一种便携式模拟缺陷桩及使用方法与流程

1.本技术涉及模拟缺陷桩及其使用方法的技术领域，尤其是涉及一种便携式模拟缺陷桩及其使用方法。


背景技术：

2.低应变反射波法是混凝土基桩成型缺陷检测的主要方法之一。低应变反射波法的原理是通过基桩动测仪收集敲击基桩产生的振动波和反射波，然后根据波形推断混凝土基桩是否存在成型缺陷。
3.基桩动测仪作为一种高精密度的测量仪器，在运输和存放过程中容易受到环境的影响，进而出现检测准确度较低的现象，而其测量对象通常是埋在土层下的混凝土基桩，难以通过直接测量混凝土基桩的方式对其校准状态进行检测。此外，基桩动测仪的检测结果的准确性也会受到操作人员自身对基桩动测仪的掌握水平的影响。
4.针对上述中的相关技术背景，发明人发现在实际测量过程中，基桩动测仪的检测结果准确度容易受到环境因素和操作人员的掌握水平的影响，存在准确度较低的缺陷。


技术实现要素：

5.为了提升基桩动测仪的在实际使用中检测结果的精确度，本技术提供一种便携式模拟缺陷桩及其使用方法。
6.第一方面，本技术提供的一种便携式模拟缺陷桩采用如下的技术方案：一种便携式模拟缺陷桩，包括壳体、设在壳体内的填充层、穿设在填充层内的模拟桩、设在壳体内位于模拟桩的底端的垫板、设在壳体内且套设在模拟桩顶端的限位板。
7.通过采用上述技术方案，模拟桩用于模拟并代替混凝土基桩，作为测试基桩动测仪进行低应变反射波测量的标准样品，使操作人员可以对基桩动测仪在两次实地检测期间的校准状态进行核查，降低了基桩动测仪检测精度校核的难度，安装在壳体内且位于模拟桩底部的垫板可以避免模拟桩与壳体直接接触，使基桩动测仪能够采集到更为准确低应变反射波波形，设在壳体内包覆在模拟桩外侧的填充层和套设在模拟桩顶端的限位板起到了固定支撑模拟桩的作用，壳体对本技术的其它部件起到了保护作用，同时能够遮挡模拟桩的实际形状，避免出现参与测试的人员直接观察模拟桩形状的情况，令使用本技术进行的基桩动测仪掌握水平的测试结果更具真实性和可信度，从而能够提升人员基桩动测仪掌握水平，并最终提升基桩动测仪的在实际使用中检测结果的精确度。
8.可选的，壳体外表面设有提手，所述壳体靠近模拟桩顶部的一端设有翻盖，所述翻盖与壳体转动连接，所述壳体靠近模拟桩底部一端的外表面设有多个支撑腿，所述支撑腿与壳体转动连接。
9.通过采用上述技术方案，设在壳体外表面的提手可以方便使用者抓握或移动本技术，提升了本技术在不同使用场景之间进行切换时的便携性；设在壳体顶部的翻盖对壳体内的模拟桩起到了遮挡和保护的作用，能够有效减少
灰尘杂物污损模拟桩的情况出现，使壳体内的模拟桩较长时间内能够保持相对稳定的物理状态，提升了基桩动测仪校准实验的精确度，从而提升了基桩动测仪的在实际使用中检测结果的精确度。翻盖的结构设计也能够延长本技术的使用寿命。在进行本技术的使用时可以将支撑腿插入到地面中，从而使支撑腿对本技术的其它部件起到支撑和固定的作用，支撑腿与壳体之间旋转连接的结构设计可以使支撑腿与壳体之间发生相对转动，在运输过程中可以将支撑腿旋转至与壳体重合的位置，缩短了本技术的整体长度，减少了本技术在运输过程中占用的空间，提升了本技术的便携性。
10.可选的，模拟桩包括聚四氟乙烯桩体和设在聚四氟乙烯桩体上表面的耦合剂层。
11.通过采用上述技术方案，聚四氟乙烯桩体采用的聚四氟乙烯材质具有良好的塑形和弹性，能够较好的模拟出混凝土基桩的低应变反射波的波形，相比其它材质的工程塑料，聚四氟乙烯的能够高温和低温条件下保持弹性，使本技术具有更好的环境适应性，设在聚四氟乙烯桩体上表面的耦合剂层能够使基桩动测仪的振动传感器与聚四氟乙烯桩体保持良好贴合，使基桩动测仪校准结果更加精确，从而提升了基桩动测仪的在实际使用中检测结果的精确度。
12.可选的，聚四氟乙烯桩体沿周向设有环形凹槽或环形凸起。
13.通过采用上述技术方案，沿着聚四氟乙烯桩体周向开设的环形凹槽能够模拟出混凝土基桩的缩径缺陷，沿着聚四氟乙烯桩体周向设置的环形凸起能够模拟出混凝土基桩的扩径缺陷，通过模拟不同的缺陷类型作为校准基桩动测仪检测精确度的依据。
14.可选的，壳体外表面设有多个挂环，所述挂环内穿设有敲击锤，所述敲击锤包括锤头和与锤头固定连接的锤柄。
15.通过采用上述技术方案，设在壳体外表面的挂环可以用于固定敲击锤，提升了本技术整体的便携性，敲击锤可以用于锤击模拟桩产生振动波和反射波供基桩动测仪进行校准试验，敲击锤的结构设计令使用者可以通过握紧锤柄拨动锤头的方式产生锤击，使敲击锤在每次锤击的过程中的力度大小、方向和位置保持一致，减少由于多次锤击过程中由于施力不均匀造成的基桩动测仪校准结果的误差，从而提升了基桩动测仪的在实际使用中检测结果的精确度。
16.可选的，锤柄远离锤头的一端向一侧弯曲成钩状。
17.通过采用上述技术方案，锤柄上远离锤头的一端向一侧弯曲的结构可以使锤柄挂在挂环上，避免锤柄从挂环中滑脱，锤柄的结构设计提升了敲击锤与壳体的连接稳定性，从而提升了本技术整体的便携性。
18.可选的，壳体外表面设有限位卡尺，所述限位卡尺可沿竖直方向滑动，所述限位卡尺沿竖直方向开设长条孔。
19.通过采用上述技术方案，敲击锤在敲击模拟桩时可以穿过开设在限位卡尺的长条孔并与限位卡尺抵紧，每次拨动敲击锤使敲击锤与长条孔的上边缘接触，从而使得每次敲击锤敲击的力度大小保持均匀，有利于提升基桩动测仪校准试验所收集到的波形的准确度。
20.可选的，垫板开设有圆柱凹槽，所述圆柱凹槽的直径与模拟桩靠近垫板一端的直径相等。
21.通过采用上述技术方案，开设在垫板上的圆柱凹槽可以在本技术的装配阶段对模
拟桩起到固定和限位的作用，并能够使模拟桩在填充层完全凝固前在壳体内保持与水平面垂直的姿态，避免模拟桩歪斜或触碰到壳体表面进而造成的基桩动测仪校准试验结果不准确的情况发生。
22.第二方面，本技术提供了一种用于人员的基桩动测仪掌握水平测试的便携式缺陷桩的使用方法，采用如下技术方案：一种用于人员的基桩动测仪掌握水平测试的便携式缺陷桩的使用方法，包括如下步骤：步骤a：打开翻盖，然后将基桩动测仪的振动传感器与模拟桩的上表面固定连接；步骤b：将支撑腿翻转并插入到地面中，使壳体的下表面与地面紧密贴合；步骤c：握紧敲击锤的锤柄，拨动锤头敲击模拟桩；步骤d：令参与基桩动测仪掌握水平测试的人员根据基桩动测仪测得的波形图推断聚四氟乙烯桩体的形状，并与实际情况进行比对，以此检测人员的基桩动测仪掌握水平。
23.通过采用上述技术方案，相关人员可以根据参与测试的人员是否能够通过基桩动测仪采集的波形图推断出本技术中模拟桩的形状来判断参与测试的人员对基桩动测仪使用的掌握水平，因而能够筛选出使用水平较高的人员，降低了由人为操作因素对基桩动测仪检测结果准确度的影响，从而达到提升基桩动测仪的在实际使用中检测结果的精确度的目的。
24.第三方面，本技术提供了一种用于基桩动测仪检测精度校核的便携式模拟缺陷桩的使用方法，采用如下技术方案：步骤a：打开翻盖，然后将需要进行检测精度校核基桩动测仪的振动传感器与模拟桩的上表面固定连接；步骤b：将支撑腿翻转并插入到地面中，使壳体的下表面与地面紧密贴合；步骤c：握紧敲击锤的锤柄，拨动锤头敲击模拟桩，然后整理记录基桩动测仪采集到的波形；步骤d：重复操作步骤c使基桩动测仪得到多次检测结果，比较测得的结果是否一致，并结合聚四氟乙烯桩体的实际形状判断基桩动测仪的检测精度是否符合使用标准。
25.通过采用上述技术方案，相关人员可以判断基桩动测仪对同一种缺陷类型的本技术的多次检测结果是否一致作为基桩动测仪测试状态校准的依据，来判断基桩动测仪是否处于正确的测试状态，从而避免了测试状态不佳的基桩动测仪投入实际使用，并最终提升了基桩动测仪在实际使用中的检测精度。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.模拟桩用于模拟并代替混凝土基桩，作为测试基桩动测仪进行低应变反射波测量的标准样品，使操作人员可以对基桩动测仪在两次实地检测期间的校准状态进行核查，降低了基桩动测仪检测精度校核的难度，安装在壳体内且位于模拟桩底部的垫板可以避免模拟桩与壳体直接接触，使基桩动测仪能够采集到更为准确低应变反射波波形，设在壳体内包覆在模拟桩外侧的填充层和套设在模拟桩顶端的限位板起到了固定支撑模拟桩的作用，设在壳体一侧的敲击锤可以用于敲击模拟桩以产生低应变反射波供基桩应变仪进行采集，壳体对本技术的其它部件起到了保护作用，同时能够遮挡模拟桩的实际形状，避免出现参与测试的人员直接观察模拟桩形状的情况，令使用本技术进行的基桩动测仪掌握水平的
测试结果更具真实性和可信度，从而能够提升人员基桩动测仪掌握水平，并最终提升基桩动测仪的在实际使用中检测结果的精确度；2.本技术提供的一种用于人员的基桩动测仪掌握水平测试的便携式缺陷桩的使用方法使相关人员可以根据参与测试的人员是否能够通过基桩动测仪采集的波形图推断出本技术中模拟桩的形状来判断参与测试的人员对基桩动测仪使用的掌握水平，因而能够筛选出使用水平较高的人员，降低了由人为操作因素对基桩动测仪检测结果准确度的影响，从而达到提升基桩动测仪的在实际使用中检测结果的精确度的目的。
27.3.本技术提供的一种用于基桩动测仪检测精度校核的便携式模拟缺陷桩的使用方法使相关人员可以判断基桩动测仪对同一种缺陷类型的本技术的多次检测结果是否一致作为基桩动测仪测试状态校准的依据，来判断基桩动测仪是否处于正确的测试状态，从而避免了测试状态不佳的基桩动测仪投入实际使用，并最终提升了基桩动测仪在实际使用中的检测精度。
附图说明
28.图1是本技术实施例1中公开的一种便携式模拟缺陷桩的结构示意图。
29.图2是本技术实施例1中公开的一种便携式模拟缺陷桩的剖面结构示意图。
30.图3是图1中a处的局部放大图。
31.图4是本技术实施例2中聚四氟乙烯桩体的结构示意图。
32.附图标记说明：1、壳体；11、提手；12、翻盖；13、支撑腿；14、挂环；15、限位卡尺；2、填充层；3、模拟桩；31、聚四氟乙烯桩体；32、耦合剂层；311、环形凹槽；312、环形凸起；4、垫板；41、圆柱凹槽；5、限位板；6、敲击锤；61、锤头；62、锤柄。
具体实施方式
33.实施例1以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
34.目前，行业内通常使用基桩动测仪进行低应变反射波法对混凝土基桩进行成型缺陷检测。基桩动测仪是一类精密仪器，在使用过程中容易受到环境因素和人为操作因素影响。因此，寻找出一类标准监测样品对基桩动测仪进行检测能力校准以提升基桩动测仪的检测能力十分必要。为了提升基桩动测仪在实际使用过程中的测量精度，本技术实施例提出了一种便携式模拟缺陷桩及使用方法。
35.本技术实施例公开一种便携式模拟缺陷桩。参照图1和图2，便携式模拟缺陷桩包括壳体1、填充层2、模拟桩3、垫板4、限位板5。其中，填充层2安装在壳体1内，模拟桩3穿设在填充层2内，模拟桩3被填充层2包裹固定，垫板4安装在壳体1底部，垫板4的上表面与模拟桩3的下表面贴合，限位板5安装在壳体1内远离垫板4的一端，限位板5套设在模拟桩3上，限位板5的上表面与模拟桩3的上表面齐平。
36.参照图1和图2，壳体1可以是一个不锈钢材质的顶端开口的空心长方体，在本技术实施例中壳体1的尺寸可以为：长
×
宽
×
高=100毫米
×
100毫米
×
1100毫米，壳体1的靠近限位板5的一端通过合页铰接的方式安装有翻盖12，翻盖12材质可以为不锈钢材质，壳体1的外表面通过焊接的方式安装有提手11，在壳体1靠近垫板4的一端安装有多个支撑腿13，在
本技术实施例中支撑腿13的数量可以是4个，支撑腿13可以由矩形金属片裁切制成，支撑腿13的一端与壳体1靠近垫板4的一端通过螺栓铰接，支撑腿13的另一端可以是三角形，用以减小支撑腿13在插入地面时受到的阻力，在壳体1上与安装提手11相平行的侧面上通过焊接的方式安装有多个挂环14，在本技术实施例中挂环14的数量可以是3个。壳体1的外表面通过滑动连接的方式安装有限位卡尺15，限位卡尺15上沿着垂直地面的方向开设有长条孔151，限位卡尺15可以由一个矩形金属板翻折制成。
37.参照图2，填充层2可以是聚氨酯泡沫材质的发泡剂填充制成，填充层2填充在壳体1内，包覆在模拟桩3的外侧，填充层2对模拟桩3起到了支撑和固定的作用。
38.参照图2，模拟桩3安装在壳体1内，穿设在填充层2中，且模拟桩3的几何中心与壳体1、垫板4和限位板5的几何中心上下重合。模拟桩3包括聚四氟乙烯桩体31和耦合剂层32。其中，耦合剂层32涂抹在聚四氟乙烯桩体31的上表面。聚四氟乙烯桩体31可以采用聚四氟乙烯材质注塑制成，在本技术实施例中聚四氟乙烯桩体31可以是直径为60毫米、长度为1000毫米的实心圆柱体，聚四氟乙烯桩体31的侧面通过一体成型的方式设置有环形凹槽311，在本技术实施例中环形凹槽311的深度可以是3毫米，宽度可以是80毫米。耦合剂层32可以是黄油、凡士林或橡皮泥材质的涂层。
39.参照图2，垫板4可以是硬质泡沫塑料材质的长方体，在本技术实施例中垫板4的尺寸可以为：长
×
宽
×
高=95毫米
×
95毫米
×
70毫米，垫板4安装在壳体1的底部，对模拟桩3起到了支撑的作用。垫板4上表面开设有圆柱凹槽41，圆柱凹槽41的直径与模拟桩3靠近垫板4的一端的直径相等，在本技术实施例中圆柱凹槽41的直径可以是60毫米。
40.参照图2，限位板5可以是硬质泡沫塑料材质的长方体，在本技术实施例中限位板5的尺寸可以为：长
×
宽
×
高=95毫米
×
95毫米
×
20毫米，限位板5套设在模拟桩3远离垫板4的一端，且限位板5的上表面与模拟桩3的上表面齐平，限位板5对模拟桩3起到了支撑和限位的作用。
41.参照图2和图 3，敲击锤6包括锤头61和锤柄62。锤头61与锤柄62通过焊接的方式固定连接，锤头61可以是不锈钢材质的金属球体，在本技术实施例中锤头61的直径可以为3毫米，锤柄62可以是弹性钢丝制成的金属条，在本技术实施例中锤柄62可以是长度为50毫米、直径为1毫米的弹性钢丝长条。锤柄62远离锤头61的一端向一侧弯曲呈弯钩状，使敲击锤6可以穿过挂环14并挂在挂环14上。
42.实施例2本技术实施例还公开了一种便携式模拟缺陷桩。参照图4，与实施例1不同之处在于：聚四氟乙烯桩体31的表面通过注塑一体成型的方式设置有环形凸起312，在本技术实施例中环形凸起312高度可以是3毫米，宽度可以是80毫米。
43.本技术实施例公开了一种便携式缺陷桩的使用方法，用于人员的基桩动测仪掌握水平测试，包括如下步骤：步骤a：打开翻盖12，然后将基桩动测仪的振动传感器与模拟桩3的上表面固定连接；在该步骤中，需选用已经过校准并检验合格的基桩动测仪，并使基桩动测仪的振动传感器与模拟桩3上表面的耦合剂层32紧密贴合，以达到较佳的低应变反射波采集效果。
44.步骤b：将支撑腿13翻转并插入到地面中，使壳体1的下表面与地面紧密贴合；
在该步骤中，在支撑腿13插入地面的过程中需使本技术中的壳体1与地面保持垂直，避免由于本技术的安装姿态不标准而对检测结果的精确度造成不利影响。
45.步骤c：握紧敲击锤6的锤柄62，拨动锤头61敲击模拟桩3；在该步骤中，应保证锤头61以垂直地方向敲击模拟桩3上表面边缘靠近圆心三分之一处的位置，以达到较佳的低应变反射波收集效果。
46.步骤d：令参与基桩动测仪掌握水平测试的人员根据基桩动测仪测得的波形图推断聚四氟乙烯桩体31的形状，并与实际情况进行比对，以此检测人员的基桩动测仪掌握水平。
47.在该步骤中，应保证参与测试的人员进行测试前不知道参与测试的聚四氟乙烯桩体31的实际形状，从而保证测试结果的真实性和可信度。
48.本技术实施例公开了一种便携式缺陷桩的使用方法，用于，包括如下步骤：步骤a：打开翻盖12，然后将需要进行检测精度校核基桩动测仪的振动传感器与模拟桩3的上表面固定连接；在该步骤中，需将待测的基桩动测仪的振动传感器与模拟桩3上表面的耦合剂层32紧密贴合，以达到较佳的低应变反射波采集效果。
49.步骤b：将支撑腿13翻转并插入到地面中，使壳体1的下表面与地面紧密贴合；在该步骤中，在支撑腿13插入地面的过程中需使本技术中的壳体1与地面保持垂直，避免由于本技术的安装姿态不标准而对检测结果的精确度造成不利影响。
50.步骤c：握紧敲击锤6的锤柄62，拨动锤头61敲击模拟桩3，然后整理记录基桩动测仪采集到的波形；在该步骤中，应保证锤头61以垂直地方向敲击模拟桩3上表面边缘靠近圆心三分之一处的位置，以达到较佳的模拟仿真效果。
51.步骤d：重复操作步骤c使基桩动测仪得到多次检测结果，比较测得的结果是否一致，并结合聚四氟乙烯桩体31的实际形状判断基桩动测仪的检测精度是否符合使用标准。
52.在该步骤中，应注意每次拨动锤头61均应使锤柄62与限位卡尺15上的长条孔151的上表面接触，从而使锤击的力度大小、位置、方向能够保持一致，以降低由于中由于施力不均匀造成的基桩动测仪校准结果的误差。在波形记录过程中注意将锤击次数与所得到的波形图一一对应，以方便后续的检测结果分析。
53.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。