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原文传递基桩的桩顶、孔中双测点低应变完整性检测装置及方法

专利名称：	基桩的桩顶、孔中双测点低应变完整性检测装置及方法
摘要：	本发明公开了一种基桩的桩顶、孔中双测点低应变完整性检测装置及方法，包括加速度传感器、预埋管、气囊固定装置、充气管、止气阀、充气装置、配重块、带刻度的传感器引线以及数据采集处理装置。本装置所采用的加速度传感器包括一个桩顶传感器和一个孔中传感器，桩顶传感器放置在桩顶，孔中传感器则通过预埋管件向桩内吊放，当孔中加速度传感器到达指定位置后，利用气囊固定装置固定其在管中的位置。采用本发明进行基桩检测时，利用脉冲锤敲击桩顶，对两个测点的振动结果进行分析，以达到测量混凝土波速、检测桩长及桩身缺陷定量化分析的目的。本发明结合了传统基桩低应变检测法与声波透射法的优点，具有快速、经济、无损等特点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江大学
发明人：	王奎华;谭婕;郑茗旺;刘鑫
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910400467.8
公开号：	CN110173006A
代理机构：	杭州求是专利事务所有限公司
代理人：	傅朝栋;张法高
分类号：	E02D33/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D33
申请人地址：	310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
主权项：	1.一种基桩的桩顶、孔中双测点低应变完整性检测装置，其特征在于：包括桩顶传感器(1)、孔中传感器(2)、预埋管(3)、气囊固定装置(4)、充气管(9)、止气阀(10)、充气装置(11)；至少一条所述的预埋管(3)垂直埋设于混凝土灌注桩(6)的钢筋笼内；所述的桩顶传感器(1)和孔中传感器(2)均为加速度传感器，桩顶传感器(1)固定于混凝土灌注桩(6)的桩顶，孔中传感器(2)位于预埋管(3)中，且孔中传感器(2)上设有用于临时固定的气囊固定装置(4)，所述的气囊固定装置(4)为一个具有充气口的密闭气囊，气囊环绕包裹于孔中传感器(2)外部，其充气口通过充气管(9)连接置于基桩外部的充气装置(11)，且充气管(9)上设有止气阀(10)；所述的桩顶传感器(1)和孔中传感器(2)分别通过传感器引线(7)连接外部的数据采集处理装置(8)。 2.如权利要求1所述的基桩的桩顶、孔中双测点低应变完整性检测装置，其特征在于：所述的孔中传感器(2)下表面悬挂有配重块(5)。 3.如权利要求1所述的基桩的桩顶、孔中双测点低应变完整性检测装置，其特征在于：所述的预埋管(3)有多条，分布于混凝土灌注桩(6)横截面的不同位置。 4.如权利要求1所述的基桩的桩顶、孔中双测点低应变完整性检测装置，其特征在于：所述的预埋管(3)内径需大于孔中传感器(2)的最大外径，但小于孔中传感器(2)和泄气状态下气囊固定装置(4)的最大外径之和。 5.如权利要求1所述的基桩的桩顶、孔中双测点低应变完整性检测装置，其特征在于：所述的传感器引线(7)上设有刻度。 6.如权利要求1所述的基桩的桩顶、孔中双测点低应变完整性检测装置，其特征在于：还包括用于对混凝土灌注桩(6)的桩顶进行敲击的脉冲锤。 7.如权利要求1所述的基桩的桩顶、孔中双测点低应变完整性检测装置，其特征在于：所述的数据采集处理装置(8)为动测仪器。 8.如权利要求1所述的基桩的桩顶、孔中双测点低应变完整性检测装置，其特征在于：所述的充气装置(11)为打气筒或充气泵，充气管(9)与气囊的充气口之间保持完全密闭。 9.一种利用如权利要求1～8任一所述检测装置的桩顶、孔中双测点低应变完整性检测方法，用于检测基桩的混凝土波速、桩长及桩身完整性，其特征在于，步骤如下： 1)将桩顶传感器(1)固定在混凝土灌注桩(6)的桩顶位置，再利用传感器引线(7)将孔中传感器(2)吊放到预埋管(3)中，桩顶传感器(1)和孔中传感器(2)的高度差为z；利用充气装置(11)对气囊固定装置(4)进行充气，使气囊膨胀并压紧于预埋管(3)内壁，然后关闭止气阀(10)，使孔中传感器(2)固定于预埋管(3)的管壁上； 2)利用脉冲锤对混凝土灌注桩(6)的桩顶进行敲击，通过数据采集处理装置(8)采集桩顶传感器(1)和孔中传感器(2)的响应数据； 3)计算桩顶传感器(1)和孔中传感器(2)对本次敲击的振动响应时间差Δt0，得到该混凝土灌注桩(6)中混凝土波速为 4)计算孔中传感器(2)在本次敲击后接收到的入射波及桩底反射波的时间差Δt1，得到桩的总长为 5)根据本次敲击采集的桩顶传感器(1)和孔中传感器(2)反射波特征判断桩身的完整性：若桩顶传感器(1)和孔中传感器(2)均只接收到桩底反射波时，判断当前基桩中不存在缺陷，桩身完整；若桩顶传感器(1)或孔中传感器(2)除接收到桩底反射波外，还接收到桩身缺陷的特征反射波时，判断当前基桩中存在缺陷，桩身不完整； 6)对于存在缩颈缺陷的混凝土灌注桩(6)，根据孔中传感器(2)的反射波特征，进一步判断缩颈缺陷所处的位置：若孔中传感器(2)只接收到扩颈处的特征反射波而没有接收到缩颈处的特征反射波，则判断当前孔中传感器(2)所处位置即为缺陷所处的位置；若孔中传感器(2)能够接收到缩颈处和扩颈处的特征反射波，则判断缺陷所处的位置位于孔中传感器(2)下方；若孔中传感器(2)既没有接收到缩颈处的特征反射波也没有接收到扩颈处的特征反射波，则判断缺陷所处的位置位于孔中传感器(2)上方； 7)根据步骤6)的判断结果，若孔中传感器(2)不在缺陷所处的位置，则打开止气阀(10)使气囊固定装置(4)泄气后，将孔中传感器(2)朝缺陷所处的位置移动，然后再次重复步骤2)～6)，直至确定缺陷所处的位置。 10.如权利要求9所述的检测装置的桩顶、孔中双测点低应变检测方法，其特征在于，对于存在缩颈缺陷的混凝土灌注桩(6)，基于桩顶传感器(1)和孔中传感器(2)接收到的入射波及反射波振动幅值，根据一维波动理论进一步判断缺陷的严重程度。
所属类别：	发明专利