预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置及其方法，包括位于地面上的检测仪器、电缆绞车、空心桩，所述检测仪器与电缆绞车通过电缆电连接，还包括计数器、导向固定盖、桩内传感器，所述计数器电连接于检测仪器且固定于导向固定盖上，所述导向固定盖设于空心桩顶部，所述桩内传感器通过电缆与检测仪器电连接。由本发明专利技术结构可知，通过桩内传感器及时将空心桩底部或内部检测的测臂倾斜角度、滚轮转速度传至检测仪器，再结合计数器传至检测仪器中电缆的拉取速度，来判断桩底端位置，从而计算出桩长，以及分析接桩质量，整体结构简单，易操作，测量效率较高且精度高。

Detection Device and Method for the Length and Joint Quality of Prestressed Concrete Hollow Pile

The invention discloses a detection device and method for the length and quality of pre-stressed concrete hollow piles, including a detection instrument located on the ground, a cable winch and a hollow pile. The detection instrument and a cable winch are electrically connected by cables, and also includes a counter, a guide fixed cover and a sensor inside the pile. The counter is electrically connected to the detection instrument and fixed on the guide fixed cover. The guide fixed cover is arranged on the top of the hollow pile, and the sensor in the pile is electrically connected with the detection instrument through a cable. According to the structure of the invention, the inclination angle of the measuring arm and the rotational speed of the rolling wheel detected at the bottom or inside of the hollow pile are transmitted to the testing instrument in time by the sensor in the pile, and then the pulling speed of the cable in the testing instrument is transmitted by the counter to judge the position of the bottom of the pile, thereby calculating the pile length and analyzing the quality of the connecting pile, the overall structure is simple, easy to operate, the measuring efficiency is high and the accuracy are achieved. High.

【技术实现步骤摘要】
预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置及其方法
本专利技术涉及建筑工程
，尤其是涉及预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置及其方法。
技术介绍
随着我国工程建设事业的蓬勃发展，基础形式中预应力混凝土空心桩基础所占的比例越来越高。预应力混凝土空心桩是空心细长混凝土预制构件，主要由混凝土、钢筋、端板组成，桩端持力层一般为黏土、砂土、粉土，具有单桩承载力高、造价低、施工速度快、耐打性好、成桩质量高等优点，被广泛应用于软土地质条件。预应力混凝土空心桩承载力由桩侧摩阻力和桩端阻力共同组成，施工桩长对于桩侧摩阻力和桩端阻力发挥至关重要。为保证工程施工质量和安全，就需要对桩长进行检测，判定施工桩长是否与设计桩长一致。当设计桩长较长时，需采用多节桩组成设计桩长。多节桩常用连接方式为焊接、法兰连接、机械快速连接。在施工过程中常因锤击压应力、锤击拉应力、土体上涌导致接头破碎、错位、脱节，这将影响桩的竖向承载力和水平承载力。目前，施工桩长检测方法有低应变法、高应变法、磁测井法、孔内摄像法等。低应变法的缺点是检测仪器测不到桩底信号（软土地区的超长桩，长径比很大；桩周土约束很大，应力波衰减很快；桩身阻抗与持力层阻抗匹配良好；预制桩接头缝隙影响），导致无法有效检测桩长。高应变法的缺点是需要多人和大型机械配合，成本高。磁测井法的缺点是在预应力混凝土空心桩在施工过程中，若发生爆桩将导致桩身预应力钢筋长度和配桩长度不一致，测得的预应力钢筋长度则不等于桩长；在地下磁场变化较大的区域（玄武岩、建筑垃圾、桩间距小），磁测检测仪会受到明显干扰，影响数据分析与判定。孔内摄像法缺点时对焦难，图像失真，水下图像难分辨。接桩质量检测方法有低应变法、高应变法、孔内摄像法。低应变法的缺点是当预应力混凝土空心桩有两个及两个以上接头时，难以检测出全部接头的接桩质量。高应变法的缺点是需要多人和大型机械配合，成本高。孔内摄像法缺点是对焦难，图像失真，水下图像难分辨。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置及其方法，克服现有技术的缺陷，解决检测仪器测不到桩底信号，导致无法有效检测桩长，检测设备造价高、检测数据不准确、被干扰的问题，同时解决了桩接头质量不易检测、检测设备成本高的问题。为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，包括位于地面上的检测仪器、电缆绞车、空心桩，所述检测仪器与电缆绞车通过电缆电连接，还包括计数器、导向固定盖、桩内传感器，所述计数器电连接于检测仪器且固定于导向固定盖上，所述导向固定盖设于空心桩顶部，所述桩内传感器通过电缆与检测仪器电连接。进一步地，所述导向固定盖分为上盖、侧环套，所述上盖中心处设有电缆通孔，所述侧环套上设有锁紧螺钉，将导向固定盖固定于空心桩顶部；所述电缆一端连接于桩内传感器顶部，另一端穿过电缆通孔，绕过计数器轮盘，并缠绕在电缆绞车上，最终与检测仪器电连接。进一步地，所述上盖竖直中心线与计数器轮盘外边相切。进一步地，所述桩内传感器由密封柱、圆杆、压力弹簧、测臂、倾角传感器、速度传感器、电磁铁、滚轮组成，所述密封柱顶部设有电缆插座并与电缆接头相连，底部设有圆杆且圆杆的半径小于密封柱的半径，两者同心连接端形成一环形倒置平台；所述密封柱下部外侧壁上设有三个测臂槽，测臂槽延伸贯穿至环形倒置平台且将环形倒置平台三等分；所述密封柱与圆杆内部设有同心中空导线孔，导线孔下侧壁与密封柱外侧壁之间设有三个弹簧内腔，弹簧内腔位于测臂槽正上方且两者匹配连通，测臂上端头均通过转轴转动连接于测臂槽相对两侧壁之间且测臂顶部与弹簧内腔顶壁之间设有压力弹簧；所述测臂上部侧壁设有倾角传感器；所述测臂底端设有滚轮，滚轮沿着圆杆长度方向竖直转动；所述测臂底端侧壁上设有转速传感器且位于滚轮旁侧；所述圆杆中部外表面上设有三个电磁铁，电磁铁与测臂槽处于同一竖直平面，分别与测臂相对应匹配。进一步地，所述倾角传感器、转速传感器、电磁铁均通过导线与电缆插座连接，当电磁铁通电时，三根测臂同时被吸附在对应的三个电磁铁上；当电磁铁断电时，三根测臂在压力弹簧的弹力下同时向外撑开。进一步地，所述电磁铁中央位置设有测臂限位凹槽，与测臂相匹配。进一步地，所述空心桩分为两截，中间部位设有桩接头。（二）预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置的检测方法，包括以下步骤：步骤1：使用钻机在预应力混凝土空心桩内部进行钻孔，清除沉桩过程中涌入管内的土体和空心桩端向下一定深度的土体，钻孔深度超过预应力混凝土空心桩设计桩长1.5m-2m；步骤2：将计数器固定在导向固定盖上部，并使得计数器轮盘外边与上盖竖直中心线相切，保证拉取电缆时的方向为竖直向上或向下；步骤3：将电缆系有桩内传感器的一端绕过计数器轮盘放入到电缆通孔中，下放桩内传感器，当电缆出现松弛现象，即桩内传感器已下放至钻孔底部，停止电缆下放，整个过程中，电磁铁通电，将测臂吸附于测臂限位凹槽中；步骤4：将电磁铁断电，测臂受到弹簧弹力挤压向四周撑开，手动摇动电缆绞车，缓慢向上抽拉电缆，电缆移动的距离通过计数器实时传递到检测仪器内，检测仪器根据电缆移动距离和桩内传感器传回的数据进行处理，绘制深度-倾角图、深度-转速图，当遇到桩端时，倾角、转速会发生突变，由此可得预应力混凝土空心桩施工桩长；步骤5：当桩内传感器进入到空心桩内时，继续向上缓慢抽拉电缆，当滚轮遇到良好的桩接头时，其倾角与速度几乎不发生变化；当桩接头部位松脱、局部错位、桩头破碎时，倾角、电缆上拉速度会发生突变，由此可得知预应力混凝土空心桩接桩质量。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：一、本专利技术提供的预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，导向固定盖设于空心桩顶部，其上盖中心处设有电缆通孔，保证桩内传感器上升或下降时，电缆拉取方向始终是中心竖直方向。二、本专利技术提供的预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，上盖竖直中心线与计数器轮盘外边相切，保证电缆上升或拉取在竖直方向上，减少电缆在拉取过程中与电缆通孔侧壁的摩擦力，避免因斜拉或侧拉导致电缆震荡，降低检测效率的问题。三、本专利技术提供的预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，侧环套上设有锁紧螺钉，将导向固定盖固定于空心桩顶部，便于固定导向固定盖，保证电缆在测量过程中上升或下降的稳定性。四、本专利技术提供的预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，电缆一端连接于桩内传感器顶部，另一端穿过电缆通孔且绕过计数器轮盘，与检测仪器电连接，这样便于将电缆上升或下降的数据及时、同步传至检测仪器，保证数据的准确性，同时解决了桩内传感器位于地下或处于地下深处，检测仪器无法获取到信号的问题。五、本专利技术提供的预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，密封柱下部外侧壁上设有三个测臂槽，测臂槽延伸贯穿至环形倒置平台且将环形倒置平台三等分，测臂上端头均通过转轴转动连接于测臂槽相对两侧壁之间，便于三根测臂展开时，撑开幅度一致，保证桩内传感器的稳定性；同时，密封柱与圆杆内部设有同心中空导线孔，导线孔下侧壁与密封柱外侧壁之间设有三个弹簧内腔，弹簧内腔位于测臂槽正上方且两者匹配连通，测臂顶部与弹簧内腔顶壁之间设有压力弹簧，这样给测臂提供向外撑开的支撑力，圆杆中部外表面上设有三个电磁铁，电磁铁与测臂槽处于同一竖直平面，分别与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，包括位于地面上的检测仪器（1）、电缆绞车（2）、空心桩（3），所述检测仪器（1）与电缆绞车（2）通过电缆（10）电连接，其特征在于：还包括计数器（4）、导向固定盖（5）、桩内传感器（6），所述计数器（4）电连接于检测仪器（1）且固定于导向固定盖（5）上，所述导向固定盖（5）设于空心桩（3）顶部，所述桩内传感器（6）通过电缆（10）与检测仪器（1）电连接。

【技术特征摘要】
1.预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，包括位于地面上的检测仪器（1）、电缆绞车（2）、空心桩（3），所述检测仪器（1）与电缆绞车（2）通过电缆（10）电连接，其特征在于：还包括计数器（4）、导向固定盖（5）、桩内传感器（6），所述计数器（4）电连接于检测仪器（1）且固定于导向固定盖（5）上，所述导向固定盖（5）设于空心桩（3）顶部，所述桩内传感器（6）通过电缆（10）与检测仪器（1）电连接。2.根据权利要求1所述的预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，其特征在于：所述导向固定盖（5）分为上盖（51）、侧环套（52），所述上盖（51）中心处设有电缆通孔（53），所述侧环套（52）上设有锁紧螺钉（54），将导向固定盖（5）固定于空心桩（3）顶部；所述电缆（10）一端连接于桩内传感器（6）顶部，另一端穿过电缆通孔（53），绕过计数器（4）轮盘，并缠绕在电缆绞车（2）上，最终与检测仪器（1）电连接。3.根据权利要求2所述的预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，其特征在于：所述上盖（51）竖直中心线与计数器（4）轮盘外边相切。4.根据权利要求1所述的预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，其特征在于：所述桩内传感器（6）由密封柱（61）、圆杆（62）、压力弹簧（63）、测臂（64）、倾角传感器（65）、速度传感器（66）、电磁铁（67）、滚轮（68）组成，所述密封柱（61）顶部设有电缆插座（80）并与电缆（10）接头相连，底部设有圆杆（62）且圆杆（62）的半径小于密封柱（61）的半径，两者同心连接端形成一环形倒置平台（69）；所述密封柱（61）下部外侧壁上设有三个测臂槽（611），测臂槽（611）延伸贯穿至环形倒置平台（69）且将环形倒置平台（69）三等分；所述密封柱（61）与圆杆（62）内部设有同心中空导线孔（612），导线孔（612）下侧壁与密封柱（61）外侧壁之间设有三个弹簧内腔（613），弹簧内腔（613）位于测臂槽（611）正上方且两者匹配连通，测臂（64）上端头均通过转轴（614）转动连接于测臂槽（611）相对两侧壁之间且测臂（64）顶部与弹簧内腔（613）顶壁之间设有压力弹簧（63）；所述测臂（64）上部侧壁设有倾角传感器（65）；所述测臂（64）底端设有滚轮（68），滚轮（68）沿着圆杆（62）...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东昌，王鹏，樊勇，鹿逢月，
申请(专利权)人：淮安市建筑工程质量检测中心有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32