后压浆单桩承载力检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种后压浆单桩承载力检测装置。


背景技术：

2.后压浆是桩基施工中一种工艺，为保证桩基的承载力，一般在桩基灌注结束后，通过提前埋设的压浆管，对桩体进行桩底，桩周压浆工艺。后压浆的桩基主要应用于钻孔灌注桩。通过后压浆工艺，能够有效提高钻孔灌注桩的承载力。根据后压浆的作用原理，桩端后压浆注入的浆液通过与沉渣混合固化，能够凝结成一个强度高、化学性能稳定的结石体，大幅度提高桩端承载力。另一方面，在桩测后压浆过程中，浆液通过劈裂、渗透等作用，使得桩侧泥皮土(采用泥浆护壁时)和成孔时受扰动的土体在一定范围内能够得到加固，浆液固结后土体参与桩的承载，改善了桩一土界面条件，提高了桩侧摩阻力，压浆后桩端土层和桩侧一定范围内的土层在成分上会发生变化，密度、强度均有所提高。因此钻孔灌注桩在后压浆工艺之后，如何检测后压浆单桩承载力是否达到施工标准成为本领域亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种后压浆单桩承载力检测装置，以解决如何检测后压浆桩基承载力是否达到施工标准的问题。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案是：一种后压浆单桩承载力检测装置，包括：
5.探测孔，至少为两个，分别设置在一个单体的钻孔灌注桩上；
6.电磁波发射机，悬吊设置在一个探测孔之内；
7.电磁波接收机，悬吊设置在另一个探测孔之内；
8.电磁波计算机层析成像技术探测主机，与所述电磁波发射机和所述电磁波接收机相连接，设置在钻孔灌注桩所在平面上。
9.进一步地，本实用新型提供的后压浆单桩承载力检测装置，所述电磁波发射机包括：
10.发射机本体，通过第一电缆悬吊设置在相应的探测孔之内；
11.发射天线，连接在所述发射机本体上；
12.第一重锤，位于所述发射机本体的下方，与所述发射机本体或发射天线连接。
13.进一步地，本实用新型提供的后压浆单桩承载力检测装置，所述电磁波发射机还包括：
14.第一滑轮，位于所述发射机本体所在的钻孔灌注桩的探测孔边缘处设置在相应的钻孔灌注桩的上表面，所述第一电缆通过所述第一滑轮可调节悬吊所述发射机本体设置在相应的探测孔之内。
15.进一步地，本实用新型提供的后压浆单桩承载力检测装置，所述电磁波发射机还
包括：
16.第一绞车，设置在相应的钻孔灌注桩的上表面，所述第一电缆缠绕设置在所述第一绞车上。
17.进一步地，本实用新型提供的后压浆单桩承载力检测装置，所述第一电缆之间或者所述第一电缆与所述发射机本体之间通过第一插接件117连接。
18.进一步地，本实用新型提供的后压浆单桩承载力检测装置，所述电磁波接收机包括：
19.接收机本体，通过第二电缆悬吊设置在相应的探测孔之内；
20.接收天线，连接在所述接收机本体上；
21.第二重锤，位于所述接收机本体的下方，与所述接收机本体或接收天线连接。
22.进一步地，本实用新型提供的后压浆单桩承载力检测装置，所述电磁波接收机还包括：
23.第二滑轮，位于所述接收机本体所在的钻孔灌注桩的探测孔边缘处设置在相应的钻孔灌注桩的上表面，所述第二电缆通过所述第二滑轮可调节悬吊所述接收机本体设置在相应的探测孔之内。
24.进一步地，本实用新型提供的后压浆单桩承载力检测装置，所述电磁波接收机还包括：
25.第二绞车，设置在相应的钻孔灌注桩的上表面，所述第二电缆缠绕设置在所述第二绞车上。
26.进一步地，本实用新型提供的后压浆单桩承载力检测装置，所述第二电缆之间或者所述第二电缆与所述接收机本体之间通过第二插接件连接。
27.进一步地，本实用新型提供的后压浆单桩承载力检测装置，所述第一绞车为葫芦吊，或者所述第二绞车为葫芦吊。
28.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
29.本实用新型提供的后压浆单桩承载力检测装置，通过在至少两个钻孔灌注桩好设置探测孔，将电磁波发射机和电磁波接收机分别悬吊设置在一个探测孔之内，电磁波计算机层析成像技术探测主机控制电磁波发射机发射电磁波信号，电磁波信号在一个钻孔灌注桩的探测孔经过地层介质内传播一定距离后至另一个钻孔灌注桩的探测孔内的电磁波接收机接收电磁波信号，并传输到电磁波计算机层析成像技术探测主机上，通过检测测试区域内物体的电磁场强度的衰减状况，并通过电磁波计算机层析成像技术探测主机利用计算机软件反演得到的电磁波视吸收系数β生成云图，借以分析测试区域内单桩的加固体结构及加固体分布情况，确定后压浆对单桩承载力是否达到施工标准。
30.本实用新型提供的后压浆单桩承载力检测装置，通过检测经过后压浆工艺后的钻孔灌注桩内的加固体的分布情况评估对钻孔灌注桩的单桩施工是否有明显改善，当检测的加固体的密度、强度相对于施工前有提升，则表示后压浆对单桩承载力得到了改善提高。
附图说明
31.图1是两个相邻钻孔灌注桩及其上的探测孔的平面结构示意图；
32.图2是环形阵列分布的六个钻孔灌注桩及在三个钻孔灌注桩上设置探测孔的平面
结构示意图；
33.图3是后压浆单桩承载力检测装置在图2中桩基内设置的立面结构示意图；
34.图4是后压浆单桩承载力检测装置的检测流程图；
35.图中所示：
36.100、后压浆单桩承载力检测装置；
37.110、电磁波发射机，111、发射机本体，112、发射天线，113、第一重锤，114、第一电缆，115、第一滑轮，116、第一绞车，117、第一插接件，118、电磁波；
38.120、电磁波接收机，121、接收机本体，122、接收天线，123、第二重锤，124、第二电缆，125、第二滑轮，126、第二绞车，127、第二插接件；
39.130、电磁波ct技术探测主机；
40.211、第一钻孔灌注桩，212、第二钻孔灌注桩，213、第三钻孔灌注桩，214、第四钻孔灌注桩，215、第五钻孔灌注桩，216、第六钻孔灌注桩；
41.220、探测孔；
42.300、土体。
具体实施方式
43.下面结合附图对本实用新型作详细描述：根据下面说明，本实用新型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、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
44.实施例一
45.请参考图2至图3，本实用新型实施例一提供一种后压浆单桩承载力检测装置100，包括：
46.探测孔220，至少为两个，分别设置在一个单体的钻孔灌注桩上。其中图2中示例了六个钻孔灌注桩及在三个钻孔灌注桩上分别设置一个探测孔220的情形。其中六个钻孔灌注桩按顺时针方向依次为第一钻孔灌注桩211，第二钻孔灌注桩212，第三钻孔灌注桩213，第四钻孔灌注桩214，第五钻孔灌注桩215，和第六钻孔灌注桩216，在第二钻孔灌注桩212、第四钻孔灌注桩214和第六钻孔灌注桩216上分别设置一个探测孔220。
47.电磁波发射机110，悬吊设置在一个探测孔220之内。例如：电磁波发射机110可以悬吊设置在第二钻孔灌注桩212、第四钻孔灌注桩214和第六钻孔灌注桩216中至少一个单桩的相应的探测孔220之内。其中所述电磁波发射机110可以包括：发射机本体111，通过第一电缆114悬吊设置在相应的探测孔220之内；发射天线112，连接在所述发射机本体111上；第一重锤113，位于所述发射机本体111的下方，与所述发射机本体111或发射天线112连接。当发射天线112连接在发射机本体111上时，第一重锤113连接在发射天线112上。此时，发射天线112作为天线和作为第一重锤113的连接线的双重功能作用。
48.电磁波接收机120，悬吊设置在另一个探测孔220之内。例如：电磁波接收机120悬吊设置在第二钻孔灌注桩212、第四钻孔灌注桩214和第六钻孔灌注桩216中至少一个单桩的相应的探测孔220之内。图2中示例了三组电磁波发射机110和电磁波接收机120，在第二钻孔灌注桩212、第四钻孔灌注桩214和第六钻孔灌注桩216上的探测孔220之内可以同时包括电磁波发射机110和电磁波接收机120。其中所述电磁波接收机120可以包括：接收机本体
121，通过第二电缆114悬吊设置在相应的探测孔220之内；接收天线122，连接在所述接收机本体121上；第二重锤123，位于所述接收机本体121的下方，与所述接收机本体121或接收天线122连接。当接收天线122连接在接收机本体121上时，第二重锤123连接在接收天线122上。此时，接收天线122作为天线和作为第二重锤123的连接线的双重功能作用。
49.电磁波计算机层析成像技术探测主机130，与所述电磁波发射机110和所述电磁波接收机120相连接，设置在钻孔灌注桩所在平面上。其中，电磁波计算机层析成像技术探测主机130、电磁波接收机120和电磁波发射机110可以采用本领域任何公知技术。
50.请参考图3，为了方便发射机本体111悬吊设置所在的钻孔灌注桩的探测孔220之内，本实用新型实施例一提供的后压浆单桩承载力检测装置100，所述电磁波发射机110还可以包括：第一滑轮115，位于所述发射机本体111所在的钻孔灌注桩的探测孔220边缘处设置在相应的钻孔灌注桩的上表面，所述第一电缆114通过所述第一滑轮115可调节悬吊所述发射机本体111设置在相应的探测孔220之内。通过第一滑轮115提供导向功能，以方便通过第一电缆114将发射机本体111悬吊设置在相应的探测孔220之内，避免与探测孔220的孔壁相接触。
51.请参考图3，为了方便接收机本体121悬吊设置所在的钻孔灌注桩的探测孔220之内，本实用新型实施例一提供的后压浆单桩承载力检测装置100，所述电磁波接收机120还可以包括：第二滑轮125，位于所述接收机本体121所在的钻孔灌注桩的探测孔220边缘处设置在相应的钻孔灌注桩的上表面，所述第二电缆通过所述第二滑轮125可调节悬吊所述接收机本体121设置在相应的探测孔220之内。通过第二滑轮125提供导向功能，以方便通过第二电缆124将接收机本体121悬吊设置在相应的探测孔220之内，避免与探测孔220的孔壁相接触。
52.请参考图3，为了方便调节发射机本体111、接收机本体121在相应的探测孔220之内的悬吊深度，本实用新型实施例一提供的后压浆单桩承载力检测装置100，所述电磁波发射机110可以包括：第一绞车116，设置在相应的钻孔灌注桩的上表面，所述第一电缆114缠绕设置在所述第一绞车116上。所述电磁波接收机120可以包括：第二绞车126，设置在相应的钻孔灌注桩的上表面，所述第二电缆124缠绕设置在所述第二绞车126上。通过第一绞车116对第一电缆114的缠绕收缩，可以调节第一电缆114的长度，以调节发射机本体111设置在相应的探测孔220之内的深度，以提高检测的准确性和精度。同理，通过第二绞车126对第二电缆124的缠绕收缩，以调节接收机本体121设置在相应的探测孔220之内的深度，以提高检测的准确性和精度。其中所述第一绞车116可以为葫芦吊，第二绞车126也可以为葫芦吊。
53.请参考图3，为了方便发射机本体111与第一电缆114的连接，以及为了方便接收机本体121与第二电缆124的连接，本实用新型实施例一提供的后压浆单桩承载力检测装置100，所述第一电缆114之间或者所述第一电缆114与所述发射机本体111之间可以通过第一插接件117连接；所述第二电缆之间或者所述第二电缆与所述接收机本体之间可以通过第二插接件127连接。
54.实施例二
55.请参考图1，本实用新型实施例二提供的后压浆单桩承载力检测装置100是在实施例一的基础上改进而成，其区别在于，钻孔灌注桩为同一直线上的两个，包括第一钻孔灌注桩211和第二钻孔灌注桩212，每个钻孔灌注桩上设置一个探测孔220。仅包括一组电磁波发
射机110和其对应的电磁波接收机120，分别设置在一个钻孔灌注桩上的探测孔220之内。
56.请参考图1至图3，本实用新型上述实施例提供的后压浆单桩承载力检测装置100，通过在至少两个钻孔灌注桩好设置探测孔220，将电磁波发射机110和电磁波接收机120分别悬吊设置在一个探测孔220之内，电磁波计算机层析成像技术探测主机130控制电磁波发射机发射电磁波信号，电磁波信号在一个钻孔灌注桩的探测孔220经过地层土体300介质内传播一定距离后至另一个钻孔灌注桩的探测孔220内的电磁波接收机120接收电磁波信号，并传输到电磁波计算机层析成像(ct)技术探测主机130上，通过检测测试区域内物体的电磁场强度的衰减状况，并利用安装在电磁波计算机层析成像技术探测主机130上的计算机软件反演得到的电磁波视吸收系数β生成云图，借以分析测试区域内单桩的加固体结构及加固体分布情况，确定后压浆对单桩承载力是否达到施工标准。即运用电磁波ct技术检测后压浆对单桩承载力改善效果。
57.请参考图1至图3，本实用新型上述实施例提供的后压浆单桩承载力检测装置100，通过检测经过后压浆工艺后的钻孔灌注桩内的加固体的分布情况评估对钻孔灌注桩的单桩施工是否有明显改善，当检测的加固体的密度、强度相对于施工前有提升，则表示后压浆对单桩承载力得到了改善提高。
58.本实用新型上述实施例提供的后压浆单桩承载力检测装置100的检测原理如下：设定发射端电磁波电场强度为e0，接收端电磁波电场强度为e，则e0与e的关系如式：
[0059][0060]
式(1)中f(θ)的表达式如式(2)：
[0061][0062]
式(1)中：β为介质对电磁波吸收系数；r为收发点间距；f(θ)为收发天线方向因子；θ为接收点处天线与电场方向夹角。将式(1)变换可得式(3)：
[0063][0064]
式(3)中ω为电磁波的角频率，ε为介质的介电系数，μ为介质的磁导系数，σ为介质磁导率。当ω电磁波角频率确定后，电磁波在地层中传播时，随着地层中介质变化，介质的磁导系数、介电系数、磁导率均发生变化，因此介质对电磁波的吸收系数也发生改变，电磁波计算机层析成像技术通过介质对电磁波的吸收系数的大小来判断地层中介质的种类和破碎程度。其中ω为已知量，是个确定值，测量β为介质对电磁波吸收系数。β发生变化的原因是磁导系数μ、介电系数ε、σ介质磁导率发生变化。
[0065]
检测流程可以如下：
[0066]
(1)检查仪器设备，即检查后压浆单桩承载力检测装置100，保证电量充足，信号连接正常。
[0067]
(2)检查探测孔220是否通畅，保证设备能够顺利进入。
[0068]
(3)设置探测钻孔灌注桩的桩号，设置探测频率，安装天线等探测装置；(4)数据传
输，储存接收点的电磁场强度值。
[0069]
(5)检查数据是否正常，如有特殊情况发生须重新进行检测。
[0070]
(6)进行数据的后处理分析，采用反投影、代数重建、联合代数重建等方法(后期再定)求得地层介质单元对电磁波的视吸收系数。
[0071]
其中后压浆单桩承载力检测装置100的电磁波计算机层析成像技术探测主机130的参数设置表可以如下表1：
[0072][0073]
表1
[0074]
其中，表1中的发射孔、接收孔均指探测孔220。
[0075]
请参考图4，检测流程可以如下：
[0076]
步骤401，在钻孔灌注桩上设置探测孔。
[0077]
步骤402，钻孔灌注桩成孔及浇筑混凝土。
[0078]
步骤403，第一次ct探测，获取后压浆工艺前钻孔灌注桩对电磁波吸收系数。
[0079]
步骤404，钻孔灌注桩浇筑混凝土后24-48小时内，进行后压浆工艺。
[0080]
步骤405，在后压浆工艺后的钻孔灌注桩上钻孔取芯。
[0081]
步骤406，第二次ct探测，获取后压浆工艺后钻孔灌注桩对电磁波吸收系数。
[0082]
步骤407，对比钻孔取芯的结果、分析电磁波吸收系数云图，得出结论。反馈参数，绘制吸收系数云图。通过钻孔取芯的取芯位置的固体分布，与第一次、第二次ct探测之间的测量结果进行匹配，计算修正得到电磁波视修正系数β，再从β进行反演，得到正确云图。仅需要通过一次取芯，可以对采用ct探测的方式进行标定，从而得到未取芯位置的电磁波吸收系数云图。
[0083]
本实用新型不限于上述具体实施方式，显然，上述所描述的实施例是本实用新型实施例的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本领域的技术人员可以对本实用新型进行其他层次的修改和变动。如此，若本实用新型的这些修改和变动属于本实用新型权利要求书的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变动在内。