一种强夯地基物料位移检测装置及检测方法与流程

本技术涉及地基加固的，尤其是涉及一种强夯地基物料位移检测装置及检测方法。

背景技术：

1、地基强夯是指用强夯机器，将8至30吨的重锤从6至30米的高度落下，即可将土夯实，可以快速的提高地基的承载力以及整体的压缩模量。它会形成很密实并且很均匀的地基，并且还会使地基的整体强度提升。

2、强夯地基加固施工，会涉及到强夯地基加固效果的检测，尤其是大型、重要工程场地的强夯施工，还需要检测强夯地基物料平面及空间的位移状况，以此判断强夯地基加固效果。

3、现有技术，强夯的影响深度和水平影响距离与单击能密切相关,一般随单击能的增加而增加。单击能2000kn·m的影响深度3至5m,单击能3000kn·m的影响深度约5至7m,夯锤用钢板做外壳，内部焊接钢筋骨架后浇筑混凝土，夯锤底面直径为2.4至2.6m。

4、在地基有效加固区域内埋设平面位移检测标志物，以夯锤落点为中心，呈放射状分布；将空间位移检测标志物埋设在夯锤正下方，相邻空间位移检测标志物沿竖直方向间隔埋设在地基有效加固区内。平面位移检测标志物以及空间位移检测标志物在埋设后均测定初始坐标数据，夯击完毕后，测得平面位移检测标志物的顶部坐标，从而获取强夯地基对物料平面作用的位移数据，通过挖机或者人工逐层开挖地基，测得空间位移检测标志物的顶部坐标，从而获取强夯地基对不同深度物料位移影响的数据。

5、针对上述中的相关技术，本技术认为当空间位移检测标志物进行开挖时，挖机设备过大，人工开挖需要人逐层向下开挖，开挖面积至少要能容下挖掘者，若夯锤落点范围内需要测量多组数据，存在地基开挖面积过大影响相邻测量数据的缺陷。

技术实现思路

1、为了获取下一个夯击点对上一个夯击点处不同深度物料的位移影响数据，且提升数据的精准度，本技术提供一种强夯地基物料位移检测装置及检测方法。

2、第一方面，本技术提供一种强夯地基物料位移检测装置，采用如下技术方案：

3、一种强夯地基物料位移检测装置，包括架体和取土管，取土管竖直贯穿架体，架体上设置有定位圈、驱动圈和电缸，电缸竖直固定在架体底部，电缸活塞杆一端与定位圈固定连接，定位圈背离电缸一侧与驱动圈转动连接，转动轴线为取土管的竖直中心线，定位圈和驱动圈的中心线与取土管的中心线重合，定位圈外壁上固定有电机，电机用于为驱动圈的转动提供动力，驱动圈上设置有螺杆，取土管外壁上开设有定位槽，螺杆一端贯穿驱动圈后插嵌在定位槽内，螺杆与定位圈螺纹连接。

4、通过采用上述技术方案，架体为取土管提供了放置空间，将取土管竖直架设后，启动电机，驱动圈开始相对定位圈转动，驱动圈带动取土管进行转动，在取土管转动的同时启动电缸，电缸带动取土管向下移动，最终取土管对地基进行钻孔取土，达到缩小对地基的开挖范围，且整体装置轻便，减少对地基的影响，夯锤下落范围内有两组检测标志物时，小范围的开挖一组检测标志物，达到减少对另一组检测标志物数据影响的效果。

5、可选的，所述电机的转动轴上固定有齿轮，驱动圈外壁上内嵌固定有齿圈，齿轮和齿圈啮合；定位圈外壁上铰接有防护罩，防护罩笼罩在电机和齿轮外部。

6、通过采用上述技术方案，电机带动齿轮转动，齿轮驱动齿圈从而使电机驱动驱动圈进行转动，操作简单便利，且防护罩的设置保证了操作人员的安全，减少齿轮和齿圈啮合处卷入操作员衣物的现象。

7、可选的，所述定位圈正对取土管的内壁上设置有第一滚珠，第一滚珠相对定位圈不定向自转，第一滚珠与取土管外壁抵接。

8、通过采用上述技术方案，第一滚珠的存在能够减少取土管与定位圈之间的摩擦力，使取土管转动的更加流畅。

9、可选的，所述定位圈上设置有弹簧、第二滚珠和连接杆，定位圈正对取土管的内壁上开设有容纳槽，弹簧位于容纳槽内，连接杆一端与第二滚珠固定，另一端贯穿容纳槽的槽底位于外界，弹簧一端与容纳槽的槽底抵接，另一端与第二滚珠抵接，弹簧环套在连接杆上。

10、通过采用上述技术方案，当地基的土质含水量高，取土管取出的土会堆积在取土管内，此时拉动连接杆，从而压缩弹簧，而后释放连接杆，弹簧驱动第二滚珠向靠近取土管的方向滑动，第二滚珠撞击在取土管外壁上对取土管起到了敲击的作用，从而使取土管内的土更顺畅的滑出。

11、可选的，所述架体上开设有矩形条孔，矩形条孔贯通至收纳槽内部，连接杆包括方杆和圆杆，方杆截面为矩形，圆杆截面为圆形，圆杆一端固定有拉环，另一端与方杆端部固定连接，方杆远离圆杆一端与第二滚珠固定连接，方杆上垂直固定有限位杆，限位杆长度与矩形条孔长度相同，第二滚珠与取土管外壁抵接时，限位杆与收纳槽槽底抵接；圆杆直径小于矩形条孔最小孔距。

12、通过采用上述技术方案，不需要对取土管外壁进行敲击时，限位杆与收纳槽的槽底进行限位，从而保证了取土管挤压第二滚珠时，第二滚珠不会缩进收纳槽内；当需要对取土管进行敲击时，拉动连接杆的同时转动连接杆，此时限位杆正对矩形条孔设置，限位杆可以沿靠近或远离取土管方向抽动，且方杆的截面设计与矩形条孔的设计保证了连接杆在滑动时不会转动，保证了第二滚珠能顺畅冲击取土管。

13、可选的，所述取土管包括端头管和透明管，透明管采用透明材质制成，端头管为钢材质制成；取土管设置有多节，仅第一节端部设置有端头管，相邻取土管节之间螺纹连接。

14、通过采用上述技术方案，端头管的设置保证了取土管有足够的破土强度，透明管的设置使取土管内的土以及空间位移检测标志物不倒出即可测得空间位移检测标志物的顶部坐标，提升检测数据准确性，减少因取土管内土倒出后的松散影响了数据准确性的现象。

15、可选的，还包括补偿海绵体，补偿海绵体设置有多个，相邻补偿海绵体沿取土管长度方向间隔放置，补偿海绵体用于取土管将地基土体取出后产生孔洞的回填。

16、通过采用上述技术方案，孔洞在回填时，回填的土与原本地基的土之间会存在密度差，为了减少另一组空间位移检测标志物同深度上的影响，将补偿海绵体放置在孔洞内的对应深度上，从而去减少孔洞开挖并回填后对另一组空间位移检测标志物的位移影响。

17、可选的，所述补偿海绵体为圆柱状，补偿海绵体端部均设置有钢圈和覆膜，覆膜覆盖海绵体端部且与钢圈固定连接，相邻钢圈之间设置有拉绳，拉绳一端与其中一个钢圈固定连接，另一端与另一个钢圈绑扎固定，相邻钢圈之间拉绳设置有多条，且沿补偿海绵体周向外壁间隔分布。

18、通过采用上述技术方案，钢圈、覆膜和拉绳对补偿海绵体形成了限位的骨架，拉动拉绳能够调节相邻钢圈之间的距离，从而对补偿海绵体进行压缩，以此来达到改变补偿海绵体密度的效果，去达到地基开挖前的土层密度并进行回填，减少孔洞开挖并回填后对另一组空间位移检测标志物的位移影响。

19、可选的，所述架体上滑动设置有挡板，挡板设置有两块，相邻挡板向相互靠近或远离的方向滑动；两个挡板相互靠近抵接后，取土管的竖直投影完全坐落在两个挡板上。

20、通过采用上述技术方案，当取土管内的土需要敲击排出时，架体不动，两个挡板将孔洞遮挡，避免从取土管内取出的土掉落至孔洞内。

21、第二方面，本技术提供一种应用强夯地基物料位移检测装置的检测方法，采用如下技术方案：

22、一种强夯地基物料位移检测方法，包括以下步骤：

23、s1、将平面位移检测标志物，以夯锤落点为中心，呈放射状埋布在地基有效加固区域内；

24、s2、每埋设一个平面位移检测标志物后均用测量仪器对其顶部坐标进行测量，获取初始坐标数据；

25、s3、将空间位移检测标志物埋设在夯锤正下方，相邻空间位移检测标志物沿竖直方向间隔埋设在地基有效加固区内；同一竖直线上空间位移检测标志物为一组，在夯锤的有效夯击面积内间隔埋设有两组；

26、s4、每埋设一个空间位移检测标志物后均用测量仪器对其顶部坐标进行测量，获取初始坐标数据；

27、s5、进行强夯，记录夯击次数以及夯击能，强夯完毕后测量平面位移检测标志物的顶部坐标，从而获取强夯过程中对地基物料平面作用的位移数据，使用架体和取土管逐层开挖地基，此时仅对一组的空间位移检测标志物开挖，测得空间位移检测标志物的顶部坐标，获取强夯过程中对地基不同深度物料影响的位移数据；

28、s6、取土管开挖地基后生成孔洞，测得一组空间位移检测标志物的顶部坐标数据后，对孔洞进行回填，在回填的过程中将补偿海绵体埋设在孔洞内；

29、s7、在距离第一个夯击点的有效影响范围内，进行第二次夯击，记录夯击次数以及夯击能，夯击完毕后逐层开挖地基，测得另一组空间位移检测标志物的顶部坐标，获取下一个夯击点对上一个夯击点处不同深度物料的位移影响数据。

30、通过采用上述技术方案，当单个夯击点夯击完毕后，在相邻区域进行夯击时，会对上一个夯击点附近的物料造成影响，通过两组的测量数据，并通过取土管进行基地开挖，以及补偿海绵体的回填减少对另一组空间位移检测标志物移动数据的影响，获取到下一个夯击点对上一个夯击点处不同深度物料的位移影响数据。

31、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

32、1.获取下一个夯击点对上一个夯击点处不同深度物料的位移影响数据，且提升数据的精准度；

33、2.架体和取土管的配合在对地基开挖时，减少了对另一组空间位移检测标志物的开挖影响；

34、3.改变补偿海绵体的密度，去达到地基开挖前的土层密度并进行回填，减少孔洞开挖并回填后对另一组空间位移检测标志物的位移影响。