一种桩基成孔垂直度检测工具及使用方法与流程

1.本发明属于建筑施工技术领域，尤其是涉及一种桩基成孔垂直度检测工具及使用方法。


背景技术：

2.桩基础作为应用于建筑基础的一种结构形式，桩身垂直度是检验钻孔灌注桩施工质量的重要指标之一。在钻孔灌注桩施工过程中，钻孔垂直度过大将导致钢筋笼和导管无法沉放，给施工带来诸多麻烦，同时，钻孔偏斜度过大还会削弱基桩的有效承载力，造成桩基上部构件发生不均匀沉降。
3.在现有技术中，根据《建筑地基基础施工质量验收规范验收标准》、《建筑桩基技术规范》，泥浆护壁灌注桩的垂直度检测采用超声波及井径仪测量，垂直度允许偏差小于等于1％。目前钻孔桩成孔垂直度检测主要采用的方法是超声波检测。
4.超声波检测的基本原理:把仪器的绞车置于成孔上,使超声波发射兼接收探头对准钻孔的中心,在探头沿钻孔中心线下降过程中,脉冲信号发生器发出一系列电脉冲加在发射换能器的压电体上,压电体将此信号转换成超声波脉冲并发射,超声波脉冲穿过泥浆及钻孔侧壁后部分被反射回来并为接收器所接收,再转换成电信号输往操作仪。依据反射信号的强弱和反射时间差,操作仪在打印纸上实时打印出孔壁曲线。根据图像即可对钻孔成孔质量进行直观的判断。
5.该方法在检测过程中由于超声波存在漫射、透射、反射等现象，常会影响钻孔桩垂直度检测结果，造成测量结果不准确，同时，超声波检测仪器费用昂贵，施工成本大大增加，且在水下作业有一定难度，需要专业人员进行操作。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题，本发明提供一种桩基成孔垂直度检测工具及使用方法，有效的解决了桩基成孔垂直度测量结果不准确，操作难度大，成本较高的问题，克服了现有技术的不足。
7.本发明采用的技术方案是：一种桩基成孔垂直度检测工具，包括：
8.支撑架，设置在桩口上部；
9.检测件，与桩基成孔同轴设置，可沿所述桩基成孔的轴向在所述桩基成孔内上下移动，所述检测件与所述支撑架连接；
10.测量件，设置在所述支撑架上，位于所述桩口的桩芯，用于测量所述检测件的移动方向与竖直方向的夹角。
11.进一步，所述检测件为圆柱状，所述检测件的直径与桩径相同。
12.进一步，所述检测件包括构造钢筋，所述构造钢筋沿所述检测件的周向均匀分布。
13.进一步，所述检测件还包括加强筋，所述加强筋沿所述检测件的轴向均匀分布。
14.进一步，所述检测件的顶部圆心设有绳索，所述绳索一端与所述检测件的顶部圆
心连接，另外一端设有升降装置，所述升降装置设置在所述支撑架上，可带动所述绳索沿所述桩基成孔的轴向伸长或缩短。
15.进一步，所述支撑架上设有线坠，所述线坠位于所述桩口的桩芯，所述线坠与所述绳索的夹角即为所述检测件的移动方向与竖直方向的夹角。
16.进一步，所述测量装置为量角器，与所述支撑架转动连接，可测量所述线坠与所述绳索之间的夹角，所述夹角为锐角。
17.进一步，所述量角器上设有转盘，所述转盘与所述支撑架转动连接。
18.进一步，所述支撑架的顶部设有吊钩。
19.本发明还提供一种如上所述的一种桩基成孔垂直度检测工具的使用方法，包括以下步骤：
20.将所述支撑架放置在所述桩口上部；
21.将所述检测件放置在所述桩基成孔内，沿所述桩基成孔的轴向下移，直至桩底。
22.使用所述测量件测量所述检测件移动方向与竖直方向的夹角；
23.将所述检测件沿所述桩基成孔的轴向上移，移出所述桩基成孔。
24.本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，提高了桩基成孔垂直度测量的准确度，结构简单，操作便捷，提高了工作效率，节约测量成本。
附图说明
25.图1是本发明实施例一种桩基成孔垂直度检测工具的整体结构示意图。
26.图中：
27.1、支撑架
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2、检测件
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3、量角器
28.4、钢丝绳
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5、升降装置
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6、导向轴
29.7、线坠
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8、转盘
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9、吊钩
30.10、桩口
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11、桩底
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12、桩基成孔
具体实施方式
31.本发明实施例提供了一种桩基成孔垂直度检测工具，下面结合附图对本发明的实施例做出说明。
32.在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.如图1所示，本发明实施例一种桩基成孔垂直度检测工具，包括支撑架1、检测件2和测量件，支撑架1设置在桩口10上部，用于安装检测件2和测量件。支撑件的具体形式不做限制，可以是三脚支撑架也可以是正方体或者长方体的框架结构。在本实施例中，支撑架1为正方体的框架结构，采用φ14工字钢制作，稳定的支撑在桩口10上部，支撑架1的中心与
桩口10的桩芯对齐。在支撑架1上连接有检测件2，检测件2与桩基成孔12同轴设置，可沿桩基成孔12的轴线在桩基成孔12内上下移动。测量件设置在支撑架1上，位于桩口10的桩芯位置，用于测量检测件2的移动方向与竖直方向的夹角θ。所述夹角θ即为桩基成孔12的轴线与竖直方向的夹角。此夹角θ的正切值为桩底11中心点和设计点位即桩口10的桩芯之间的偏差与设计桩长的比值，即为桩基成孔12的垂直度。
34.具体的，检测件2为圆柱状，检测件2的直径与桩径相同，使得检测件2与桩基成孔12可同轴设置，检测件2的移动方向即为桩基成孔12的轴向。在本实施例中，检测件2的长度为3米。
35.检测件2为混凝土浇筑而成的圆柱状，检测件2的主体框架由构造钢筋(未在图中显示)沿检测件2周向均匀分布组成，构造钢筋平行于检测件2的轴向。在本实施例中，检测件2的主体框架由8根φ16的钢筋沿检测件2的周向均匀分布组成。
36.为了增强检测件2的强度，沿检测件2的轴向均匀分布有加强筋(未在图中显示)。在本实施例中，加强筋为φ16的钢筋，沿检测件2的轴向间隔1米均匀分布。检测件2需要能够在自身重力的作用下在泥浆中下沉，下降到桩底11，因而需要有足够的重量，必要时可以在检测件2中增加配重。
37.在检测件2的顶部圆心位置固定有钢丝绳4，钢丝绳4的一端与检测件2的顶部圆心固定。在桩口10的桩芯位置安装有导向轴6，导向轴6固定在支持架上。钢丝绳4的另外一端绕过导向轴6连接有升降装置5。升降装置5安装在支撑架1的上部，升降装置5与导向轴6在同一竖直方向。升降装置5具体形式不做限制，在本实施例中，升降装置5为卷扬机。升降装置5带动与其连接的钢丝绳4一端竖直向上移动，通过钢丝绳4带动检测件2可向上移动。检测件2在自身重力的作用下，沿桩基成孔12的轴向向下移动时，带动钢丝绳4以导向轴6为中心，向检测件2的移动方向偏移，即向桩基成孔12的轴向偏移。当检测件2到达桩底11时，钢丝绳4的偏移方向即为检测件2的移动方向，即为桩基成孔12的轴线方向，
38.为了便于识别竖直方向，在支撑架1上安装有线坠7，线坠7竖直安装在导向轴6上，即安装在桩口10的桩芯上。
39.具体的，测量装置为量角器3，为高精度量角器。量角器3设置在导向轴6上，与导向轴6转动连接，用于测量钢丝绳4与线坠7之间的夹角θ，夹角θ为锐角。
40.为了便于旋转量角器3，在导向轴6上套设有一转盘8，转盘8与导向轴6转动连接。量角器3与转盘8固定连接，转动转盘8，量角器3也会随之转动，从而可以很方便的进行测量。
41.为了便于移动整个装置，在支撑架1的顶部设有吊钩9，吊钩9的具体形式和数量不做限制。在本实施例中，在支撑架1的顶部安装有一个吊钩9，用于整个装置的移动，采用φ12的圆钢制作。
42.使用方法：将支撑架1放置在桩口10上部，支撑架1的中心与桩口10的桩芯对齐。将检测件2放置在桩基成孔12内，在重力作用下，检测件2沿桩基成孔12的轴线下移。检测件2拉动钢丝绳4，在导向轴6的作用下，钢丝绳4沿桩基成孔12的轴线方向伸长。当检测件2到达桩底11时，钢丝绳4处于紧绷状态。此时，钢丝绳4与线坠7之间形成一个锐角夹角。转动转盘8，带动量角器3旋转，测量钢丝绳4与线坠7之间的夹角θ。此夹角的正切值即为桩基成孔12的垂直度，垂直度偏差即为tanθ*桩长。
43.具体步骤为：
44.将支撑架1放置在桩口上部；
45.将检测件2放置在桩基成孔内，沿桩基成孔的轴向下移，直至桩底；
46.使用测量件测量检测件2移动方向与竖直方向的夹角；
47.将检测件2沿桩基成孔的轴向上移，移出桩基成孔。
48.本发明具有的优点和积极效果：
49.由于采用上述技术方案，提高了桩基成孔垂直度测量的准确度，结构简单，操作便捷，提高了工作效率，且制作材料均为现场施工材料，节约测量成本。
50.以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。