钻孔灌注桩用沉渣厚度检测设备的制作方法

本实用新型涉及施工现场检测设备，特别涉及一种钻孔灌注桩用沉渣厚度检测设备。

背景技术：

钻孔灌注桩具有承载力高、施工方便等特点，道路、桥梁、码头、高层建筑等基础建设中被广泛采用。其施工工艺是利用钻孔机在桩位成孔，然后在桩孔内放入钢筋骨架再灌混凝土而成的就地灌注桩。钻孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，若其出现塌孔、缩径、桩孔偏斜、沉渣超标等问题，将直接影响到桩身质量和造成桩承载力下降，成为工程质量和安全的大隐患。

目前，国内沉渣检测方法主要有重锤法和取芯法。重锤法的做法是浇筑混凝土前，手持绳缆系吊一约2～3kg带锥尖的重锤，放入孔底，凭手感探测沉渣的存在；取芯法在浇筑混凝土成桩并达到初始龄期后，在桩的中心轴线钻孔，并取芯超过桩尖深度，凭取芯观察有无沉渣泥层存在以及判定其厚度。也有人提出压力探测法，即吊系一个平板下到钻孔底部，然后加压到一定压力后，记录平板深度，此处认为是渣顶，之后再用渣底探测锥刺入沉渣中，当所施加的压力到了某个值后，认为触及到了渣底，记录探测锥的深度，由渣顶和渣底深度可求出沉渣厚度。此外，人们还试图借助于地球物理测井技术(如使用微电极系测求孔底沉渣的界面等)或用静力触探测定沉渣。

但该这些检测方法存在弊端：①重锤法凭手感作探测，既无客观依据又无可靠的定量准则，不仅会因人而异，而且会导致设计、施工、监理之间的不同判断与争论；②取芯方法，虽直观可靠，但属事后判断；③压力探测法对渣顶渣底的阈值压力会因沉渣组成、孔底地质状况而改变，确定具体情况下的阈值压力是个难点；④地球物理测井技术或用静力触探测定沉渣的方法，需要沉渣与泥浆之间有明显的界面或大差异的物理参数，但实际上由于沉渣在孔底的堆积情况因地基土层而异，也因人工造浆(膨润土)或自然造浆而异，因此在沉渣与泥浆之间没有明显的界面，更没有明显不同的物理参数可以用于鉴别和区分。因此这些方法远达不到准确测量沉渣厚度的目的，这对大直径深桩基础施工和工程质量是个很大的隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种钻孔灌注桩用沉渣厚度检测设备，能够较为精准检测沉渣厚度的特点。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种钻孔灌注桩用沉渣厚度检测设备，包括测量杆，所述测量杆包括一体设置的基准部和测量部，所述基准部包括第一基准压力探头和第二基准压力探头，所述测量部包括至少三个测量压力探头，所述基准部的自由端设置有一连接上述若干探头的显示屏。

通过采用上述技术方案，基准部一般位于孔顶，位于孔顶部分的液体一般是没有沉渣的，通过第一基准压力探头和第二基准压力探头，分别测量这个孔顶部分两个点的压力值，通过做差即可得到单位距离无沉渣液体的压力值，而位于测量部的多个测量压力探头相邻的两个彼此做差，可以通过差值的不同计算出沉渣的厚度，通过此种方法可以将误差控制在最小。

作为本实用新型的改进，所述测量部的自由端呈锥形设置。

通过采用上述技术方案，将测量部的自由端呈锥形设置，一方面在测量杆与沉渣接触的时候减少接触面积，防止当测量杆下降时沉渣浮起，另一方面便于锥形的设置还具有导向作用，方便测量杆插入到孔底。

作为本实用新型的改进，所述测量部设置有若干导流槽，所述导流槽的设置方向为测量部朝向基准部方向。

通过采用上述技术方案，导流槽的设置进一步减少当测量杆插入孔底时沉渣浮起的可能性。

作为本实用新型的改进，所述第一基准压力探头和第二基准压力探头之间的间距与相邻的测量压力探头的间距相等。

通过采用上述技术方案，这么设置便于工作人员计算沉渣的厚度。

作为本实用新型的改进，所述相邻的测量压力探头的间距不大于20mm。

通过采用上述技术方案，国标中规定钻孔灌注桩的沉渣厚度规定分别为：端承桩不大于50mm，摩擦桩不大于100mm，抗拔及抗水平力桩不大于200mm；所以将探头的间距小于20mm设置方便工作人员检测孔底的厚度。

作为本实用新型的改进，所述测量杆中空设置。

通过采用上述技术方案，将测量杆中空设置使探头的信号线可以在测量杆内部走线，防止孔内的液体使信号线短路。

作为本实用新型的改进，所述显示屏连接一微控制器和蓄电池，所述微控制器对每一所述探头都设置有独立的身份识别码。

通过采用上述技术方案，对于每一探头都设置独立的身份识别码，使显示屏显示数据时，工作人员能够清楚直观的知道每一探头对应的数据。

作为本实用新型的改进，所述微控制器连接一计时器和锁存器。

通过采用上述技术方案，计时器和锁存器的设置，由于测量杆在深入到孔底时，不可避免的因为人操作的不稳定使测量杆出现晃动，那么显示屏上的数据也会随着出现晃动，从而不方便工作人员读数，所以计时模块和锁存器的设置就避免了这种情况，当探头开始测量时，计时模块开始计时经过预设时间后控制锁存器将数据锁定，从而使数值固定。

作为本实用新型的改进，所述计时器和锁存器耦接一复位开关。

通过采用上述技术方案，为了是测量准确度更高，设置了复位开关，可以将读取多组数据来计算探头所测量的数据。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：基准部一般位于孔顶，位于孔顶部分的液体一般时没有沉渣的，通过第一基准压力探头和第二基准压力探头，分别测量这个孔顶部分两个点的压力值，通过做差既可得到单位距离无沉渣液体的压力值，而位于测量部的多个测量压力探头相邻的两个彼此做差，可以通过差值的不同计算出沉渣的厚度，通过此种方法可以将误差控制在最小。

附图说明

图1是实施例的检测设备机构示意图；

图2是实施例的系统框图。

图中，1、测量杆；11、基准部；111、第一基准压力探头；112、第二基准压力探头；12、测量部；121、测量压力探头；122、导流槽；21、泥液层；22、沉渣层；31、显示屏；32、微控制器；33、锁存器；34、计时器；35、复位开关；36、蓄电池。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1所示，一种钻孔灌注桩用沉渣弧度检测设备，用于检测钻孔内的孔底的沉渣厚度，其包括有测量杆1和显示屏31，其中，测量杆1中空设置并将测量杆1分为基准部11和测量部12，基准部11位于泥液层21上设置有第一基准压力探头111和第二基准压力探头112，用于测量泥液层21的压力值，测量部12穿设于泥液层21和沉渣层22，并且在测量部12上至少设置三个测量压力探头121，上述的显示屏31设置在基准部11的自由端，或者显示屏31设置在外部通过导线直接连接。

上述的测量部12的底部设置有锥形，并且在测量部12设置若干导流槽122，导流槽122的设置方向为测量部12朝向基准部11方向，这么设置起到减少当测量杆1插入沉渣成时，导致沉渣层22中的沉渣泛起的效果。

第一基准压力探头111和第二基准压力探头112以及任意相邻的两个测量压力探头121之间的间距相等，参照图1所示均为h1，且h1的高度小于20mm，这样既可通过计算算出沉渣的厚度，具体计算方法可为：设定第一基准压力探头111输出的压力值为F1，第二基准压力探头112输出的压力值为F2，则单位h1内泥液的压力差为F2-F1，测量部12上设置三个测量压力探头121且输出的压力值分别为F3、F4、F5，当然在实际工作时设置的，由于F4、F5是处于沉渣层22中测量所得出的，所以单位h1内沉渣的压力差为F5-F4，则F2-F1=ρ泥液gh1s，F5-F4=ρ沉渣gh1s，则ρ泥液/ρ沉渣= F2-F1/ F5-F4，则ρ泥液=（F2-F1）ρ沉渣/（F5-F4），如果测量杆1其中两个相邻的测量压力探头121的所测量的值不等于（F5-F4）时，这表明沉渣和泥液的分界点在这两个测量压力探头121之间，假使两点的压力值分别为F3和F4,并设泥浆的深度为X，可得出沉渣的深度为（h1-X），则F4-F3=ρ泥液gXs+ρ沉渣g（h1-X）s，既可算出X=（F4-F3+ρ沉渣gh1s）/(F5-F4+F2-F1) ρ沉渣gs，所以沉渣的厚度等于F4到孔底的距离+X,只要操作得当误差可以忽略不计。

参照图2所示，上述的若干压力探头通过与测量杆1密封连接，并通过测量杆1的中空位置走线，在测量杆1的端部设置有微控制器32和连接微控制器32的锁存器33以及计时器34，并通过蓄电池36对若干用电元件供电，在计时器34与蓄电池36之间还设置有复位开关35，微控制器32对每一压力探头都设置有独立的身份识别码，使显示屏31显示数据时，工作人员能够清楚直观的知道是哪一个探头所输出的数据，计时器34和锁存器33的设置，由于测量杆1在深入到孔底时，不可避免的因为人操作的不稳定使测量杆1出现晃动，那么显示屏31上的数据也会随着出现晃动，从而不方便工作人员读数，所以计时模块和锁存器33的设置就避免了这种情况，当需要探头开始测量时，按下复位开关35，计时模块开始计时经过预设时间后控制锁存器33将数据锁定，从而使显示屏31中显示的数值固定，为了使检测结果更为精准，可以取多组数据来进行计算。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。