一种实时测量钻芯检测设备水平度的装置的制作方法

1.本实用新型涉及钻芯检测领域，更具体地说是一种实时测量钻芯检测设备水平度的装置。


背景技术：

2.混凝土灌注桩在建筑工程中应用广泛，混凝土灌注桩可以通过低应变法、超声检测法、静载法及钻芯法等检测方法对其质量进行检测。其中的钻芯法可以检测灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性，判定或鉴别桩端持力层岩土性状，是检测混凝土灌注桩桩身质量直接可靠的方法，相较其他检测方法有不可替代的优势。但钻芯检测过程中，由于检测人员技术水平及仪器操作不当等因素的影响，钻芯检测钻孔常出现偏出桩身而无法检测至计划应检测位置的情况，导致无法对最重要的桩中下部的桩身质量、桩底沉渣与持力层进行评判，此时需要采用其它检测方法继续检测才可评定桩身质量，上述情况会造成工期延误与增大测试成本，降低了钻芯法检测的经济性与应用价值。
3.造成钻芯孔偏出桩身原因是钻芯设备倾斜导致钻杆不垂直桩身横截面，主要是由钻机设备安装不稳固、底座不水平，钻机立轴中心、天轮中心与孔口中心不在同一铅垂线上等问题造成的。检测人员在开始检测时会将钻机设备调整至符合规范要求的水平度，但在钻进过程中由于震动影响或底座地基下沉等原因会导致调整好的检测设备偏离原有位置，从而导致钻机倾斜、移位进而影响钻杆垂直度，导致钻孔偏斜。钻机水平度及钻杆垂直度的控制，是关系灌注桩钻芯法检测成败与否的关键环节。
4.钻芯检测中通常采用水准尺测量钻机的水平度，该法虽便捷但准确性一般。桩基检测规范规定钻芯孔垂直度偏差须≤0.5％(即钻机水平偏移量与总钻进量的比值)，该值无法通过人工目测判断，现实检测中往往出现明显的偏移后检测人员才用水准尺测量钻机的水平度，此时即使准确得出钻杆倾斜超过规范要求，再通过调整钻机水平度来调正钻杆垂直度，也相对较晚，钻芯检测已经不可避免偏斜。
5.综上，如果能通过实时检测钻机水平度，进而推算出钻杆垂直度，在垂直度偏差超出范围前将钻机重新调整稳固，就能避免钻孔偏斜，进而能保证钻芯检测工作的成功。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实时测量钻芯检测设备水平度的装置。
7.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.一种实时测量钻芯检测设备水平度的装置，包括设于钻机支架上的刻度板、可发射出水平光、垂直光和单点直线光的测量仪，以及用于支撑所述测量仪的支撑架；所述刻度板上设有第一刻度线区域、第二刻度线区域；钻机支架处于水平状态时，所述测量仪发出的垂直光对准于所述第一刻度线区域的零刻度线，所述测量仪发出的水平光对准于所述第二刻度线区域的零刻度线。
9.其进一步技术方案为：所述第二刻度线区域设有用于与所述测量仪的单点直线光进行位置定位配合的对中点。
10.其进一步技术方案为：还包括设于钻机支架上的固定板，所述刻度板固定连接于所述固定板上。
11.其进一步技术方案为：所述固定板设有凹槽，所述刻度板固定安装于所述凹槽内。
12.其进一步技术方案为：所述凹槽的深度与所述刻度板的厚度一致。
13.其进一步技术方案为：所述固定板采用不锈钢材质制成，所述刻度板采用黑色亚克力材质制成。
14.其进一步技术方案为：所述刻度板呈半圆形形状，所述第一刻度线区域位于所述刻度板的顶部，所述第二刻度线区域位于所述刻度板的底部。
15.其进一步技术方案为：所述支撑架包括至少一个支撑脚架，及设于所述支撑脚架顶部的平面支撑板；所述测量仪固定连接于所述平面支撑板上。
16.其进一步技术方案为：所述支撑脚架与所述平面支撑板铰接。
17.其进一步技术方案为：所述支撑脚架为伸缩式结构。
18.本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型采用可发射出水平光、垂直光和单点直线光的测量仪与刻度板的相互配合，钻芯检测时，若测量仪发出的垂直光一直对准于第一刻度线区域的零刻度线，且测量仪发出的水平光一直对准于第二刻度线区域的零刻度线，则说明钻机未发生倾斜，钻机处于水平状态，若测量仪发出的垂直光未对准于第一刻度线区域的零刻度线和/或测量仪发出的水平光未对准于第二刻度线区域的零刻度线，则说明钻机发生了倾斜，钻机不处于水平状态，此时，可及时调整钻机至水平状态。由于通过观察测量仪发出的垂直光是否处于第一刻度线区域的零刻度线以及水平光是否第二刻度线区域的零刻度线来实时判断钻机是否出现倾斜，当出现倾斜后可及时进行调整，从而达到了检测全过程不偏钻的目的。
19.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型具体实施例提供的一种实时测量钻芯检测设备水平度的装置的结构示意图；
22.图2为本实用新型具体实施例提供的一种实时测量钻芯检测设备水平度的装置中刻度板的结构示意图；
23.图3为本实用新型具体实施例提供的一种实时测量钻芯检测设备水平度的装置中固定板的结构示意图；
24.图4为本实用新型具体实施例提供的一种实时测量钻芯检测设备水平度的装置中
测量仪和支撑架的结构示意图；
25.图5为本实用新型具体实施例的钻机工作原理图。
26.附图标记
27.1、测量仪；2、支撑架；21、支撑脚架；22、平面支撑板；3、刻度板；31、第一刻度线区域；32、第二刻度线区域；33、对中点；4、固定板；41、凹槽；100、钻机支架；200、光线。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型具体实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.应当理解，当在本说明书和权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
30.还应当理解，在本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
31.还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
32.本实用新型提供了一种实时测量钻芯检测设备水平度的装置，该装置应用在对钻孔灌注桩的钻芯检测过程中，以达到了检测全过程不偏钻的目的。下面通过具体实施例来介绍本实用新型。
33.如图1、2所示，一种实时测量钻芯检测设备水平度的装置，包括设于钻机支架100上的刻度板3、可发射出水平光、垂直光和单点直线光的测量仪1，以及用于支撑测量仪1的支撑架2；刻度板3上设有第一刻度线区域31、第二刻度线区域32；钻机支架100处于水平状态时，测量仪1发出的垂直光对准于第一刻度线区域31的零刻度线，测量仪1发出的水平光对准于第二刻度线区域32的零刻度线。
34.第一刻度线区域31和第二刻度线区域32均由多根刻度线组成，第一刻度线区域31是由多根竖向的刻度线组成，多根竖向的刻度线中有一个为零刻度线，并位于多根刻度线的中间，第二刻度线区域32由多根横向的刻度线组成，多根横向的刻度线中有一个为零刻度线，并位于多根刻度线的中间。测量仪1可以发射出水平光、垂直光和单点直线光这几种光线200。由于在钻机工作前，钻机支架100是被调整水平状态的(可以理解为水平状态即为铅垂状态)，说明钻机的钻杆是保持铅垂状态的，理论上，如果钻杆一直保持铅垂状态进行工作，那么钻芯检测过程中，通过钻杆钻出的孔是完全垂直的，符合检测要求的，因此，当钻机工作后，如果测量仪1发出的垂直光没有对准第一刻度线区域31的零刻度线，则直接可判定钻杆出现了左右方向的倾斜，如果测量仪1发出的水平光没有对准第二刻度线区域32的零刻度线，则直接可判定钻杆出现了前后方向的倾斜。由于可以实时的、直观的判断钻杆是
否倾斜，因此可以及时做出调整，避免钻孔偏斜，做到了检测全过程不偏钻的效果。
35.在本实施例中，测量仪1为水平仪，水平仪选择市面上常见的即可，选择的水平仪需满足可以测试40米范围内物体水平度，并且可发射出水平光、垂直光和单点直线光，光线200粗细可调。本实施例中选择的水平仪自带有高度微调旋钮及自动微调平装置，在其顶部有圆水准泡用以判断仪器是否处于水平状态，可通过高度微调旋钮人工调节至水平状态，亦可在倾斜不大的情况下通过自动调平装置调平，当仪器不水平时，仪器可自动感知并发出报警光，操作者可根据报警光及时调整仪器至水平状。
36.在一实施例中，如图2所示，为了方便测量仪1与刻度板3之间的位置定位，第二刻度线区域32设有用于与测量仪1的单点直线光进行位置定位配合的对中点33。当然，在其它实施例中，对中点33可以设置在刻度板3的其它区域，例如设置在刻度板3的中心，或者第一刻度线区域31内。
37.在一实施例中，一种实时测量钻芯检测设备水平度的装置还包括设于钻机支架100上的固定板4，刻度板3固定连接于固定板4上。
38.设置的固定板4是为了方便刻度板3的安装，在本实施例中，如图1所示，钻机支架100呈锥字形状，固定板4固定于钻机支架100形成的固定平面上，刻度板3固定在固定板4上。
39.当然，在其它实施例中，为了节省材料，减少部件的使用，以降低成本，刻度板3可以直接集成在钻机支架100上，或者直接固定在钻机支架100上。
40.在本实施例中，为了保证连接的牢固性和具有足够的强度，固定板4采用不锈钢材质制成，固定板4的厚度为10mm，固定板4通过焊接的方式固定在钻机支架100上。
41.由于固定板4刚度足够大，且同钻机支架100形成超静定结构十分稳固，不会随使用时间增加而变形，安装完成后，可长期重复使用，但每次使用前应用水准尺测量刻度板3是否处于水平状态，如处于水平状态则可正常使用，如不处于水平状态则应查明原因后修正后使用。
42.在一实施例中，如图2、3所示，固定板4设有凹槽41，刻度板3通过焊接或者卡接或者其它连接方式固定在凹槽41内。凹槽41需水平光滑，凹槽41的尺寸与刻度板3的尺寸尽量保持一致，不可留有过多缝隙，以避免刻度板3安装后容易晃动的问题。
43.设置的凹槽41对刻度板3具有限位的作用，避免了刻度板3安装后容易出现晃动而影响检测的问题。
44.在本实施例中，刻度板3通过强力胶粘接于凹槽41内。
45.在本实施例中，为了外形的美观性，以及直观的判断安装是否到位，凹槽41的深度设计成与刻度板3的厚度一致。
46.在一实施例中，刻度板3采用黑色亚克力材质制成。采用该材质的好处的光照下不易变形，增强了使用寿命。
47.如图2所示，刻度板3呈半圆形形状，第一刻度线区域31位于刻度板3的顶部，第二刻度线区域32位于刻度板3的底部。第一刻度线区域31和第二刻度线区域32中的刻度线均为白色的线条，白色的线条与刻度板3黑色的背景形成鲜明的反差，以便于读取数据。
48.在一实施例中，如图4所示，支撑架2包括至少一个支撑脚架21，及设于支撑脚架21顶部的平面支撑板22；测量仪1固定连接于平面支撑板22上。
49.在本实施例中，平面支撑板22为钢制圆板，为测量仪1提供水平的安装平面。
50.测量仪1可直接放置或者采用其它方式布置于平面支撑板22上。
51.在一实施例中，支撑脚架21与平面支撑板22铰接，以方便调节高度。
52.在本实施例中，支撑脚架21有三个，采用三个支撑脚架21作为支撑，稳定性高。
53.在一实施例中，由于安装在钻机支架100上的刻度板3与测量仪1可能存在高度差，为了适应这个高度差，支撑脚架21为伸缩式结构，进而可进一步提高高度调节的范围。
54.该装置的安装过程如下：
55.使用前在钻机静止且水平状态下，将刻度板3通过固定板4安装在钻机支架100上，安装前应采用水准尺测量保证钻机支架100的安装面与刻度板3处于水平状态，并用调整好处于水平放置的测量仪1发出光线200照射复核刻度板3是否处于水平位置，完成上述过程后将固定板4焊接于钻机支架100上，焊接过程中将测量仪1始终开启，并要求测量仪1发射的水平光对照对准于第二刻度线区域32的零刻度线，且垂直光对准于第一刻度线区域31的零刻度线。焊接完成后刻度板3永久跟随钻机。
56.接着将安装好刻度板3的钻机放置至待检测灌注桩检测位置上，并用常规检测的方法将钻机调至水平且可检测状态。在离钻机约2～3米的水平位置安放支撑架2，使用前尽量将其调平，然后安放测量仪1于支撑架2上，打开测量仪1开关使其发出光线200，调节支撑架2的高度使测量仪1发出的单点直线光正好照射至刻度板3的对中点33，调节测量仪1使其保持水平状态，然后再打开测量仪1的水平光和垂直光的发射开关，并观察垂直光是否对准于第一刻度线区域31的零刻度线，以及水平光是否对准于第二刻度线区域32的零刻度线，若是，则说明钻机设备、刻度板3和测量仪1均处于水平状态，此时钻杆为铅直状态，可进行钻芯检测，若否，则应检查原因，重新调整测量仪1的位置及角度，直至达到钻机设备、刻度板3和测量仪1均处于水平状态的效果位置。
57.完成上述过程后，便可开始钻芯检测，当出现钻杆偏斜的情况时，即可从刻度板3上直观看到水平光没有对准第二刻度线区域32的零刻度线或垂直光没有对准第一刻度线区域31的零刻度线，此时，可根据偏离零刻度线的情况直接得出是左右倾斜还是前后倾斜，从而得知钻杆具体的偏斜角度，然后进行实时的修正调节，做到检测全过程不偏钻效果。
58.如图5所示，图5中实线部分代表钻机处于正常垂直状态，未发生偏斜，虚线部分代表钻机已发生偏斜。
59.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。