一种钻孔灌注桩高度检测装置的制作方法

本实用新型属于桩基检测技术领域，具体涉及一种钻孔灌注桩高度检测装置。

背景技术：

钻孔灌注桩在工程的结构稳定性保障，以及工程基础施工质量保障等方面发挥着重要作用，混凝土超灌高度检测作为确保桩身质量最为有效的措施一直受到国内外相关专业人员的高度关注，其检测方法的准确性可直接影响到工程基础施工质量和进度。

目前，现场测量钻孔灌注桩的桩顶标高采用较多的是重锤检测法和测锥测盘法，此方法虽然操作简便，但对操作人员的经验要求极高，且检测结果极不准确，经常出现因桩头破除到设计标高时，混凝土轻度和密实度达不到设计要求，致使灌注桩桩身质量得不到保障；或者出现混凝土的超灌高度较大，造成混凝土的严重浪费，不仅增加了材料成本，且增加了后期破除桩头的人员成本和破除桩头的工作量，严重影响了施工进度。

传统监测、检测方法中存在的人工成本高，结果误差大，易受外界因素影响等多方面的缺陷，随着自动化技术的发展和水平的提高，越来越多的工程技术人员开始将其与工程监测、检测技术相结合，如激光测距仪、全自动测斜仪、振旋式轴力计、振旋式土压力盒在深基坑工程中的普及应用等，目前，自动化检测技术凭借高精度、高频率、高效率等优势正逐步取代传统监测、检测方法。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种钻孔灌注桩高度检测装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种钻孔灌注桩高度检测装置，包括频率采集仪(1)、托盘(2)、压力盒(3)和采样管(4)；所述托盘(2)的上、下表面设有凸起的圆槽，其中上圆槽(2-1)用于安置压力盒(3)，下圆槽用于连接采样管(4)；采样管(4)由管头(4-1)和管身(4-2)组成，管头(4-1)和管身(4-2)通过螺纹连接，在管头(4-1)内设置有止漏叶片(4-3)，在管身(4-2)顶部管壁上开设有通气孔(4-5)，在管身(4-2)管壁轴向设有透视窗(4-6)。

在上述技术方案中，所述托盘(2)为钢质圆盘，其上表面的上圆槽2-1内径等于压力盒(3)外径，能够牢固的卡住压力盒(3)。

在上述技术方案中，托盘(2)的上圆槽(2-1)边缘设有豁口(a)，压力盒(3)的导线可从豁口引出。

在上述技术方案中，托盘(2)下表面的下圆槽设有外螺纹，可与采样管(4)的上端口进行螺纹连接。

在上述技术方案中，托盘(2)边缘呈圆周等间距设有穿线孔，穿线孔用于绑扎测绳(5)，穿线孔的数量优选≥3，可避免托盘(2)下放时倾覆。

在上述技术方案中，所述压力盒(3)为钢弦式压力盒，利用钢弦拉张力不同，其自振频率也相应变化，通过测得钢弦频率的变化，得知压力盒所受压力的变化。

在上述技术方案中，所述止漏叶片(4-3)为圆片形，其铰接在管头内壁上，并且管头内壁还设有翼缘(4-4)，翼缘(4-4)用于阻挡止漏叶片(4-3)向下转动，从而避免了芯样从采样管(4)内滑出。

在上述技术方案中，采样管(4)的上、下端口均设有内螺纹，其上端口的内螺纹用于与托盘(2)下圆槽的外螺纹连接，其下端口的内螺纹用于与管头(4-1)上端口的外螺纹连接。

在上述技术方案中，通气孔(4-5)的数量可以是多个，用于排出管内气体，可保证芯样进入采样管(4)。

在上述技术方案中，透视窗(4-6)采用透明的塑料材质，用于观察管身(4-2)内芯样的分界层面，透视窗(4-6)上设有刻度线。

所述钻孔灌注桩高度检测装置的检测方法：

①组装采样管(4)和托盘(2)，并用测绳(5)绑扎好托盘(2)；

②将连接有采样管(4)的托盘(2)下放于钻孔，下移时止漏叶片(4-3)被泥浆冲开，采样管(4)靠自重带动托盘(2)快速穿过泥浆层，当管头(4-1)穿过混杂层后与砼层接触，采样管(4)停止下移；

③提起托盘(2)，止漏叶片(4-3)受自重和管身(4-2)内芯样的压力后复位，采样管(4)管口关闭；

④将采样管(4)移出孔外，从透视窗(4-6)判断混杂层与砼的分界面，记录混杂层厚度；

⑤将采样管(4)与托盘(2)分开，同时将压力盒(3)安置在上表面的圆槽内，并用频率采集仪(1)采集压力盒(3)的初始频率f0；

⑥将托盘(2)下放于钻孔，因自重较轻，当托盘(2)到达混杂层表面时便停止下移，后续灌入的砼将顶着已灌砼上移，混杂层始终处在最上层；

⑦实时采集压力盒(3)的频率f1；

⑧根据公式f＝k(fi2-f02)计算出压力盒(3)在浇筑过程中受到上覆泥浆的压力f，其中k为土压力盒率定系数；

⑨用容重法测出泥浆重度γ，按公式h＝f/γ计算出压力盒(2)距孔口的高度(即h是泥浆的高度)，钻孔总高度减去该高度h再减去混杂层厚度即为混凝土的浇灌高度。

本实用新型的优点和有益效果为：

与现有灌注桩超灌高度检测技术相比，本实用新型采用采样管装置能够准确的判断出混杂层的高度，可有效控制混凝土的超灌高度，从而保证了桩身质量，避免了因超灌高度过大所引发的材料浪费，后期破除桩头增加人工成本及外运费用，影响现场施工等一系列问题；本实用新型将频率采集仪和压力盒应用于混凝土超灌高度检测领域，实现了混凝土超灌高度的检测；混凝土灌注过程中可适时检测混凝土的超灌高度，对施工进度无任何影响，极大地提高了施工进度，此外，本实用新型结构简单，成本较低，操作方便，具有较强的实用性。

附图说明

图1是钻孔灌注桩高度检测装置的结构示意图。

图2是图1中的a-a向剖面图。

图3是采样管的空间爆炸结构示意图。

附图标记说明：1：频率采集仪、2：托盘、3：压力盒、4：采样管、5：测绳、2-1：上圆槽、4-1：管头、4-2：管身、4-3：止漏叶片、4-4：翼缘、4-5：通气孔、4-6：透视窗。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

参见附图，一种钻孔灌注桩高度检测装置，包括频率采集仪1、托盘2、压力盒3和采样管4。

所述托盘2的上、下表面设有凸起的圆槽，其中上圆槽2-1用于安置压力盒3，下圆槽用于连接采样管4；采样管4由管头4-1和管身4-2组成，管头4-1和管身4-2通过螺纹连接，在管头4-1内设置有止漏叶片4-3，在管身4-2顶部管壁上开设有通气孔4-5，在管身4-2管壁轴向设有透视窗4-6。

使用时，将连接有采样管4的托盘2下放于钻孔，采样管4穿过泥浆层，到达砼层后停止；然后，提起托盘2，止漏叶片4-3复位将管口关闭，将采样管4移出钻孔外，从透视窗4-6判断混杂层与砼的分界面，记录混杂层厚度。将采样管4与托盘2分开，并将压力盒3安置在托盘2上，用频率采集仪1采集压力盒3的初始频率f0，然后将托盘2下放于钻孔，实时采集压力盒3的频率f1，根据公式计算压力盒3受到上覆泥浆的压力，测出泥浆重度即可得出压力盒3距孔口的高度，减去混杂层厚度即为砼的浇灌高度。

进一步的，频率采集仪1用于采集振弦式压力盒3频率输出信号。

进一步的，所述托盘2为钢质圆盘，其上表面的上圆槽2-1内径等于压力盒3外径，能够牢固的卡住压力盒3；上圆槽2-1边缘设有豁口a，压力盒3的导线可从豁口a引出；托盘2下表面的下圆槽设有外螺纹，可与采样管4的上端口进行螺纹连接；托盘2边缘呈圆周等间距设有穿线孔b，穿线孔b用于绑扎测绳5，穿线孔的数量优选≥3，可避免托盘2下放时倾覆。

进一步的，所述压力盒3为钢弦式压力盒，利用钢弦拉张力(应力)不同，其自振频率也相应变化，通过测得钢弦频率的变化，得知压力盒所受压力的变化。

进一步的，所述止漏叶片4-3为圆片形，其铰接在管头内壁上，并且管头内壁还设有翼缘4-4，翼缘4-4用于阻挡止漏叶片4-3向下转动，从而避免了芯样从采样管4内滑出。

进一步的，采样管4的上、下端口均设有内螺纹，其上端口的内螺纹用于与托盘2下圆槽的外螺纹连接，其下端口的内螺纹用于与管头4-1上端口的外螺纹连接。

下面是钻孔灌注桩高度检测装置的具体使用方法：

①组装采样管4和托盘2，并用测绳5绑扎好托盘2；

②将连接有采样管4的托盘2下放于钻孔，下移时止漏叶片4-3被泥浆冲开，采样管4靠自重带动托盘2快速穿过泥浆层，当管头4-1穿过混杂层后与砼层接触，采样管停止下移；

③提起托盘2，止漏叶片4-3受自重和管身4-2内芯样的压力后复位，采样管4管口关闭；

④将采样管4移出孔外，从透视窗4-6判断混杂层与砼的分界面，记录混杂层厚度；

⑤将采样管4与托盘2分开，同时将压力盒3安置在上表面的圆槽内，并用频率采集仪1采集压力盒3的初始频率f0；

⑥将托盘2下放于钻孔，因自重较轻，当托盘2到达混杂层表面时便停止下移，后续灌入的砼将顶着已灌砼上移，混杂层始终处在最上层；

⑦实时采集压力盒3的频率f1；

⑧根据公式f＝k(fi2-f02)计算出压力盒3在浇筑过程中受到上覆泥浆的压力f，其中k为土压力盒率定系数；

⑨用容重法测出泥浆重度γ，按公式h＝f/γ计算出压力盒(2)距孔口的高度(即h是泥浆的高度)，钻孔总高度减去该高度h再减去混杂层厚度即为混凝土的浇灌高度。

实施例二

在实施例一的基础上，进一步的，透视窗4-6采用透明的塑料材质，用于观察管身4-2内芯样的分界层面，透视窗4-6上设有刻度线。

实施例三

在实施例一的基础上，进一步的，通气孔4-5的数量可以是多个，用于排出管内气体，可保证芯样进入采样管4。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。