樁側(cè)探孔內(nèi)激振的樁基質(zhì)量檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及粧基檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種粧側(cè)探孔內(nèi)激振的粧基質(zhì)量檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]粧基是將上部結(jié)構(gòu)荷載傳入巖土地基中的具有一定剛度和強(qiáng)度的傳力桿件，與其他基礎(chǔ)形式相比，具有承載能力高、變形小、用料省、施工機(jī)械化程度高等特點(diǎn)，可以適用于各類地質(zhì)條件和各種類型的工程建設(shè)，因此其在各類工業(yè)與民用建筑工程中的應(yīng)用非常廣泛，并已成為工程師們的首要考慮基礎(chǔ)形式。
[0003]作為承載上部結(jié)構(gòu)荷載的粧基，對(duì)整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的安全起著至關(guān)重要的作用，它的工程質(zhì)量是保證工程結(jié)構(gòu)安全的重要因素。由于粧基屬深埋在巖土中的地下隱蔽工程，無(wú)法采用簡(jiǎn)單、直觀的方法對(duì)其質(zhì)量狀況進(jìn)行檢測(cè)。目前現(xiàn)有檢測(cè)手段如靜載荷試驗(yàn)因需要在粧頂加載，具有成本高、耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)；而得到較廣泛使用的低應(yīng)變反射波法，通過(guò)粧頂激振，利用的是從粧頂傳至粧底再反射回粧頂?shù)姆瓷洳ㄐ盘?hào)進(jìn)行檢測(cè)分析，對(duì)淺部缺陷或太小的缺陷難以識(shí)別，當(dāng)基粧長(zhǎng)徑比過(guò)大、粧側(cè)土剪切模量較高時(shí)，不能獲得明顯的粧底反射信號(hào)，當(dāng)粧頂以上存在結(jié)構(gòu)物時(shí)，除了粧頂激振困難外，粧底反射與粧頂以上結(jié)構(gòu)物的干擾信號(hào)相互疊加，更難以識(shí)別粧底反射信號(hào)。
[0004]此外，現(xiàn)有的檢測(cè)方法如低應(yīng)變反射波法、聲波透射法、高應(yīng)變法和靜載荷試驗(yàn)法主要針對(duì)施工期粧頂以上無(wú)結(jié)構(gòu)物的粧基，對(duì)于服役工程結(jié)構(gòu)的粧基，如服役運(yùn)營(yíng)的橋梁、碼頭、房建等結(jié)構(gòu)物的粧基，由于粧頂以上存在結(jié)構(gòu)物，常用檢測(cè)方法不能直接對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種粧側(cè)探孔內(nèi)激振的粧基質(zhì)量檢測(cè)裝置，能夠可靠的對(duì)施工期和服役期的粧基質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種粧側(cè)探孔內(nèi)激振的粧基質(zhì)量檢測(cè)裝置，包括加速度傳感器、導(dǎo)管，所述的加速度傳感器布置在粧基頂部的側(cè)壁上，導(dǎo)管布置在粧基旁側(cè)的粧周土中且與粧基平行，導(dǎo)管底端封閉、頂端開(kāi)口，導(dǎo)管中設(shè)置有可上下移動(dòng)的激振源，加速度傳感器接收激振源在導(dǎo)管中各位置處激振時(shí)的粧身反應(yīng)信號(hào)，處理單元采集激振源的位置信息以及加速度傳感器的輸出信息并處理得到粧基質(zhì)量信息。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型存在以下技術(shù)效果:通過(guò)在粧基旁側(cè)設(shè)置鉆孔，并將激振源布置在鉆孔中，再由粧身旁側(cè)設(shè)置的加速度傳感器接收粧身反應(yīng)信號(hào)，鉆孔和加速度傳感器的位置不再受粧頂結(jié)構(gòu)物的限制，對(duì)于施工中的粧基或者在役粧基都能進(jìn)行檢測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本實(shí)用新型對(duì)完好粧基檢測(cè)的時(shí)間-深度波形圖；
[0010]圖3是本實(shí)用新型對(duì)有缺陷粧基檢測(cè)的時(shí)間-深度波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合圖1至圖3，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。
[0012]參閱圖1，一種粧側(cè)探孔內(nèi)激振的粧基質(zhì)量檢測(cè)裝置，包括加速度傳感器10、導(dǎo)管20，所述的加速度傳感器10布置在粧基70頂部的側(cè)壁上，導(dǎo)管20布置在粧基70旁側(cè)的粧周土中且與粧基70平行，導(dǎo)管20底端封閉、頂端開(kāi)口，導(dǎo)管20中設(shè)置有可上下移動(dòng)的激振源30，加速度傳感器10接收激振源30在導(dǎo)管20中各位置處激振時(shí)的粧身反應(yīng)信號(hào)，處理單元40采集激振源30的位置信息以及加速度傳感器10的輸出信息并處理得到粧基70質(zhì)量信息。通過(guò)布置在導(dǎo)管20中的激振源30發(fā)出振動(dòng)，經(jīng)由粧周土、粧身傳導(dǎo)后被加速度傳感器10所接收，加速度傳感器10將振動(dòng)信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后輸出至處理單元40。這里，無(wú)論粧基70的頂部有無(wú)結(jié)構(gòu)物，加速度傳感器10和導(dǎo)管20的布置都不受影響，因此，本檢測(cè)裝置既能檢測(cè)施工期的粧基70也能檢測(cè)服役期的粧基70，適用性非常的廣。在實(shí)際的測(cè)試時(shí)，為了盡量避免激振源30發(fā)出的振動(dòng)在導(dǎo)管20中有所損耗或者激振源30在導(dǎo)管20中晃動(dòng)從而影響到測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，這里可以在激振源30和導(dǎo)管20間設(shè)置有導(dǎo)向限位單元，導(dǎo)向限位單元保證激振源30只能沿導(dǎo)管20的上下方向移動(dòng)。
[0013]優(yōu)選地，為了保證加速度傳感器10能夠檢測(cè)到足夠強(qiáng)度的振動(dòng)信號(hào)，導(dǎo)管20和粧基70之間的距離應(yīng)當(dāng)越近越好，因此，本實(shí)施例中，所述粧基70旁側(cè)的粧周土中鉆有孔洞，孔洞與粧基70的距離小于等于2米，當(dāng)然，距離太近又會(huì)影響到粧基70本身，在設(shè)置的時(shí)候不宜過(guò)度靠近粧基70。另外，為了完整地測(cè)試整個(gè)粧基70的質(zhì)量，激振源30應(yīng)當(dāng)下放到足夠深的位置處，本實(shí)施例中，孔洞底部深度大于粧基70底部深度至少3米，導(dǎo)管20布置在孔洞中。
[0014]具體地，為了能夠、方便的快速確定粧基70的質(zhì)量，盡量減少處理單元40的處理量，本實(shí)施例中優(yōu)選地，所述的處理單元40根據(jù)激振源30的位置信息、加速度傳感器10輸出的信息生成時(shí)間-深度波形圖，再根據(jù)時(shí)間-深度波形圖上的首波斜率拐點(diǎn)或波幅大幅變化的位置得到粧基質(zhì)量信息。
[0015]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述的導(dǎo)管20頂端旁側(cè)設(shè)置有三角架50，三角架50上固定深度計(jì)數(shù)器60，激振源30與處理單元40相連的導(dǎo)線繞過(guò)深度計(jì)數(shù)器60上的滑輪實(shí)現(xiàn)深度計(jì)數(shù)器60對(duì)激振源30位置信息的采集，深度計(jì)數(shù)器60將采集到的激振源30位置信息輸出至處理單元40。三角架50用于固定深度計(jì)數(shù)器60，當(dāng)將激振源30下放時(shí)，激振源30與處理單元40相連的導(dǎo)線會(huì)帶動(dòng)滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)，深度計(jì)數(shù)器60根據(jù)滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)得到激振源30下放的距離。
[0016]在檢測(cè)過(guò)程中，加速度傳感器10需要分別采集激振源30在不同位置振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)反饋信號(hào)，通過(guò)三角架50和深度計(jì)數(shù)器60實(shí)現(xiàn)激振源30的下放和位置信息采集。由于在下放的過(guò)程中激振源30不需要激振，而停在各個(gè)位置處才需要激振，為了方便操作，這里所述的處理單元40發(fā)出控制指令控制激振源30激振或停止。這樣，每下放到一個(gè)位置處，激振源30開(kāi)始工作，并在工作一段時(shí)間后停止，然后繼續(xù)下放至下一個(gè)位置處，如此反復(fù)，直到導(dǎo)管20的底部，一個(gè)完整的測(cè)量過(guò)程才算結(jié)束。
[0017]優(yōu)選地，所述的導(dǎo)管20為PVC管。PVC管成本低、防水性好，且不會(huì)對(duì)激振源30造成影響。
[0018]根據(jù)上述裝置，本實(shí)用新型還提供了一種粧側(cè)探孔內(nèi)激振的粧基質(zhì)量檢測(cè)方法，包括如下步驟:㈧在粧基70旁側(cè)的粧周土中鉆設(shè)有孔洞，孔洞與粧基70平行，孔洞中布置有底端封閉、頂端開(kāi)口的導(dǎo)管20 ; (B)將激振源30放置在導(dǎo)管20中，加速度傳感器10布置在粧基70頂部的側(cè)壁上；(C)將激振源30沿導(dǎo)管20自管口從上往下按一定的間距下放，(D)每下放到一處位置，激振源30開(kāi)始激振，同時(shí)加速度傳感器10接收粧身反應(yīng)信號(hào)；(E)處理單元40采集激振源30的位置信息以及加速度傳感器10的輸出信息并處理得到粧基質(zhì)量信息。所述的步驟A中，孔洞與粧基70的距離小于等于2米，孔洞底部深度大于粧基70底部深度至少3米；所述的步驟D中，處理單元40發(fā)出控制指令控制激振源30激振或停止。方法主要依賴于前文中述及的裝置，在裝置部分已經(jīng)說(shuō)明的足夠詳細(xì)，這里就不再贅述。
[0019]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述的步驟E按如下步驟處理得到粧基70質(zhì)量信息:(El)處理單元40根據(jù)激振源30的位置信息、加速度傳感器10輸出的信息生成時(shí)間-深度波形圖；(E2)確定時(shí)間-深度波形圖上的首波斜率拐點(diǎn)或波幅大幅變化處的位置；(E3)根據(jù)各拐點(diǎn)或波幅大幅變化的位置確定粧基70質(zhì)量。
[0020]參閱圖2、圖3，這是針對(duì)兩個(gè)不同的粧基70測(cè)量得到的時(shí)間-深度波形圖，圖中，采用的每隔0.5米測(cè)量一次，即每次下放的距離為0.5米，每一條曲線代表激振源30在某一個(gè)位置處激振時(shí)加速度傳感器10所采集到的振動(dòng)信息，總共采集了從地下深2米至35米處的數(shù)據(jù)。
[0021 ] 在圖2中，其首波斜率由兩段組成，在深度23米處存在明顯的首波斜率拐點(diǎn)，其余位置未見(jiàn)明顯的首波斜率拐點(diǎn)，其未見(jiàn)異常的波幅有大幅變化，可以判斷該23米位置為粧底位置，且該粧基70質(zhì)量完整。
[0022]在圖3中，首波斜率由三段組成，分別在深度15米和23米處存在明顯的首波斜率拐點(diǎn)，其余位置未見(jiàn)明顯的首波斜率拐點(diǎn)，且未見(jiàn)異常的波幅大幅變化，可判斷15米處存在粧身缺陷，而23米處為粧底位置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種粧側(cè)探孔內(nèi)激振的粧基質(zhì)量檢測(cè)裝置，其特征在于:包括加速度傳感器(10)、導(dǎo)管(20)，所述的加速度傳感器(10)布置在粧基(70)頂部的側(cè)壁上，導(dǎo)管(20)布置在粧基(70)旁側(cè)的粧周土中且與粧基(70)平行，導(dǎo)管(20)底端封閉、頂端開(kāi)口，導(dǎo)管(20)中設(shè)置有可上下移動(dòng)的激振源(30)，加速度傳感器(10)接收激振源(30)在導(dǎo)管(20)中各位置處激振時(shí)的粧身反應(yīng)信號(hào)，處理單元(40)采集激振源(30)的位置信息以及加速度傳感器(10)的輸出信息并處理得到粧基(70)質(zhì)量信息。2.如權(quán)利要求1所述的粧側(cè)探孔內(nèi)激振的粧基質(zhì)量檢測(cè)裝置，其特征在于:所述粧基(70)旁側(cè)的粧周土中鉆有孔洞，孔洞與粧基(70)的距離小于等于2米，孔洞底部深度大于粧基(70)底部深度至少3米，導(dǎo)管(20)布置在孔洞中。3.如權(quán)利要求1所述的粧側(cè)探孔內(nèi)激振的粧基質(zhì)量檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的處理單元(40)根據(jù)激振源(30)的位置信息、加速度傳感器(10)輸出的信息生成時(shí)間-深度波形圖，再根據(jù)時(shí)間-深度波形圖上的首波斜率拐點(diǎn)或波幅大幅變化的位置得到粧基質(zhì)量信息。4.如權(quán)利要求1所述的粧側(cè)探孔內(nèi)激振的粧基質(zhì)量檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的導(dǎo)管(20)頂端旁側(cè)設(shè)置有三角架(50)，三角架(50)上固定深度計(jì)數(shù)器(60)，激振源(30)與處理單元(40)相連的導(dǎo)線繞過(guò)深度計(jì)數(shù)器￠0)上的滑輪實(shí)現(xiàn)深度計(jì)數(shù)器￠0)對(duì)激振源(30)位置信息的采集，深度計(jì)數(shù)器￠0)將采集到的激振源(30)位置信息輸出至處理單元(40)。5.如權(quán)利要求1所述的粧側(cè)探孔內(nèi)激振的粧基質(zhì)量檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的處理單元(40)發(fā)出控制指令控制激振源(30)激振或停止。6.如權(quán)利要求1所述的粧側(cè)探孔內(nèi)激振的粧基質(zhì)量檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的導(dǎo)管(20)為PVC管。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及樁基檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種樁側(cè)探孔內(nèi)激振的樁基質(zhì)量檢測(cè)裝置，包括加速度傳感器、導(dǎo)管，所述的加速度傳感器布置在樁基頂部的側(cè)壁上，導(dǎo)管布置在樁基旁側(cè)的樁周土中且與樁基平行，導(dǎo)管底端封閉、頂端開(kāi)口，導(dǎo)管中設(shè)置有可上下移動(dòng)的激振源，加速度傳感器接收激振源在導(dǎo)管中各位置處激振時(shí)的樁身反應(yīng)信號(hào)，處理單元采集激振源的位置信息以及加速度傳感器的輸出信息并處理得到樁基質(zhì)量信息。通過(guò)在樁基旁側(cè)設(shè)置鉆孔，并將激振源布置在鉆孔中，再由樁身旁側(cè)設(shè)置的加速度傳感器接收樁身反應(yīng)信號(hào)，鉆孔和加速度傳感器的位置不再受樁頂結(jié)構(gòu)物的限制，對(duì)于施工中的樁基或者在役樁基都能進(jìn)行檢測(cè)。
【IPC分類】E02D33/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204703198
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520098225
【發(fā)明人】張理輕, 馬曄, 楊宇, 宋春霞
【申請(qǐng)人】交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所, 杭州公科路橋技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年2月11日