CN204703198U - 桩侧探孔内激振的桩基质量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及桩基检测技术领域，特别涉及一种桩侧探孔内激振的桩基质量检测装置，包括加速度传感器、导管，所述的加速度传感器布置在桩基顶部的侧壁上，导管布置在桩基旁侧的桩周土中且与桩基平行，导管底端封闭、顶端开口，导管中设置有可上下移动的激振源，加速度传感器接收激振源在导管中各位置处激振时的桩身反应信号，处理单元采集激振源的位置信息以及加速度传感器的输出信息并处理得到桩基质量信息。通过在桩基旁侧设置钻孔，并将激振源布置在钻孔中，再由桩身旁侧设置的加速度传感器接收桩身反应信号，钻孔和加速度传感器的位置不再受桩顶结构物的限制，对于施工中的桩基或者在役桩基都能进行检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及桩基检测技术领域，特别涉及一种桩侧探孔内激振的桩基质量检测装置。
背景技术
桩基是将上部结构荷载传入岩土地基中的具有一定刚度和强度的传力杆件，与其他基础形式相比，具有承载能力高、变形小、用料省、施工机械化程度高等特点，可以适用于各类地质条件和各种类型的工程建设，因此其在各类工业与民用建筑工程中的应用非常广泛，并已成为工程师们的首要考虑基础形式。
作为承载上部结构荷载的桩基，对整个工程结构的安全起着至关重要的作用，它的工程质量是保证工程结构安全的重要因素。由于桩基属深埋在岩土中的地下隐蔽工程，无法采用简单、直观的方法对其质量状况进行检测。目前现有检测手段如静载荷试验因需要在桩顶加载，具有成本高、耗费时间长等特点；而得到较广泛使用的低应变反射波法，通过桩顶激振，利用的是从桩顶传至桩底再反射回桩顶的反射波信号进行检测分析，对浅部缺陷或太小的缺陷难以识别，当基桩长径比过大、桩侧土剪切模量较高时，不能获得明显的桩底反射信号，当桩顶以上存在结构物时，除了桩顶激振困难外，桩底反射与桩顶以上结构物的干扰信号相互叠加，更难以识别桩底反射信号。
此外，现有的检测方法如低应变反射波法、声波透射法、高应变法和静载荷试验法主要针对施工期桩顶以上无结构物的桩基，对于服役工程结构的桩基，如服役运营的桥梁、码头、房建等结构物的桩基，由于桩顶以上存在结构物，常用检测方法不能直接对其质量进行检测。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种桩侧探孔内激振的桩基质量检测装置，能够可靠的对施工期和服役期的桩基质量进行检测。
为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种桩侧探孔内激振的桩基质量检测装置，包括加速度传感器、导管，所述的加速度传感器布置在桩基顶部的侧壁上，导管布置在桩基旁侧的桩周土中且与桩基平行，导管底端封闭、顶端开口，导管中设置有可上下移动的激振源，加速度传感器接收激振源在导管中各位置处激振时的桩身反应信号，处理单元采集激振源的位置信息以及加速度传感器的输出信息并处理得到桩基质量信息。
与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：通过在桩基旁侧设置钻孔，并将激振源布置在钻孔中，再由桩身旁侧设置的加速度传感器接收桩身反应信号，钻孔和加速度传感器的位置不再受桩顶结构物的限制，对于施工中的桩基或者在役桩基都能进行检测。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型对完好桩基检测的时间-深度波形图；
图3是本实用新型对有缺陷桩基检测的时间-深度波形图。
具体实施方式
下面结合图1至图3，对本实用新型做进一步详细叙述。
参阅图1，一种桩侧探孔内激振的桩基质量检测装置，包括加速度传感器10、导管20，所述的加速度传感器10布置在桩基70顶部的侧壁上，导管20布置在桩基70旁侧的桩周土中且与桩基70平行，导管20底端封闭、顶端开口，导管20中设置有可上下移动的激振源30，加速度传感器10接收激振源30在导管20中各位置处激振时的桩身反应信号，处理单元40采集激振源30的位置信息以及加速度传感器10的输出信息并处理得到桩基70质量信息。通过布置在导管20中的激振源30发出振动，经由桩周土、桩身传导后被加速度传感器10所接收，加速度传感器10将振动信息转换成电信号后输出至处理单元40。这里，无论桩基70的顶部有无结构物，加速度传感器10和导管20的布置都不受影响，因此，本检测装置既能检测施工期的桩基70也能检测服役期的桩基70，适用性非常的广。在实际的测试时，为了尽量避免激振源30发出的振动在导管20中有所损耗或者激振源30在导管20中晃动从而影响到测试结果的准确性，这里可以在激振源30和导管20间设置有导向限位单元，导向限位单元保证激振源30只能沿导管20的上下方向移动。
优选地，为了保证加速度传感器10能够检测到足够强度的振动信号，导管20和桩基70之间的距离应当越近越好，因此，本实施例中，所述桩基70旁侧的桩周土中钻有孔洞，孔洞与桩基70的距离小于等于2米，当然，距离太近又会影响到桩基70本身，在设置的时候不宜过度靠近桩基70。另外，为了完整地测试整个桩基70的质量，激振源30应当下放到足够深的位置处，本实施例中，孔洞底部深度大于桩基70底部深度至少3米，导管20布置在孔洞中。
具体地，为了能够、方便的快速确定桩基70的质量，尽量减少处理单元40的处理量，本实施例中优选地，所述的处理单元40根据激振源30的位置信息、加速度传感器10输出的信息生成时间-深度波形图，再根据时间-深度波形图上的首波斜率拐点或波幅大幅变化的位置得到桩基质量信息。
作为本实用新型的优选方案，所述的导管20顶端旁侧设置有三角架50，三角架50上固定深度计数器60，激振源30与处理单元40相连的导线绕过深度计数器60上的滑轮实现深度计数器60对激振源30位置信息的采集，深度计数器60将采集到的激振源30位置信息输出至处理单元40。三角架50用于固定深度计数器60，当将激振源30下放时，激振源30与处理单元40相连的导线会带动滑轮转动，深度计数器60根据滑轮的转动圈数得到激振源30下放的距离。
在检测过程中，加速度传感器10需要分别采集激振源30在不同位置振动时的振动反馈信号，通过三角架50和深度计数器60实现激振源30的下放和位置信息采集。由于在下放的过程中激振源30不需要激振，而停在各个位置处才需要激振，为了方便操作，这里所述的处理单元40发出控制指令控制激振源30激振或停止。这样，每下放到一个位置处，激振源30开始工作，并在工作一段时间后停止，然后继续下放至下一个位置处，如此反复，直到导管20的底部，一个完整的测量过程才算结束。
优选地，所述的导管20为PVC管。PVC管成本低、防水性好，且不会对激振源30造成影响。
根据上述装置，本实用新型还提供了一种桩侧探孔内激振的桩基质量检测方法，包括如下步骤：(A)在桩基70旁侧的桩周土中钻设有孔洞，孔洞与桩基70平行，孔洞中布置有底端封闭、顶端开口的导管20；(B)将激振源30放置在导管20中，加速度传感器10布置在桩基70顶部的侧壁上；(C)将激振源30沿导管20自管口从上往下按一定的间距下放，(D)每下放到一处位置，激振源30开始激振，同时加速度传感器10接收桩身反应信号；(E)处理单元40采集激振源30的位置信息以及加速度传感器10的输出信息并处理得到桩基质量信息。所述的步骤A中，孔洞与桩基70的距离小于等于2米，孔洞底部深度大于桩基70底部深度至少3米；所述的步骤D中，处理单元40发出控制指令控制激振源30激振或停止。方法主要依赖于前文中述及的装置，在装置部分已经说明的足够详细，这里就不再赘述。
作为本实用新型的优选方案，所述的步骤E按如下步骤处理得到桩基70质量信息：(E1)处理单元40根据激振源30的位置信息、加速度传感器10输出的信息生成时间-深度波形图；(E2)确定时间-深度波形图上的首波斜率拐点或波幅大幅变化处的位置；(E3)根据各拐点或波幅大幅变化的位置确定桩基70质量。
参阅图2、图3，这是针对两个不同的桩基70测量得到的时间-深度波形图，图中，采用的每隔0.5米测量一次，即每次下放的距离为0.5米，每一条曲线代表激振源30在某一个位置处激振时加速度传感器10所采集到的振动信息，总共采集了从地下深2米至35米处的数据。
在图2中，其首波斜率由两段组成，在深度23米处存在明显的首波斜率拐点，其余位置未见明显的首波斜率拐点，其未见异常的波幅有大幅变化，可以判断该23米位置为桩底位置，且该桩基70质量完整。
在图3中，首波斜率由三段组成，分别在深度15米和23米处存在明显的首波斜率拐点，其余位置未见明显的首波斜率拐点，且未见异常的波幅大幅变化，可判断15米处存在桩身缺陷，而23米处为桩底位置。
Claims (6)
1.一种桩侧探孔内激振的桩基质量检测装置，其特征在于：包括加速度传感器(10)、导管(20)，所述的加速度传感器(10)布置在桩基(70)顶部的侧壁上，导管(20)布置在桩基(70)旁侧的桩周土中且与桩基(70)平行，导管(20)底端封闭、顶端开口，导管(20)中设置有可上下移动的激振源(30)，加速度传感器(10)接收激振源(30)在导管(20)中各位置处激振时的桩身反应信号，处理单元(40)采集激振源(30)的位置信息以及加速度传感器(10)的输出信息并处理得到桩基(70)质量信息。
2.如权利要求1所述的桩侧探孔内激振的桩基质量检测装置，其特征在于：所述桩基(70)旁侧的桩周土中钻有孔洞，孔洞与桩基(70)的距离小于等于2米，孔洞底部深度大于桩基(70)底部深度至少3米，导管(20)布置在孔洞中。
3.如权利要求1所述的桩侧探孔内激振的桩基质量检测装置，其特征在于：所述的处理单元(40)根据激振源(30)的位置信息、加速度传感器(10)输出的信息生成时间-深度波形图，再根据时间-深度波形图上的首波斜率拐点或波幅大幅变化的位置得到桩基质量信息。
4.如权利要求1所述的桩侧探孔内激振的桩基质量检测装置，其特征在于：所述的导管(20)顶端旁侧设置有三角架(50)，三角架(50)上固定深度计数器(60)，激振源(30)与处理单元(40)相连的导线绕过深度计数器(60)上的滑轮实现深度计数器(60)对激振源(30)位置信息的采集，深度计数器(60)将采集到的激振源(30)位置信息输出至处理单元(40)。
5.如权利要求1所述的桩侧探孔内激振的桩基质量检测装置，其特征在于：所述的处理单元(40)发出控制指令控制激振源(30)激振或停止。
6.如权利要求1所述的桩侧探孔内激振的桩基质量检测装置，其特征在于：所述的导管(20)为PVC管。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104652501A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-05-27 | 交通运输部公路科学研究所 | 桩侧探孔内激振的桩基质量检测装置及方法 |
| CN108487336A (zh) * | 2018-04-21 | 2018-09-04 | 宁波亿诺维信息技术有限公司 | 一种岩土工程桩基质量检测方法以及检测装置 |
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- 2015-02-11 CN CN201520098225.5U patent/CN204703198U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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