专利名称：反射波法测定桩长的设备和测定桩长的方法
技术领域：
本发明涉及一种测定桩长的设备和测定桩长的方法，尤其是反射波法测定桩长的设备和测定桩长的方法。
背景技术：
目前反射波法确定桩长的原理就是利用应力波在桩身中传播一个来回所需要的时间T，然后结合应力波波速c，得出桩长L＝C*T/2(《基桩质量检测技术》，陈凡等著，中国建筑工业出版社2003年出版)从公式中可看出波速是一个关键的影响因素，它将直接影响桩长的准确确定。而目前在工程实践中，简单的根据桩身混凝土的强度来大概估计出应力波波速的做法是不准确的，因为波速除与桩身混凝土强度有关外，还与混凝土的骨料品种、粒径级配、密度、水灰比等因素有关。另外，埋入土中灌注桩桩身混凝土强度与地面浇注制备的混凝土试样强度、与设计要求的强度都会存在一定的差别。这些原因都使得桩长有许多的不确定性。更为重要的是，在施工桩长不确定的情况下，简单按上述公式反算确定混凝土强度或波速，会造成对工程质量监督管理上的失控。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测定桩长的设备和测定桩长的方法，尤其是反射波法测定桩长的设备和测定桩长的方法。
而本发明的设备和测定桩长的方法就是针对现有技术的情况从试验技术的角度出发，在桩长不确定的情况下，可以较为准确的定出应力波的波速值从而能够确定出桩长。
本发明的技术方案为反射波法测定桩长的设备，包括一级反射波接受传感器，反射波信号处理器组成，一级反射波接受传感器安装在桩体上，一级反射波接受传感器与反射波信号处理器导线连接，其中还增设与反射波信号处理器导线连接的二级反射波接受传感器，二级反射波接受传感器也安装在桩体上，二级反射波接受传感器与一级反射波接受传感器之间的间隔长度为桩直径0.5-4倍。
反射波法测定桩长的设备，其中二级反射波接受传感器与一级反射波接受传感器之间的间隔长度为桩直径1-2倍。
反射波信号处理器的工作频率为600HZ-1600HZ。
反射波信号处理器的工作频率为800HZ-1200HZ。
应用反射波法测定桩长的设备测定桩长的方法，其中按下列步骤进行先使得预备安装一级反射波接受传感器、二级反射波接受传感器的桩体处裸露，再用胶水将一级反射波接受传感器粘结在桩体的桩顶上，然后用胶水将二级反射波接受传感器粘结在桩体上，其中二级反射波接受传感器与一级反射波接受传感器之间的间隔长度为桩直径的0.5-4倍；从桩顶处采用激振锤激打桩体，一级反射波接受传感器与二级反射波接受传感器分别接受振动信号并将信号通过导线传给反射波信号处理器，反射波信号处理器记录一级反射波接受传感器与二级反射波接受传感器振动信号之间的时间差；反射波信号处理器通过计算时间差和一级反射波接受传感器与二级反射波接受传感器之间的距离得到桩长的长度。
工作原理如下测定桩长的计算公式L1＝C*T1/2；L2＝C*T2/2；L1-L2＝L。
由于二级反射波接受传感器4与一级反射波接受传感器3之间的间隔长度L、反射时间T1、反射时间T2可以通过设备测量，尽管传播速度有一定的干扰会有少量的误差，但假设第一次和第二次测量的反射波速度相同，这样就可以计算出L1和L2，其中L1就是桩长。
本发明的优点在于尽管波速除与桩身混凝土强度有关外，还与混凝土的骨料品种、粒径级配、密度、水灰比等因素有关。这些原因都使得桩长有许多的不确定性的位置。但由于是分两次测量反射波，两次的反射波都是通过同样的桩来传导，所不同的就是二级反射波接受传感器比一级反射波接受传感器接受的反射波少走桩直径0.5-4倍的距离，这样一来虽然有很多不确定的因素，但分两次测量反射波可以将系统误差大幅度降低。
图1为本发明设备的结构示意图。
附图标记激振锤1、桩体2、一级反射波接受传感器3、二级反射波接受传感器4、反射波信号处理器5。
具体实施例方式
实施例1、反射波法测定桩长的设备，包括一级反射波接受传感器3，反射波信号处理器5组成，一级反射波接受传感器3安装在桩体2上，一级反射波接受传感器3与反射波信号处理器5导线连接，其中还增设与反射波信号处理器5导线连接的二级反射波接受传感器4，二级反射波接受传感器4也安装在桩体2上，二级反射波接受传感器4与一级反射波接受传感器3之间的间隔长度为桩直径0.5-4倍。
实施例2、反射波法测定桩长的设备，其中二级反射波接受传感器4与一级反射波接受传感器3之间的间隔长度为桩直径1-2倍。其余同实施例1。
实施例3、应用实施例1的反射波法测定桩长的设备测定桩长的方法，其中按下列步骤进行先使得预备安装一级反射波接受传感器3、二级反射波接受传感器4的桩体处裸露，再用胶水将一级反射波接受传感器3粘结在桩体2的桩顶上，然后用胶水将二级反射波接受传感器4粘结在桩体2上，其中二级反射波接受传感器4与一级反射波接受传感器3之间的间隔长度为桩直径的0.5-4倍；从桩顶处采用激振锤1激打桩体2，一级反射波接受传感器3与二级反射波接受传感器4分别接受振动信号并将信号通过导线传给反射波信号处理器5，反射波信号处理器5记录一级反射波接受传感器3与二级反射波接受传感器4振动信号之间的时间差；反射波信号处理器5通过计算时间差和一级反射波接受传感器3与二级反射波接受传感器4之间的距离得到桩长的长度。
实施例4、应用实施例1的反射波法测定桩长的设备测定桩长的方法，其中按下列步骤进行先使得预备安装一级反射波接受传感器3、二级反射波接受传感器4的桩体处裸露，再用胶水将一级反射波接受传感器3粘结在桩体2的桩顶上，从桩顶处采用激振锤1激打桩体2，一级反射波接受传感器3接受振动信号并将信号通过导线传给反射波信号处理器5，反射波信号处理器5记录一级反射波接受传感器3振动信号；再用胶水将二级反射波接受传感器4粘结在桩体2上，其中二级反射波接受传感器4与一级反射波接受传感器3之间的间隔长度为桩直径的0.5-4倍；从桩顶处采用激振锤1激打桩体2，二级反射波接受传感器4接受振动信号并将信号通过导线传给反射波信号处理器5，反射波信号处理器5记录二级反射波接受传感器4振动信号；反射波信号处理器5通过计算时间差和一级反射波接受传感器3与二级反射波接受传感器4之间的距离得到桩长的长度。
实施例5、应用实施例4的测定桩长的方法，测量一根13.0米的桩。测量条件中d为桩直径，400-1800HZ是反射波信号处理器5工作频率的范围。
依次变动距离和频率，得到下列结果
当二级反射波接受传感器(4)与一级反射波接受传感器(3)之间的间隔长度为桩直径0.5-4倍的时候。测量偏差小。
当反射波信号处理器(5)的工作频率为600HZ-1600HZ。更好的工作频率为800HZ-1200HZ的时候，测量偏差小。
从数据中可以发现，间隔长度对测量精度的影响大于工作频率。
尽管工作频率对测量偏差有一定的影响，但我们认为更换其他的方式处理数据，同样可以得到类似的测量结果。所以工作频率不是发明的最主要的技术特征。
权利要求
1.反射波法测定桩长的设备，包括一级反射波接受传感器(3)，反射波信号处理器(5)组成，一级反射波接受传感器(3)安装在桩体(2)上，一级反射波接受传感器(3)与反射波信号处理器(5)导线连接，其特征在于还增设与反射波信号处理器(5)导线连接的二级反射波接受传感器(4)，二级反射波接受传感器(4)也安装在桩体(2)上，二级反射波接受传感器(4)与一级反射波接受传感器(3)之间的间隔长度为桩直径0.5-4倍。
2.如权利要求1所述的反射波法测定桩长的设备，其特征在于二级反射波接受传感器(4)与一级反射波接受传感器(3)之间的间隔长度为桩直径1-2倍。
3.如权利要求1所述的反射波法测定桩长的设备，其特征在于反射波信号处理器(5)的工作频率为600HZ-1600HZ。
4.如权利要求3所述的反射波法测定桩长的设备，其特征在于反射波信号处理器(5)的工作频率为800HZ-1200HZ。
5.应用权利要求1或权利要求3的反射波法测定桩长的设备测定桩长的方法，其特征在于按下列步骤进行先使得预备安装一级反射波接受传感器(3)、二级反射波接受传感器(4)的桩体处裸露，再用胶水将一级反射波接受传感器(3)粘结在桩体(2)的桩顶上，然后用胶水将二级反射波接受传感器(4)粘结在桩体(2)上，其中二级反射波接受传感器(4)与一级反射波接受传感器(3)之间的间隔长度为桩直径的0.5-4倍；从桩顶处采用激振锤(1)激打桩体(2)，一级反射波接受传感器(3)与二级反射波接受传感器(4)分别接受振动信号并将信号通过导线传给反射波信号处理器(5)，反射波信号处理器(5)记录一级反射波接受传感器(3)与二级反射波接受传感器(4)振动信号之间的时间差；反射波信号处理器(5)通过计算时间差和一级反射波接受传感器(3)与二级反射波接受传感器(4)之间的距离得到桩长的长度。
6.应用权利要求1或权利要求3的反射波法测定桩长的设备测定桩长的方法，其特征在于按下列步骤进行先使得预备安装一级反射波接受传感器(3)、二级反射波接受传感器(4)的桩体处裸露，再用胶水将一级反射波接受传感器(3)粘结在桩体(2)的桩顶上，从桩顶处采用激振锤(1)激打桩体(2)，一级反射波接受传感器(3)接受振动信号并将信号通过导线传给反射波信号处理器(5)，反射波信号处理器(5)记录一级反射波接受传感器(3)振动信号；再用胶水将二级反射波接受传感器(4)粘结在桩体(2)上，其中二级反射波接受传感器(4)与一级反射波接受传感器(3)之间的间隔长度为桩直径的0.5-4倍；从桩顶处采用激振锤(1)激打桩体(2)，二级反射波接受传感器(4)接受振动信号并将信号通过导线传给反射波信号处理器(5)，反射波信号处理器(5)记录二级反射波接受传感器(4)振动信号；反射波信号处理器(5)通过计算时间差和一级反射波接受传感器(3)与二级反射波接受传感器(4)之间的距离得到桩长的长度。
全文摘要
本发明涉及一种反射波法测定桩长的设备，包括一级反射波接受传感器，反射波信号处理器组成，一级反射波接受传感器安装在桩体上，一级反射波接受传感器与反射波信号处理器导线连接，其中还增设与反射波信号处理器导线连接的二级反射波接受传感器，二级反射波接受传感器也安装在桩体上，二级反射波接受传感器与一级反射波接受传感器之间的间隔长度为桩直径0.5－4倍。本发明还涉及测定桩长的方法。本发明的优点在于分两次测量反射波可以将系统误差大幅度降低。
文档编号G01B17/00GK101074872SQ20071002328
公开日2007年11月21日 申请日期2007年6月13日 优先权日2007年6月13日
发明者赵抚民, 龚昕 申请人:南昌大学