CN109403953B - 一种钻孔桩身垂直度快速精确测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钻孔桩身垂直度控制领域，具体是一种钻孔桩身垂直度快速精确测量装置及方法。应用该装置可解决现有钻孔桩成孔后桩径垂直度无法有效测量的问题，填补现有技术的空白，提高钻孔桩施工质量。包括对中连接板，四根分别固定于对中连接板上且带有测尺刻度值的测量尺，其中两根测量尺的中心线位于同一条直线上并且与钢护筒的横向径向同向，另外两根测量尺的中心线位于同一条直线上并且与钢护筒的纵向径向同向，位于钢护筒横向径向上的两根测量尺与纵向径向上的两根测量尺相垂直。所述的方法测量流程简单，可快速精确的测量垂直度，可操作性强，测量结果更为准确，保证桩体施工质量。成套装置造价较低，且可以循环使用，降低了施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及钻孔桩身垂直度控制领域，具体是一种钻孔桩身垂直度快速精确测量装置及方法。应用该装置可解决现有钻孔桩成孔后桩径垂直度无法有效测量的问题，填补现有技术的空白，提高钻孔桩施工质量。
背景技术
桩身垂直度是衡量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。现有技术规程中规定，混凝土灌注桩垂直度不能大于桩长的1%，且绝对值不大于500mm。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，该技术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，造成测量数量的不准确，同时，超声波检测仪器费用昂贵，施工成本将大大增加。在桥梁钻孔桩垂直度检测方面现阶段无有效的检测设备及方法。
因此，需要发明一种简单实用的钻孔桩身垂直度测量方法，快速精确的测量垂直度，保证桩体施工质量。
发明内容
本发明为了解决现有桥梁钻孔桩身垂直度检测方面存在的诸多问题，提供了一种钻孔桩身垂直度快速精确测量装置及方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种钻孔桩身垂直度快速精确测量装置，包括对中连接板，四根分别固定于对中连接板上且带有测尺刻度值的测量尺；其中两根测量尺的中心线位于同一条直线上并且与钢护筒的横向径向同向，另外两根测量尺的中心线位于同一条直线上并且与钢护筒的纵向径向同向，位于钢护筒横向径向上的两根测量尺与纵向径向上的两根测量尺相垂直；
每根测量尺上均滑动套设有游码，每个游码上部螺纹固定有与相应的测量尺抵紧配合的游码竖向固定螺栓，每个游码下部安装有定滑轮，所述定滑轮的径向与相应的测量尺的延伸方向相垂直，每个定滑轮上均穿置有带有刻度值的测绳，测绳的一端位于钢护筒顶部外侧，测绳的另外一端穿过定滑轮后悬吊有测锤，测锤和游码沿测量尺延伸方向的厚度相等，且定滑轮的厚度不大于测锤和游码的厚度，游码的竖直中心线与测绳以及测锤的竖直中心线位于同一直线上；
位于每个游码外侧相应的测量尺上滑动套设有可移动固定销耳，每个可移动固定销耳上部螺纹固定有与相应的测量尺抵紧配合的测尺竖向固定螺栓，每个可移动固定销耳下部安装有与钢护筒外壁抵紧配合的测尺横向固定螺栓。
作为本发明技术方案的进一步改进，每个测量尺均是通过至少一个连接螺栓固定于对中连接板上的。
作为本发明技术方案的进一步改进，与测量尺相固定的对中连接板上表面相应的开有可容纳测量尺的凹槽，所述连接螺栓从上至下穿过测量尺以及对中连接板将测量尺固定于凹槽内。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述测锤上固定有系环，测绳绑扎于系环上。
本发明进一步提供了一种钻孔桩身垂直度快速精确测量方法，是通过所述的一种钻孔桩身垂直度快速精确测量装置实现的，包括如下步骤：
1）将固定于对中连接板上的四个测量尺放置于钢护筒正上方，放置时要确保四个测量尺交叉形成的中心与钢护筒中心重合，并且游码位于钢护筒内侧，可移动固定销耳位于钢护筒外侧；
2）根据钻孔桩长计算出允许的最大偏差，即最大偏差不超过桩长的1%，且不大于500mm；然后将游码移动至对应位置，即钻孔桩身半径与游码至钢护筒中心的距离差等于最大偏差；然后通过游码竖向固定螺栓将游码定位于测量尺上；
3）将可移动固定销耳靠近钢护筒，调节测尺竖向固定螺栓与测量尺抵紧配合，然后调节测尺横向固定螺栓与钢护筒外壁抵紧配合；
4）下放各个测量尺上的测绳，使得各个测锤沿钻孔垂直下方，若能下放至孔底，说明钻孔桩身垂直度满足要求；若测锤在下放过程中触碰钻孔内壁，则说明钻孔桩身垂直度偏差过大，不满足规范要求，且可以根据测锤触碰钻孔内壁时的竖向距离计算出钻孔桩身倾斜角度。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1、本发明所述的装置，通过现场实际应用，实现了桩身垂直度的有效检测，填补了桩身垂直度现阶段无法准确测量的技术空白。
2、与超声波检测方法相比，本发明所述的方法测量流程简单，可快速精确的测量垂直度，可操作性强，测量结果更为准确，保证桩体施工质量。
3、成套装置造价较低，且可以循环使用，降低了施工成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1是本发明所述钻孔桩身垂直度快速精确测量装置的结构示意图。
图2是所述测量尺与游码及可移动固定销耳的连接示意图。
图3是图2的局部放大图。
图4是所述可移动固定销耳与测量尺的结构示意图。
图5是所述游码与钢护筒的结构示意图。
图6是所述可移动固定销耳与钢护筒的结构示意图。
图7是所述测量尺与对中连接板的连接示意图。
图8是所述测量尺与对中连接板的连接剖面图。
图9是所述测锤与测绳的连接示意图。
图中：1-钢护筒、2-测量尺、3-对中连接板、4-连接螺栓、5-游码、6-游码竖向固定螺栓、7-测尺竖向定位螺栓、8-测尺横向定位螺栓、9-定滑轮、10-可移动固定销耳、11-测尺刻度值、12-测绳、13-测锤、14-系环。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细的说明。
一种钻孔桩身垂直度快速精确测量装置，包括对中连接板3，四根分别固定于对中连接板3上且带有测尺刻度值11的测量尺2；其中两根测量尺2的中心线位于同一条直线上并且与钢护筒1的横向径向同向，另外两根测量尺2的中心线位于同一条直线上并且与钢护筒1的纵向径向同向，位于钢护筒1横向径向上的两根测量尺2与纵向径向上的两根测量尺2相垂直；
每根测量尺2上均滑动套设有游码5，每个游码5上部螺纹固定有与相应的测量尺2抵紧配合的游码竖向固定螺栓6，每个游码5下部安装有定滑轮9，所述定滑轮9的径向与相应的测量尺2的延伸方向相垂直，每个定滑轮9上均穿置有带有刻度值的测绳12，测绳12的一端位于钢护筒1顶部外侧，测绳12的另外一端穿过定滑轮9后悬吊有测锤13，测锤13和游码5沿测量尺2延伸方向的厚度相等，且定滑轮9的厚度不大于测锤13和游码5的厚度，游码5的竖直中心线与测绳12以及测锤13的竖直中心线位于同一直线上；
位于每个游码5外侧相应的测量尺2上滑动套设有可移动固定销耳10，每个可移动固定销耳10上部螺纹固定有与相应的测量尺2抵紧配合的测尺竖向固定螺栓7，每个可移动固定销耳10下部安装有与钢护筒1外壁抵紧配合的测尺横向固定螺栓8。
优选的，如图7所示，每个测量尺2均是通过至少一个连接螺栓4固定于对中连接板3上的。
更进一步的，如图8所述，与测量尺2相固定的对中连接板3上表面相应的开有可容纳测量尺2的凹槽，所述连接螺栓4从上至下穿过测量尺2以及对中连接板3将测量尺2固定于凹槽内。
具体的，所述测锤13上固定有系环14，测绳12绑扎于系环14上。
本发明进一步提供了一种钻孔桩身垂直度快速精确测量方法，是采用所述的一种钻孔桩身垂直度快速精确测量装置实现的，包括如下步骤：
1）将固定于对中连接板3上的四个测量尺2放置于钢护筒1正上方，放置时要确保四个测量尺2交叉形成的中心与钢护筒1中心重合，并且游码5位于钢护筒1内侧，可移动固定销耳10位于钢护筒1外侧；
2）根据钻孔桩长计算出允许的最大偏差，即最大偏差不超过桩长的1%，且不大于500mm；然后将游码5移动至对应位置，即钻孔桩身半径与游码5至钢护筒1中心的距离差等于最大偏差；然后通过游码竖向固定螺栓6将游码5定位于测量尺2上；
3）将可移动固定销耳10靠近钢护筒1，调节测尺竖向固定螺栓7与测量尺2抵紧配合，然后调节测尺横向固定螺栓8与钢护筒1外壁抵紧配合；
4）下放各个测量尺2上的测绳12，使得各个测锤13沿钻孔垂直下方，若能下放至孔底，说明钻孔桩身垂直度满足要求；若测锤13在下放过程中触碰钻孔内壁，则说明钻孔桩身垂直度偏差过大，不满足规范要求，且可以根据测锤13触碰钻孔内壁时的竖向距离计算出钻孔桩身倾斜角度。
以孔深10m、直径为1m的钻孔桩身为例，按照规范要求其倾斜度不能超过10cm，那么游码移动的对应位置为在距离对中连接板3中心位置的40cm的位置。在本发明中，最大偏差不超过桩长的1%且不大于500mm，指的是最大偏差需同时满足前述的两个条件。并且在本发明中，为了更全面的知晓钻孔桩身的垂直度，各个游码5均要移动至对应位置，然后下放相应的测锤13。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种钻孔桩身垂直度快速精确测量方法，其特征在于，是通过一种钻孔桩身垂直度快速精确测量装置实现的，包括如下步骤：
1）将固定于对中连接板（3）上的四个测量尺（2）放置于钢护筒（1）正上方，放置时要确保四个测量尺（2）交叉形成的中心与钢护筒（1）中心重合，并且游码（5）位于钢护筒（1）内侧，可移动固定销耳（10）位于钢护筒（1）外侧；
2）根据钻孔桩长计算出允许的最大偏差，即最大偏差不超过桩长的1%，且不大于500mm；然后将游码（5）移动至对应位置，即钻孔桩身半径与游码（5）至钢护筒（1）中心的距离差等于最大偏差；然后通过游码竖向固定螺栓（6）将游码（5）定位于测量尺（2）上；
3）将可移动固定销耳（10）靠近钢护筒（1），调节测尺竖向固定螺栓（7）与测量尺（2）抵紧配合，然后调节测尺横向固定螺栓（8）与钢护筒（1）外壁抵紧配合；
4）下放各个测量尺（2）上的测绳（12），使得各个测锤（13）沿钻孔垂直下方，若能下放至孔底，说明钻孔桩身垂直度满足要求；若测锤（13）在下放过程中触碰钻孔内壁，则说明钻孔桩身垂直度偏差过大，不满足规范要求，且可以根据测锤（13）触碰钻孔内壁时的竖向距离计算出钻孔桩身倾斜角度；
所述钻孔桩身垂直度快速精确测量装置包括对中连接板（3），四根分别固定于对中连接板（3）上且带有测尺刻度值（11）的测量尺（2）；其中两根测量尺（2）的中心线位于同一条直线上并且与钢护筒（1）的横向径向同向，另外两根测量尺（2）的中心线位于同一条直线上并且与钢护筒（1）的纵向径向同向，位于钢护筒（1）横向径向上的两根测量尺（2）与纵向径向上的两根测量尺（2）相垂直；
每根测量尺（2）上均滑动套设有游码（5），每个游码（5）上部螺纹固定有与相应的测量尺（2）抵紧配合的游码竖向固定螺栓（6），每个游码（5）下部安装有定滑轮（9），所述定滑轮（9）的径向与相应的测量尺（2）的延伸方向相垂直，每个定滑轮（9）上均穿置有带有刻度值的测绳（12），测绳（12）的一端位于钢护筒（1）顶部外侧，测绳（12）的另外一端穿过定滑轮（9）后悬吊有测锤（13），测锤（13）和游码（5）沿测量尺（2）延伸方向的厚度相等，且定滑轮（9）的厚度不大于测锤（13）和游码（5）的厚度，游码（5）的竖直中心线与测绳（12）以及测锤（13）的竖直中心线位于同一直线上；
位于每个游码（5）外侧相应的测量尺（2）上滑动套设有可移动固定销耳（10），每个可移动固定销耳（10）上部螺纹固定有与相应的测量尺（2）抵紧配合的测尺竖向固定螺栓（7），每个可移动固定销耳（10）下部安装有与钢护筒（1）外壁抵紧配合的测尺横向固定螺栓（8）。
2.根据权利要求1所述的一种钻孔桩身垂直度快速精确测量方法，其特征在于，每个测量尺（2）均是通过至少一个连接螺栓（4）固定于对中连接板（3）上的。
3.根据权利要求2所述的一种钻孔桩身垂直度快速精确测量方法，其特征在于，与测量尺（2）相固定的对中连接板（3）上表面相应的开有可容纳测量尺（2）的凹槽，所述连接螺栓（4）从上至下穿过测量尺（2）以及对中连接板（3）将测量尺（2）固定于凹槽内。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种钻孔桩身垂直度快速精确测量方法，其特征在于，所述测锤（13）上固定有系环（14），测绳（12）绑扎于系环（14）上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Shen Xuesong Inventor after: Zhang Chao Inventor after: Zhang Jiangang Inventor after: Wei Qiang Inventor after: Yang Peng Inventor after: Lu Jiang Inventor after: Ma Shengfu Inventor after: Luo Yahui Inventor after: Wang Ping Inventor after: Ning Ke Inventor after: Gao Qing Inventor after: Sun Longhua Inventor after: Fu Zhongyang Inventor after: Zhou Wuyi Inventor after: Cheng Yongwei Inventor after: Wang Guocong Inventor before: Shen Xuesong Inventor before: Wei Qiang Inventor before: Yang Peng Inventor before: Lu Jiang Inventor before: Ma Shengfu Inventor before: Luo Yahui Inventor before: Ning Ke Inventor before: Gao Qing Inventor before: Sun Longhua Inventor before: Zhou Wuyi Inventor before: Cheng Yongwei Inventor before: Wang Guocong Inventor before: Zhang Chao Inventor before: Zhang Jiangang |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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