钻孔灌注桩成孔质量检测装置及检测方法

摘要

本发明涉及一种钻孔灌注桩成孔质量检测装置及检测方法，该检测装置包括：声呐探头；用于将所述声呐探头探测到的信息转换为图像信号并传输至显示器的集成操作模块，所述集成操作模块通过电缆与所述声呐探头连接；三角支架，所述三角支架的顶端装设有电机转轴，所述电缆缠绕于所述电机转轴并将所述声呐探头悬吊于所述电机转轴的下方。本发明借助声呐原理实现对钻孔灌注桩成孔质量检测，可以直接明了的检测出桩基成孔的准确信息，弥补了目前施工领域在此专业方面的空白，操作简单，实用性广，可推广性高。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，钻孔灌注桩成孔质量检测装置及检测方法。

背景技术

钻孔灌注桩在建筑工程领域广泛的应用。钻孔灌注桩由于桩径大、入土深，成孔施工在地下、水下等环境完成，质量控制难度大，复杂的地质条件或错误的施工操作都可能对桩身质量产生影响，而桩基的成孔质量是确保桩基质量以及承载能力的大前提。而桩基成孔时，会因地质松散等原因，在灌注混凝土前，自立时间过长会造成缩孔或坍塌，因此快速高效准确的对钻孔灌注桩孔洞进行检测具有重要的意义。

但目前的施工技术，满足不了直接对成孔情况的检测，只能通过下放钢筋笼、灌注混凝土时观察滚凝土的用量，才能间接地、大致地获悉地下孔内情况，没有一种成熟的技术在桩基成孔后、浇筑前，对钻孔灌注桩孔洞的质量进行检测。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种钻孔灌注桩成孔质量检测装置及检测方法，借助声呐原理实现对钻孔灌注桩成孔质量检测，可以直接明了的检测出桩基成孔的准确信息，弥补了目前施工领域在此专业方面的空白，操作简单，实用性广，可推广性高。

本发明通过如下方案来实现：一种钻孔灌注桩成孔质量检测装置，包括：

声呐探头；

用于将所述声呐探头探测到的信息转换为图像信号并传输至显示器的集成操作模块，所述集成操作模块通过电缆与所述声呐探头连接；

三角支架，所述三角支架的顶端装设有电机转轴，所述电缆缠绕于所述电机转轴并将所述声呐探头悬吊于所述电机转轴的下方。

本发明钻孔灌注桩成孔质量检测装置的进一步改进在于，所述集成操作模块控制连接所述电机转轴。

本发明钻孔灌注桩成孔质量检测装置的进一步改进在于，所述三角支架的顶端固定有第一底座，所述电机转轴和所述集成操作模块均装设于所述第一底座上，所述第一底座的底部设有供所述电缆穿过的孔。

本发明钻孔灌注桩成孔质量检测装置的进一步改进在于，所述第一底座的外部罩设有防尘罩。

本发明钻孔灌注桩成孔质量检测装置的进一步改进在于，所述声呐探头上设有配重。

本发明钻孔灌注桩成孔质量检测装置的进一步改进在于，所述声呐探头的上部开设有供所述配重放置的凹槽，所述凹槽内设有用于限定所述配重位置的限位件。

本发明钻孔灌注桩成孔质量检测装置的进一步改进在于，所述电缆上沿长度方向设有刻度。

本发明钻孔灌注桩成孔质量检测装置的进一步改进在于，所述集成操作模块通过蓄电池供电，所述三角支架的第一脚上设有第二底座，所述蓄电池装设于所述第二底座上。

本发明钻孔灌注桩成孔质量检测装置的进一步改进在于，所述三角支架的第二脚上设有第三底座，所述显示器装设于所述第三底座上。

本发明还提供了一种钻孔灌注桩成孔质量检测方法，包括步骤：

提供上述钻孔灌注桩成孔质量检测装置；

架设三角支架，并使声呐探头悬吊于待测桩孔正上方；

控制电机转轴转动使所述声呐探头下降；

所述声呐探头对所述桩孔进行探测，并将探测到的信息通过电缆反馈给所述集成操作模块；

所述集成操作模块将所述声呐探头探测到的信息转换为图像信号并传输至显示器成像，操作人员对成像进行观察；

当所述声呐探头下降至孔底时，控制电机转轴转动使所述声呐探头上升至初始位置。

本发明包括但不限于以下有益效果：

1、借助声呐原理实现对钻孔灌注桩成孔质量检测，可以直接明了的检测出桩基成孔的准确信息，弥补了目前施工领域在此专业方面的空白，实用性广，可推广性高。

2、通过三角支架和电机转轴的设置，使得声呐探头保持竖直状态，便于声呐探头准确的伸入至桩孔内。

3、通过配重的设置，保证了声呐探头能够竖直下降至孔底，进而保证了检测的准确性。

4、通过防尘罩的设置，使得该检测装置不会被现场较为恶劣的施工环境所干扰，保证了检测质量。

5、通过第一底座、第二底座和第三底座将各元件集成至三角支架上，简化了布线，结构简单，移动方便，增加了使用灵活性。

附图说明

图1示出了本发明钻孔灌注桩成孔质量检测装置的整体结构示意图。

具体实施方式

目前施工现场的桩基检测只是针对浇筑后对成桩的质量检测，并无对桩孔成孔情况的检测，由于桩孔的深度深浅不一，很多超深的孔洞没有办法进行检测，地下情况本就错综复杂，加上复杂多变的地质地貌，目前行业还没有针对桩基成孔检测而应用的成型技术，或单独设计的检测装置，可以说在桩孔质量检测这一方面是十分空白。现场施工，无法直接得到桩孔下的成孔情况，只能通过其他方式间接的判断桩孔成孔情况，形式比较单一，而且没有办法对地下的详细情况做到把控，及时合理的做出正确的施工部署。基于上述情况，本发明提供了一种钻孔灌注桩成孔质量检测装置及检测方法，借助声呐原理实现对钻孔灌注桩成孔质量检测，可以直接明了的检测出桩基成孔的准确信息，弥补了目前施工领域在此专业方面的空白，操作简单，实用性广，可推广性高。

下面以具体实施例结合附图对该钻孔灌注桩成孔质量检测装置及检测方法作进一步说明。

参阅图1，图1示出了本发明钻孔灌注桩成孔质量检测装置的整体结构示意图。一种钻孔灌注桩成孔质量检测装置，包括：

声呐探头1；

用于将该声呐探头1探测到的信息转换为图像信号并传输至显示器的集成操作模块2，该集成操作模块2通过电缆5与该声呐探头1连接；

三角支架3，该三角支架3的顶端装设有电机转轴4，该电缆缠绕于该电机转轴4并将该声呐探头1悬吊于该电机转轴4的下方。

具体来说：该声呐探头1为主动声呐，扫描声呐的量程为0.5m～150m，在距离范围内，分辨率足够满足检测需求，可以进行360°扫描；该电缆5为水下电缆，外围包裹防水材质，总长度100m；该三角支架3的支脚长度和倾斜度均可调，可根据不同规格桩孔情况灵活调整；该集成操作模块2内置有甲板单元，该甲板单元具备FSK命令发送和数据发送功能，且具备Windows平台的软件处理能力，可运行定制软件，实现接受和发送数据的本地处理，该甲板单元接对回波信号进行处理并转换成二维图像(利用发射频率、回波频率、声速、调频周期等确定检测对象立面上各点与声呐探头1的距离，从而生成检测对象立面声呐扫描图像)，然后传输给显示器成像；进一步地，该集成操作模块2还内置有用于控制该电机转轴4正转、反转和停转的电机控制单元，该集成操作模块2的外部设有控制按钮组(包括与正转、反转和停转相对应的下降按钮、上升按钮和暂停按钮)，通过于集成操作模块2外部按动不同按钮，实现对该电机转轴4不同动作的控制。

作为一较佳实施方式，该三角支架3的顶端固定有第一底座31，该电机转轴4和该集成操作模块2均装设于该第一底座31上，该第一底座31的底部设有供该电缆5穿过的孔。

具体来说，优选该孔的孔径大于该声呐探头1的最大外径，以便于该声呐探头1可回收于该第一底座31内，以起到保护该声呐探头1的作用。具体地，该第一底座31为矩形框架式底座，该电机转轴4装设于该第一底座31的上部，使该第一底座31的下部留有供该声呐探头1回收的容置空间，该集成操作模块2装设于该第一底座31的外侧。通过该第一底座31可以将核心部件声呐探头1、集成操作模块2及电机转轴4集成在一起，使该检测装置的布线更简单，使用和移动更加灵活方便。

进一步地，该第一底座31的外部罩设有防尘罩6。通过该防尘罩6的设置，有效保护了核心部件，防止现场环境对各部件的干扰，保证检测质量。

作为一较佳实施方式，由于地下桩孔情况复杂，检测工序在“一清”之后，钢筋笼下放之前，地下的泥浆浑浊程度不一，考虑到声呐探头1可能无法顺利下落至桩孔底部，故，本实施例在该声呐探头1上设有配重，以便于声呐探头1的顺利下落。

作为一较佳实施方式，该声呐探头的上部(即尾端)开设有供该配重放置的凹槽11，该凹槽11内设有用于限定该配重位置的限位件12。

具体地，该限位件12为磁铁片，固定于该凹槽11底部中间位置，该配重的一侧覆有供该磁铁片吸引的金属层，通过磁铁片对该配重的吸引，使该配重保持在该凹槽11的中央位置，进一步地保证该声呐探头1可以竖向顺利下落。

作为一较佳实施方式，该电缆5上沿长度方向设有刻度。以便于在检测桩孔成孔情况时，可以同步检测出成孔深度，如出现质量问题可以准确的定位出质量缺陷部位。

作为一较佳实施方式，该集成操作模块2通过蓄电池7供电，该三角支架1的第一脚上设有第二底座32，该蓄电池7装设于该第二底座32上。采用蓄电池7对该集成操作模块2进行供电，避免了施工现场的临时搭电，简化了布线并降低了安全隐患。

作为一较佳实施方式，该三角支架3的第二脚上设有第三底座33，该显示器装设于该第三底座33上。显示器的就近安装，便于检测人员在检测到质量问题时能够在现场及时做出施工部署，进一步地，该显示器与该集成操作模块2可以采用无线通讯形式建立数据连接，以进一步简化布线。

本发明还提供了一种钻孔灌注桩成孔质量检测方法，参阅图1所示，包括步骤：

步骤1、提供上述钻孔灌注桩成孔质量检测装置。

步骤2、架设三角支架3，并使声呐探头1悬吊于待测桩孔正上方。

具体地，待桩基成孔后，将三角支架3架设在桩孔上方，安装该电机转轴4、该声呐探头1和该集成操作模块2，安装完毕后，调整该三角支架3，使该声呐探头1稳定的悬吊于该待测桩孔正上方，将该集成操作模块2连接至该显示器上，给该集成操作模块2通电并打开显示器。

步骤3、控制电机转轴4转动使该声呐探头1下降。

具体地，该电机转轴4可以通过外部的电机控制模块来进行控制，也可以通过于该集成操作模块2内置电机控制单元来进行控制，本实施例通过内置电机控制单元来进行控制，简化控制系统结构及布线，另外，在该集成操作模块2外部设有与该电机转轴转动相对应的控制按钮组，具体包括下降按钮、上升按钮和暂停按钮，当按下该下降按钮时，该集成操作模块2的电机控制单元控制该电机转轴4正转或反转来实现该声呐探头1的下降。

步骤4、该声呐探头1对该桩孔进行探测，并将探测到的信息通过电缆反馈给该集成操作模块2。

具体地，该声呐探头1为主动声呐，其下降到桩孔内水面以下，该声呐探头1发出声波信号，该声波信号在遇到孔壁立面时产生回波信号，该回波信号经过电缆5传输至该集成操作模块2。

步骤5、该集成操作模块2将该声呐探头1探测到的信息转换为图像信号并传输至显示器成像，操作人员对成像进行观察。

具体地，该集成操作模块2内置有甲板单元，该甲板单元将回波信号转换成图像信号后传输给该显示器进行成像，操作人员通过显示器成像观察该桩孔的成孔情况，在按下暂停按钮时，可将声呐探头1停留在当前深度，以便于重复观测。

步骤6、当该声呐探头1下降至孔底时，控制电机转轴4转动使该声呐探头1上升至初始位置。

具体来说，待整个桩孔检测完毕后，按下上升按钮，该电机转轴4开始反转或开始正转来实现对水下该声呐探头1的提升。

收好检测装置，整套检测流程结束。

本发明的检测装置结构能够适应更复杂多变的施工环境，打破了原有勘探检测技术只能通过间接反馈钻孔灌注桩成孔情况，而直接观测出地下桩孔的成孔影像，对地下的情况了如指掌，以便于及时做出施工部署，能够在钢筋笼下放、混凝土浇筑之前就检测出钻孔灌注桩成孔情况，可以避免出现返工重新打桩、混凝土资源浪费的情况，大幅提高工作效率，提升工程的质量品质。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。