一种植入式排水桩的水泥土固化效果检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开的植入式排水桩的水泥土固化效果检测系统包括多个弹性波发射器、多组弹性波接收器、金属定位杆、数据采集记录装置和数据分析装置，多个弹性波发射器布置在排水桩外侧，距离排水桩桩芯1~2米的土体内钻设有检测孔，金属定位杆竖直插设在检测孔内，多组弹性波接收器上下间隔布置在金属定位杆上，每个弹性波发射器对应一组弹性波接收器，每组弹性波接收器包括若干个弹性波接收器，每个弹性波接收器经信号数据传输线与数据采集记录装置连接，数据采集记录装置经导线与数据分析装置连接。该系统可对植入式排水桩抽真空排水时水泥土的固结效果进行动态检测，且只需在桩基周围打孔，能够做到全面性检测，安装操作便捷，结果展示直观。结果展示直观。结果展示直观。

【技术实现步骤摘要】
一种植入式排水桩的水泥土固化效果检测系统


[0001]本技术涉及桩基工程检测
，具体是一种植入式排水桩的水泥土固化效果检测系统。

技术介绍

[0002]植入式桩技术由上世纪80年代日本开发的植入式桩工法改进而来，在我国推广应用时发现，滨海地区软黏土含水率高，强度低，工程性质较差，桩周水泥土固化时间慢，固化效果有时不理想，由此对工期和桩基承载特性带来显著影响，而桩周水泥土含水率高是诱发该问题的主要原因。研究表明，植入式桩技术水泥土含水率高源于三个方面：一是成孔过程中注入的水：二是水泥土中含水；三是软土层含水。植入式排水桩技术是在植桩之前将塑料排水板与预制桩绑扎固定并一同带入地基，形成沿桩长方向的纵向排水通道，通过抽真空排水减少含水率和超静孔压，以此提升桩侧土体强度和摩阻力，增强桩基承载力和抗变形能力。
[0003]在植入式排水桩施工时，通过灌入水泥土使桩基形成的荷载由芯桩传递给水泥土，再传递给周围土体。在此过程当中，一部分水泥土会渗透到桩周土中，水泥土中的水泥发生水化反应，与土颗粒胶结，从而提高桩侧土的抗压强度，植桩结束后需要对桩周水泥土和临近土体抽真空，以此减少土体中含水率和早期沉降量，提高临近土体的强度和刚度，实现加固软土地基和改变桩土界面性质的目标。但是植桩完成后进行抽排水作业时，桩基内部和周围土体的排水固结效果不得而知，而且抽真空的持续时间与项目成本密切相关，因此有必要对排水过程进行检测，从而判断排水固结时间和固结效果，并以此确定合理的真空停泵时间。在此背景下，本技术提出一种植入式排水桩的水泥土固化效果检测系统。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种植入式排水桩的水泥土固化效果检测系统。
[0005]本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种植入式排水桩的水泥土固化效果检测系统，包括多个弹性波发射器、多组弹性波接收器、金属定位杆、数据采集记录装置和数据分析装置，所述的多个弹性波发射器上下间隔布置在植桩完成后的排水桩外侧，植桩完成后在距离排水桩桩芯1~2米的土体内钻设有检测孔，所述的金属定位杆竖直插设在所述的检测孔内，所述的多组弹性波接收器上下间隔布置在所述的金属定位杆上，每个所述的弹性波发射器对应一组所述的弹性波接收器，每组所述的弹性波接收器包括若干个弹性波接收器，每个所述的弹性波接收器经信号数据传输线与所述的数据采集记录装置连接，所述的数据采集记录装置经导线与所述的数据分析装置连接，每组所述的弹性波接收器用于接收若干个弹性波发射器发射的弹性波信号，并将弹性波信号传输给所述的数据采集记录装置；所述的数据采集记录装置对收到的数据进行采集和记录，并反馈至所述的数据分析装置；所述的数据分析装置根据收到的数据，分析抽真空排水前后的弹性波波速
变化情况，并据此判断植入式排水桩的水泥土固化效果。
[0006]本技术检测系统可对植入式排水桩抽真空排水时水泥土的固结效果进行动态检测，且只需在桩基周围打孔，能够做到全面性检测，安装操作便捷，结果展示直观。本技术检测系统的检测过程为：在实施水泥土搅拌作业之前，开启该检测系统，数据采集记录装置采集和记录抽真空排水前的弹性波数据，数据分析装置分析得到初始弹性波速度；抽真空排水作业过程中，该检测系统始终处于开启状态，当弹性波波速趋于稳定时，停止作业并关闭检测系统；水泥土初凝结束后，重启检测系统，开始对抽真空排水结束后水泥土的固结情况进行检测，直至弹性波波速再次稳定于某个区间范围内，此时水泥土凝固状态达到预定值，可关闭检测系统，结束检测；最后，由数据分析装置分析抽真空排水前后的弹性波波速变化情况，并据此判断植入式排水桩的水泥土固化效果。
[0007]作为优选，所述的金属定位杆的杆身设有刻度线。刻度线的设置，方便检测人员在地面快速确定各个弹性波接收器的安装位置，并将安装有弹性波接收器的金属定位杆插入所述的检测孔内。
[0008]作为优选，所述的金属定位杆包括两段平行的金属竖杆，两段所述的金属竖杆的底端经一V型尖端连接，所述的V型尖端插设在所述的检测孔底部的土体内。上述金属定位杆易于加工且坚固耐用，便于固定在检测孔内，同时可减少对弹性波信号的干扰，提高检测结果的准确性。
[0009]作为优选，每个所述的弹性波接收器安装在一个一端开口的金属制成的安装套内，每个所述的安装套的开口端安装有金属制成的压盖，所述的压盖的正面安装有旋钮，所述的压盖的背面焊接有螺纹段，所述的安装套的开口端设有内螺纹，所述的螺纹段与所述的安装套螺纹连接，所述的螺纹段的外径小于所述的压盖的外径，所述的压盖的外径与所述的安装套的外径相同，所述的压盖的背面、螺纹段的外表面及所述的安装套的开口端端面围成一环腔，两段所述的金属竖杆分别穿设于所述的环腔并由所述的压盖压紧。采用上述安装套安装弹性波接收器，安装操作简便，且可使弹性波接收器沿金属竖杆自由移动，方便地调节各个弹性波接收器的位置，同时可有效减少对弹性波信号的干扰，确保检测结果的准确性。
[0010]作为优选，每组所述的弹性波接收器包括上下等间隔布置在所述的金属定位杆上的三个弹性波接收器，该三个弹性波接收器中，位于中间的弹性波接收器的高度位置与该组弹性波接收器对应的一个弹性波发射器的高度位置平齐。
[0011]作为优选，所述的多个弹性波发射器均为激振器，所述的数据分析装置为T8型数据分析仪。
[0012]与现有技术相比，本技术具有如下优点：本技术植入式排水桩的水泥土固化效果检测系统可对植入式排水桩抽真空排水时水泥土的固结效果进行动态检测，且只需在桩基周围打孔，能够做到全面性检测，安装操作便捷，结果展示直观。
附图说明
[0013]图1为实施例中检测系统的组成示意图；
[0014]图2为实施例中安装套的外观示意图；
[0015]图中：1
‑
弹性波发射器，2
‑
弹性波接收器，21
‑
信号数据传输线，22
‑
安装套，23
‑
压
盖，24
‑
旋钮，25
‑
螺纹段，26
‑
环腔，3
‑
金属定位杆，31
‑
金属竖杆，32
‑
V型尖端，4
‑
数据采集记录装置，41
‑
导线，5
‑
数据分析装置，6
‑
排水桩，7
‑
土体，71
‑
检测孔，8
‑
水泥土。
具体实施方式
[0016]以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。
[0017]实施例的植入式排水桩的水泥土固化效果检测系统，如图所示，包括三个弹性波发射器1、三组弹性波接收器2、金属定位杆3、数据采集记录装置4和数据分析装置5，本实施例中，三个弹性波发射器1均为激振器，三个弹性波发射器1上下间隔布置在植桩完成后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植入式排水桩的水泥土固化效果检测系统，其特征在于，包括多个弹性波发射器、多组弹性波接收器、金属定位杆、数据采集记录装置和数据分析装置，所述的多个弹性波发射器上下间隔布置在植桩完成后的排水桩外侧，植桩完成后在距离排水桩桩芯1~2米的土体内钻设有检测孔，所述的金属定位杆竖直插设在所述的检测孔内，所述的多组弹性波接收器上下间隔布置在所述的金属定位杆上，每个所述的弹性波发射器对应一组所述的弹性波接收器，每组所述的弹性波接收器包括若干个弹性波接收器，每个所述的弹性波接收器经信号数据传输线与所述的数据采集记录装置连接，所述的数据采集记录装置经导线与所述的数据分析装置连接，每组所述的弹性波接收器用于接收若干个弹性波发射器发射的弹性波信号，并将弹性波信号传输给所述的数据采集记录装置；所述的数据采集记录装置对收到的数据进行采集和记录，并反馈至所述的数据分析装置；所述的数据分析装置根据收到的数据，分析抽真空排水前后的弹性波波速变化情况，并据此判断植入式排水桩的水泥土固化效果。2.根据权利要求1所述的一种植入式排水桩的水泥土固化效果检测系统，其特征在于，所述的金属定位杆的杆身设有刻度线。3.根据权利要求2所述的一种植入式排水桩的水泥土固化效果检测系统，其特征在于，所述的金...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓岳保，康硕，汪枭雄，张晨豪，郑荣跃，张日红，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：新型
国别省市：