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原文传递基于贯入阻力法的成孔底部沉渣厚度的检测装置及其方法

专利名称：	基于贯入阻力法的成孔底部沉渣厚度的检测装置及其方法
摘要：	本发明公开了一种基于贯入阻力法的成孔底部沉渣厚度的检测装置及其方法，涉及建筑工程检测技术。本装置是：在成孔的下部，向上依次设置有圆形底盘和密封圈，机械探针的上端依次穿过圆形底盘和密封圈后，机械探针、阻力传感器、直流伺服电机、内部导线、倾斜角传感器、电路板、电缆插座、连接电缆、绞车和检测仪器依次连接。本方法是：利用沉渣层和原土层在介质强度上存在的较大差异性，实质有效地实现了成孔底部沉渣厚度的检测。本发明思路新颖、科学、实质有效，提高了成孔底部的沉渣层厚度检测的有效性和准确性；本装置设计灵活、适用，本方法简单直观、易于理解；广泛适用于建筑工程中的钻孔灌注桩的成孔底部沉渣层厚度的检测。
专利类型：	发明专利
申请人：	杨燕军
发明人：	杨燕军
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
申请号：	CN201911371499.6
公开号：	CN111173048A
代理机构：	武汉宇晨专利事务所
代理人：	黄瑞棠
分类号：	E02D33/00;E;E02;E02D;E02D33;E02D33/00
申请人地址：	湖北省武汉市洪山区光谷大道62号2号楼28层
主权项：	1.一种基于贯入阻力法的成孔底部沉渣厚度的检测装置，其特征在于：在成孔（6）内设置有井下探头（9），在地面（5）上设置有绞车（10）和检测仪器（11）；井下探头（9）由长形圆筒及其内置的机械探针（9-0）、圆形底盘（9-1）、阻力传感器（9-2）、直流伺服电机（9-3）、内部导线（9-4）、电路板（9-5）、电缆插座（9-6）、密封圈（9-7）、倾斜角传感器（9-8）和连接电缆（9-9）组成；其连接关系是：在成孔（6）的下部，向上依次设置有圆形底盘（9-1）和密封圈（9-7），机械探针（9-0）的上端依次穿过圆形底盘（9-1）和密封圈（9-7）后，机械探针（9-0）、阻力传感器（9-2）、直流伺服电机（9-3）、内部导线（9-4）、倾斜角传感器（9-8）、电路板（9-5）、电缆插座（9-6）、连接电缆（9-9）、绞车（10）和检测仪器（11）依次连接。 2.按权利要求1所述的成孔底部沉渣厚度的检测装置，其特征在于：所述的机械探针（9-0）由不锈钢材料制成的圆形长杆（9-0-1）和其底端的圆锥形端头（9-0-2）组成。 3.按权利要求1所述的成孔底部沉渣厚度的检测装置，其特征在于：所述的圆形底盘（9-1）设置有中心孔（9-1-1）、实体区域（9-1-2）和虚体区域（9-1-3）。 4.按权利要求1所述的成孔底部沉渣厚度的检测装置，其特征在于：所述的电路板（9-5）由通讯接口芯片（9-5-1）、三轴加速度计（9-5-2）、ARM单片机（9-5-3）和伺服电机驱动器（9-5-4）组成； ARM单片机（9-5-3）分别与通讯接口芯片（9-5-1）、三轴加速度计（9-5-2）、伺服电机驱动器（9-5-4）和阻力传感器（9-2）连接；通讯接口芯片（9-5-1）和电缆插座（9-6）连接；伺服电机驱动器（9-5-4）和直流伺服电机（9-3）连接。 5.按权利要求1所述的成孔底部沉渣厚度的检测装置，其特征在于：所述的检测仪器（11）是一种二次仪表，它通过连接电缆（9-9）和成孔6内的井下探头（9）连接；检测仪器（11）包括通用工业控制电脑、通用触摸显示液晶屏和专用通讯控制电路，工业控制电脑分别与通用触摸显示液晶屏和专用通讯控制电路连接；所述的通用工业控制电脑运行自行开发的应用软件，控制整个检测过程： A、工作开始（701）； B、完成参数设置（702），主要包括： v：机械探针伸出速度； t：时间计数器的当前时间； l：机械探针当前伸出距离； C、检查机械探针是否已回到原始位置（703），是则跳转到步骤E，否则执行下一步骤； D、收回机械探针至原始位置（704）； E、连续下放井下探头（705）； F、可根据连接电缆的松紧，来判断井下探头是否已经到达沉渣层的上表面（706），是则执行下一步骤，否则跳转到步骤E； G、时间计数器清零，t = 0，启动时间计数器，同时启动直流伺服电机，机械探针按设定速度连续伸出（707）； H、读取时间计数器的当前时间 t，并计算当前机械探针的伸出距离，l = t * v（708）； I、读取倾斜角传感器的检测结果，读取阻力传感器的检测结果，绘制倾斜角和贯入阻力对应于伸出距离的曲线（709）； J、判断机械探针是否达到最大伸出距离（710），即l > L，是则执行下一步骤，否则转到H步骤； K、停止时间计数器计数，停止直流伺服电机运行，存储所有检测结果（711）； L、收回机械探针至原始位置（712）； M、提升井下探头至地面（713）； N、检测结束（714）。 6.基于权利要求1、2、3、4或5所述检测装置的检测方法，其特征在于： ①首先确认机械探针（9-0）回到原点位置，即机械探针（9-0）的下端退回到圆形底盘（9-1）的中心孔（9-1-1）内； ②井下探头（9）被放入成孔6内，依靠圆形底盘（9-1）坐立在沉渣层（2）的上表面； ③操作地面（5）上的检测仪器（11），通过控制直流伺服电机（9-3）使机械探针（9-0）缓慢地、匀速地伸出至一个最大距离量程； ④在机械探针（9-0）伸出过程中，通过阻力传感器（9-2）和倾斜角传感器（9-8）检测机械探针（9-0）所受到的贯入阻力，以及机械探针（9-0）的倾斜角，并绘制贯入阻力和倾斜角对应于伸出距离的曲线； ⑤在贯入阻力对应于伸出距离的曲线上，记录下了每个伸出距离所对应的贯入阻力，据此评估沉渣层（2）的介质类型；在机械探针（9-0）到达沉渣层2的下表面时，贯入阻力急剧增大，此时所对应的伸出距离可判定为沉渣层（2）厚度； ⑥在倾斜角对应于伸出距离的曲线上，记录下了在每个伸出距离下，机械探针（9-0）进入沉渣层（2）的角度，据此对最后所得到的沉渣层（2）厚度进行修正；尤其是当机械探针（9-0）到达沉渣层（2）的下表面时，如果井下探头（9）的自重不足以使得机械探针（9-0）继续前进，其倾斜角也将发生急剧变化，同样也指示着所对应的伸出距离为沉渣层（2）厚度。
所属类别：	发明专利