静压钢管桩地基基础加固结构及地基土土质检测的方法技术

本发明专利技术属于钢管桩加固装置领域，公开了一种静压钢管桩地基基础加固结构及地基土土质检测的方法，结构框的下表面四角处均固定连接有定位锥，定位锥上安装有液压金属柱，液压金属柱底端安装有感应探头组合体；结构框的前、后两侧内壁均开设有第一滑道，左、右两侧内壁均开设有第二滑道，前、后两个第一滑道之间设置有多个竖向固定杆；左、右两个第二滑道之间设置有多个横向固定杆；横向固定杆上、下表面均开设有第一滑槽，横向固定杆的前、后两侧均开设有第二滑槽；竖向固定杆的上、下表面之间开设有第三滑槽。本发明专利技术便于调节，灵活多变，且可以稳定的对钢管桩进行加固，并且通过定位锥下端的感应探头组合体对地基土进行进一步的探测。

【技术实现步骤摘要】
静压钢管桩地基基础加固结构及地基土土质检测的方法
本专利技术属于钢管桩加固装置领域，尤其涉及一种静压钢管桩地基基础加固结构及地基土土质检测的方法。
技术介绍
目前，地基基础常见的加固方法可分为基础补强注浆加固法、锚杆静压桩法、坑式静压桩法、加大基础底面积法、加深基础法、树根桩法以及石灰桩法等。以上方法大多是基于地基基础因自身地基不均匀沉降或基础结构不合理等原因而开展的加固研究，而对于新建工程为了防止倾斜增加建筑的结构强度通常还使用钢管桩进行打桩，然后进行结构的加固，由于钢管桩均是直接的被打桩机打入到地下，并没有加固结构，使得钢管桩的倾斜将会造成对建筑结构的不稳定；另一方面，地基土土质复杂，很难用肉眼判断土壤性质、湿度、温度、土壤硬度，使得基础加固工作难以进一步开展。通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的钢管桩地基基础加固施工时，钢管桩直接打入地下，没有加固装置，并不能够高效的对建筑结构进行加固，且不方便调节，加固效果有限，并且无法对地基土进行土质检测。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种静压钢管桩地基基础加固结构及地基土土质检测的方法。本专利技术是这样实现的，一种静压钢管桩地基基础加固结构，包括结构框，所述结构框的前、后两侧内壁均开设有第一滑道；所述结构框的左、右两侧内壁均开设有第二滑道；所述第一滑道包括前内壁开设的前第一滑道、后内壁开设的后第一滑道；所述前第一滑道与后第一滑道之间设置有多个竖向固定杆；所述第二滑道包括左内壁开设的左第二滑道、右内壁开设的右第二滑道；所述左第二滑道与右第二滑道之间设置有多个横向固定杆；所述横向固定杆上、下表面均开设有第一滑槽；所述横向固定杆的前、后两侧均开设有第二滑槽；所述竖向固定杆的上、下表面之间开设有第三滑槽；所述第一滑槽、第二滑槽以及第三滑槽内均设置有定位套筒；所述结构框上表面的前、后两侧均设置有竖向紧固螺栓；所述结构框上表面的左、右两侧均设置有横向固定螺栓；所述结构框的下表面四角处均固定连接有定位锥，所述定位锥下部设有液压金属柱，液压金属柱下端设有感应探头组合体。进一步，每个竖向固定杆的前、后两端均滑动连接在前、后两侧的第一滑道内。进一步，每个横向固定杆的左、右两侧均滑动连接在左、右两侧的第二滑道内；每个竖向紧固螺栓的下端均穿过结构框的上表面，并延伸在第一滑道内，且延伸端螺纹连接在竖向固定杆的前、后两侧的上表面。进一步，每个横向固定螺栓的下端均穿过结构框的上表面，并延伸在第二滑道内，且延伸端螺纹连接在横向固定杆的左、右两侧的上表面。进一步，每个竖向固定杆均滑动连接在第二滑槽内，定位套筒设置在竖向固定杆与横向固定杆滑动连接的交点处，且定位套筒滑动连接在第一滑槽、第二滑槽以及第三滑槽内；每个定位锥均连接在结构框上。进一步，所述感应探头组合体包括用于检测土壤酸碱性质的土壤酸碱感应系统、用于检测土壤湿温度的湿温度感应系统、用于检测土壤硬度的土壤硬度感应系统，将检测的数据发送通过信息数据处理终端判断地基土土质信息，所述地基土土质信息包括的土壤性质、湿度、温度、土壤硬度。本专利技术的另一目的在于提供一种利用所述静压钢管桩地基基础加固结构进行地基土土质检测的方法，所述地基土土质检测的方法包括：通过定位锥将结构框安插在地基内，通过液压金属柱将感应探头组合体插入地基土内，通过信息数据处理终端判断地基土土质信息，所述地基土土质信息包括的土壤性质、湿度、温度、土壤硬度；所述感应探头组合体包括用于检测土壤酸碱性质的土壤酸碱感应系统、用于检测土壤湿温度的湿温度感应系统、用于检测土壤硬度的土壤硬度感应系统。进一步，所述土壤酸碱感应系统检测土壤酸碱性质的方法包括：将常规统计特征与空间位置关系相结合，在判断样点数据是否可疑时，除将样点数据与加减三倍标准差进行比较外，还将该样点数据与周围邻近的8点的数据进行比较；定义一个3×3矩阵，G为待估计值，在矩阵的中心，{x1，x2，…，xN}是周边8点的样本，为所有样本的平均值，S为样本的标准差，xnb为G点邻近点的值，邻近8点的平均值，snb＝为G点邻近8点的标准差；判断样点数据是否可疑时的判断条件为：如果并且G点不是异常值，否则则为异常点，并用或者的值来替代异常值；通过获得的所述异常值判断土壤酸碱性质测试数据是否符合要求，正常pH值范围为6.5～7.5。进一步，所述湿温度感应系统包括：湿温度感应器，用于实现对温湿度工况数据的采集、处理、传输以及进行控制；无线网络，连接湿温度感应器和外部网络，接受各个湿温度感应器发送的工况数据；温湿度检测模块，与无线网络连接，用于在多节点无线网络范围内进行温湿度监测；将检测数据发送信息数据处理终端。进一步，所述土壤硬度感应系统检测土壤硬度的方法包括：(1)根据公式降土壤硬度训练数据集与自身的循环移位结果按符号位进行共轭相关运算，得到相关函数M(m)，其中c(k)是对本地序列按符号位映射出的复数结果，c((k+m))N在k＝1，2，...N时表示对c(k)进行循环移位的结果；搜索出相关函数主峰值与副峰值比值最大情况下对应的土壤硬度频域数据集，然后确定该土壤硬度频域数据集对应的土壤硬度训练数据集；(2)由接收信号数据R(x)，根据公式r(x)＝sign(Re(R(x)))+j*sign(Im(R(x)))得到对接收信号实虚部按符号位映射出的结果r(x)，再由本地训练数据集数据C(k)，利用公式c(k)＝sign(Re(C(k)))+j*sign(Im(C(k)))得到对训练数据集数据实虚部按符号位映射出的结果c(k)，根据得到的r(x)和c(k)利用公式生成定时偏移估计函数，式中N＝2*(NFFT+CP)代表相关窗和本地序列的长度，x代表滑动相关窗的起始位置；(3)由(2)得到的定时偏移估计函数F(x)，根据公式得到动态门限，其中G(m)表示m时刻动态门限的值，表示从m时刻开始计数的M个定时偏移估计函数值的平均值，mul表示一个常数；所述信息数据处理终端判断地基土土质信息的方法包括：设f(x，y)为地基土土质信号，其检测分量和外界变化分量分别为r(x，y)和i(x，y)，并定义地基土土质的二维多尺度离散正交小波变换为：式中，Sjf(n，m)是f(x，y)的低频分量；分别代表f(x，y)的垂直、对角和水平高频分量，地基土土质信号与其检测分量和外界变化分量之间的关系用下式来表示：f(x，y)＝r(x，y)×i(x，y)；将两边取对数后，等式右边的乘积关系转变为加法关系，得：lgf(x，y)＝lgr(x，y)+lgi(x，y)；具体步骤如下：对空间域中的地基土土质f(x，y)进行对数变换，得到对数域中的地基土土质f′(x，y)；对f′(x，y)进行多级二维多尺度离散正交小波变换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静压钢管桩地基基础加固结构，包括结构框，其特征在于，所述结构框的前、后两侧内壁均开设有第一滑道；/n所述结构框的左、右两侧内壁均开设有第二滑道；/n所述第一滑道包括前内壁开设的前第一滑道、后内壁开设的后第一滑道；/n所述前第一滑道与后第一滑道之间设置有多个竖向固定杆；/n所述第二滑道包括左内壁开设的左第二滑道、右内壁开设的右第二滑道；/n所述左第二滑道与右第二滑道之间设置有多个横向固定杆；/n所述横向固定杆上、下表面均开设有第一滑槽；/n所述横向固定杆的前、后两侧均开设有第二滑槽；/n所述竖向固定杆的上、下表面之间开设有第三滑槽；/n所述第一滑槽、第二滑槽以及第三滑槽内均设置有定位套筒；/n所述结构框上表面的前、后两侧均设置有竖向紧固螺栓；所述结构框上表面的左、右两侧均设置有横向固定螺栓；/n所述结构框的下表面四角处均固定连接有定位锥，所述定位锥下部设有液压金属柱，液压金属柱下端设有感应探头组合体。/n

【技术特征摘要】
1.一种静压钢管桩地基基础加固结构，包括结构框，其特征在于，所述结构框的前、后两侧内壁均开设有第一滑道；
所述结构框的左、右两侧内壁均开设有第二滑道；
所述第一滑道包括前内壁开设的前第一滑道、后内壁开设的后第一滑道；
所述前第一滑道与后第一滑道之间设置有多个竖向固定杆；
所述第二滑道包括左内壁开设的左第二滑道、右内壁开设的右第二滑道；
所述左第二滑道与右第二滑道之间设置有多个横向固定杆；
所述横向固定杆上、下表面均开设有第一滑槽；
所述横向固定杆的前、后两侧均开设有第二滑槽；
所述竖向固定杆的上、下表面之间开设有第三滑槽；
所述第一滑槽、第二滑槽以及第三滑槽内均设置有定位套筒；
所述结构框上表面的前、后两侧均设置有竖向紧固螺栓；所述结构框上表面的左、右两侧均设置有横向固定螺栓；
所述结构框的下表面四角处均固定连接有定位锥，所述定位锥下部设有液压金属柱，液压金属柱下端设有感应探头组合体。


2.如权利要求1所述的静压钢管桩地基基础加固结构，其特征在于，每个竖向固定杆的前、后两端均滑动连接在前、后两侧的第一滑道内。


3.如权利要求1所述的静压钢管桩地基基础加固结构，其特征在于，每个横向固定杆的左、右两侧均滑动连接在左、右两侧的第二滑道内；
每个竖向紧固螺栓的下端均穿过结构框的上表面，并延伸在第一滑道内，且延伸端螺纹连接在竖向固定杆的前、后两侧的上表面。


4.如权利要求1所述的静压钢管桩地基基础加固结构，其特征在于，每个横向固定螺栓的下端均穿过结构框的上表面，并延伸在第二滑道内，且延伸端螺纹连接在横向固定杆的左、右两侧的上表面。


5.如权利要求1所述的静压钢管桩地基基础加固结构，其特征在于，每个竖向固定杆均滑动连接在第二滑槽内，定位套筒设置在竖向固定杆与横向固定杆滑动连接的交点处，且定位套筒滑动连接在第一滑槽、第二滑槽以及第三滑槽内；
每个定位锥均连接在结构框上。


6.如权利要求1所述的静压钢管桩地基基础加固结构，其特征在于，所述感应探头组合体包括用于检测土壤酸碱性质的土壤酸碱感应系统、用于检测土壤湿温度的湿温度感应系统、用于检测土壤硬度的土壤硬度感应系统，将检测的数据发送通过信息数据处理终端判断地基土土质信息，所述地基土土质信息包括的土壤性质、湿度、温度、土壤硬度。


7.一种利用权利要求1～6任意一项所述静压钢管桩地基基础加固结构进行地基土土质检测的方法，其特征在于，所述地基土土质检测的方法包括：
通过定位锥将结构框安插在地基内，通过液压金属柱将感应探头组合体插入地基土内，通过信息数据处理终端判断地基土土质信息，所述地基土土质信息包括的土壤性质、湿度、温度、土壤硬度；所述感应探头组合体包括用于检测土壤酸碱性质的土壤酸碱感应系统、用于检测土壤湿温度的湿温度感应系统、用于检测土壤硬度的土壤硬度感应系统。


8.如权利要求7所述地基土土质检测的方法，其特征在于，所述土壤酸碱感应系统检测土壤酸碱性质的方法包括：
将常规统计特征与空间位置关系相结合，在判断样点数据是否可疑时，除将样点数据与加减三倍标准差进行比较外，还将该样点数据与周围邻近的8点的数据进行比较；
定义一个3×3矩阵，G为待估计值，在矩阵的中心，{x1，x2，…，xN}是周边8点的样本，为所有样本的平均值，S为样本的标准差，

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【专利技术属性】
技术研发人员：吕华剑，何德洪，付进省，郝冬，杨文强，刘锦洲，
申请(专利权)人：河南省建院勘测设计有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41