动至缺口43处，固定杆41定位于缺口43处时，固定杆41的底部与支撑板21的底部相平，重力棒1的底部和底板24的底部齐平，然后固定杆41穿过缺口43并沿着延伸板51稳定下降，导向板52滑设于导向槽53，使重力棒1保持平衡；重力棒1的底部穿过通孔241并缓缓插入桩底，直至重力棒1不再下沉；

d、记录此时固定杆41相对支撑板21的移动距离即为待测沉渣的厚度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。