一种深层泥浆比重自动检测装置和方法与流程

本发明涉及泥浆比重自动检测领域。更具体地说，本发明涉及一种深层泥浆比重自动检测装置和方法。

背景技术：

1、地下连续墙和钻孔灌注桩是工程中常用的两种基础形式，其是采用专用成槽/成孔设备，在地下开挖，放置钢筋笼，浇筑混凝土形成的钢筋混凝土结构。在地连墙以及钻孔灌注桩的开挖施工过程中，由于开挖卸载，槽壁和孔壁土体极易失稳，从而发生塌孔，为避免槽壁或孔壁失稳，往往需要在槽孔内注入由膨润土、水以及外加剂调配而成的护壁泥浆，利用泥浆对槽壁的流体压力持槽壁(孔壁)稳定。泥浆比重越大，则泥浆压力越大，槽壁(孔壁)稳定性越好，但在槽壁(孔壁)形成的泥皮厚度也会增加，导致承载力降低。工程中一般将泥浆比重控制在一定范围内，在保证槽壁稳定性的同时，降低泥皮厚度对承载力的影响。

2、准确的泥浆比重检测对成槽过程中泥浆比重控制至关重要，实际施工时一般采用泥浆比重计测量槽口或孔口位置的泥浆比重，以槽口或孔口位置的泥浆比重作为整个槽孔内的泥浆比重。但实际上，泥浆在槽内并非均质，存在一定的分层现象，其比重沿槽孔深度会发生变化，槽口或孔口位置泥浆比重检测结果无法反映整个槽孔内的泥浆情况。也有部分工程采用深层取浆器取深层泥浆进行检测，但该方法取样繁琐、耗时较长，且取样过程人为操作可能难以准确取到预定深度泥浆，无法满足工程的检测需求。因此，急需一种深层泥浆比重自动检测装置及方法。

技术实现思路

1、为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，一方面，本发明的一优选实施方案提供了一种深层泥浆比重自动检测装置，包括工控主机、检测探头和收放模块，所述收放模块用于下放或提升所述检测探头，所述检测探头内设有压力传感器和温度补偿传感器，所述压力传感器连接所述温度补偿传感器，工控主机连接所述温度补偿传感器，所述温度补偿传感器所述压力传感器用于测量泥浆压力，所述温度补偿传感器接收所述压力传感器的泥浆压力检测数据，并根据环境温度对泥浆压力检测数据进行修正，并将修正后的泥浆压力检测数据传递给所述工控主机，所述工控主机根据修正后的泥浆压力检测数据计算出泥浆比重。

2、优选地，所述检测探头还包括套筒和防水电缆线，所述压力传感器和温度补偿传感器安装在所述套筒内，且所述压力传感器位于所述套筒敞开的前端，所述温度补偿传感器位于所述压力传感器的后侧。

3、优选地，所述检测探头还包括透水石和防护罩，所述防护罩套设在所述套筒的前端，所述套筒和所述防护罩之间填充有透水石，所述透水石位于所述压力传感器的前端。

4、优选地，所述深层泥浆比重自动检测装置进一步包括壳体，其用于放置工控主机、检测探头以及收放模块。

5、优选地，所述工控主机包括检测系统、可视化显示器及无线传输器，所述检测系统用于控制检测探头和收放模块进行检测操作，并根据修正后的泥浆压力检测数据计算得到泥浆比重，所述可视化显示器用于显示泥浆比重；所述无线传输器用于导出检测数据和检测结果。

6、优选地，所述收放模块包括卷扬机和深度计数器，卷扬机用于下放以及提升检测探头，深度计数器用于读取检测探头所在深度。

7、优选地，所述深层泥浆比重自动检测装置进一步包括孔口支架包括架体以及导向轮，所述架体放置于槽孔上方，所述导向轮架设在所述架体上，用于检测探头下放。

8、另一方面，本发明的一优选实施方案提供一种所述的深层泥浆比重自动检测装置的检测方法，包括以下步骤：

9、s1、将孔口支架以及检测探头放在待检测槽孔孔口，检测探头底部与导墙平齐。

10、s2、将深度计数器归零；

11、s3、设定测量槽口距泥浆液面的距离h0以及初始泥浆压力p0；

12、s4、向检测系统内输入检测间距以及最大检测深度；

13、s5、按检测间距控制卷扬机下放检测探头，每下放1个检测间距后，静置2分钟，读取泥浆压力以及深度，直至下放至最大检测深度，完成下放检测；

14、s6、按检测间距控制卷扬机提升检测探头，每提升1个检测间距后，静置1分钟，读取泥浆压力以及深度，直至提升至槽口，完成提升检测；

15、s7、根据泥浆压力以及深度计算出泥浆比重，并将检测结果显示在可视化显示屏上。

16、优选地，所述s7中，计算泥浆比重采用以下方法：

17、读取两测点的深度hi-1，hi以及泥浆压力pi-1和pi，则深度hi-1到hi之间的平均泥浆比重可按下式计算

18、

19、以深度hi-1到hi之间的平均泥浆比重γi作为深度hi的泥浆比重检测结果，根据hi-γi将泥浆检测结果可视化显示在显示屏上。

20、本发明至少包括以下有益效果：

21、(1)本发明的检测方法原理简单可靠，可自动进行检测，不受人为操作的影响；

22、(2)本发明的检测装置一次入槽即可对槽孔内全深度泥浆进行两次检测，相比传统取浆检测的复杂操作，更适合于工程应用；

23、(3)本发明的检测装置采用了高精度压力传感器，检测精度高。

24、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种深层泥浆比重自动检测装置，其特征在于，包括工控主机、检测探头和收放模块，所述收放模块用于下放或提升所述检测探头，所述检测探头内设有压力传感器和温度补偿传感器，所述压力传感器连接所述温度补偿传感器，工控主机连接所述温度补偿传感器，所述温度补偿传感器所述压力传感器用于测量泥浆压力，所述温度补偿传感器接收所述压力传感器的泥浆压力检测数据，并根据环境温度对泥浆压力检测数据进行修正，并将修正后的泥浆压力检测数据传递给所述工控主机，所述工控主机根据修正后的泥浆压力检测数据计算出泥浆比重。

2.根据权利要求1所述的深层泥浆比重自动检测装置，其特征在于，所述检测探头还包括套筒和防水电缆线，所述压力传感器和温度补偿传感器安装在所述套筒内，且所述压力传感器位于所述套筒敞开的前端，所述温度补偿传感器位于所述压力传感器的后侧。

3.根据权利要求2所述的深层泥浆比重自动检测装置，其特征在于，所述检测探头还包括透水石和防护罩，所述防护罩套设在所述套筒的前端，所述套筒和所述防护罩之间填充有透水石，所述透水石位于所述压力传感器的前端。

4.根据权利要求1所述的深层泥浆比重自动检测装置，其特征在于，进一步包括壳体，其用于放置工控主机、检测探头以及收放模块。

5.根据权利要求4所述的深层泥浆比重自动检测装置，其特征在于，所述工控主机包括检测系统、可视化显示器及无线传输器，所述检测系统用于控制检测探头和收放模块进行检测操作，并根据修正后的泥浆压力检测数据计算得到泥浆比重，所述可视化显示器用于显示泥浆比重；所述无线传输器用于导出检测数据和检测结果。

6.根据权利要求1所述的深层泥浆比重自动检测装置，其特征在于，所述收放模块包括卷扬机和深度计数器，卷扬机用于下放以及提升检测探头，深度计数器用于读取检测探头所在深度。

7.根据权利要求1所述的深层泥浆比重自动检测装置，其特征在于，进一步包括孔口支架包括架体以及导向轮，所述架体放置于槽孔上方，所述导向轮架设在所述架体上，用于检测探头下放。

8.一种采用权利要求1-7任一所述的深层泥浆比重自动检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的深层泥浆比重自动检测方法，其特征在于，所述s7中，计算泥浆比重采用以下方法：

技术总结
本发明公开了一种深层泥浆比重自动检测装置，包括工控主机、检测探头和收放模块，收放模块用于下放或提升检测探头，检测探头内设有压力传感器和温度补偿传感器，所述压力传感器连接所述温度补偿传感器，工控主机连接所述温度补偿传感器。本发明的检测方法原理简单可靠，可自动进行检测，不受人为操作的影响；本发明的检测装置一次入槽即可对槽孔内全深度泥浆进行两次检测，相比传统取浆检测的复杂操作，更适合于工程应用；本发明的检测装置采用了高精度压力传感器，检测精度高。

技术研发人员：杨钊,饶为胜,陈培帅,姬付全,朱俊涛,曾旭涛,马超,李德杰,李嘉成,赵旭
受保护的技术使用者：中交第二航务工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15