一种计算管桩桩长的方法及装置与流程

1.本发明属于建筑管桩检测技术领域，特别涉及一种计算管桩桩长的方法及装置。


背景技术：

2.桩基础作为工程建设中一种重要的基础形式，为各类工程结构物提供足够的承载力，并能有效地控制沉降或其它变形指标于容许的范围之内。因此，在高层建筑、重型厂房、桥梁、港口码头、海上采油平台以至核电站等工程中，大量采用桩基础。由于桩基础在建筑工程中起到重要的承重作用，因此对其桩基的质量检测就显得尤为重要，其中桩长是衡量桩基质量的一个重要检测指标。
3.目前较常用的桩长检测方法有低应变法、声测法、钻芯法等。其中低应变法是判断桩质量的重要途径之一，在利用低应变法测量桩长时，检测人员需要先对待测定的基桩顶部进行清理，然后在连接有基桩动测仪的加速度传感器底部涂抹耦合剂(凡士林，工业橡皮泥、黄油等)，接着将加速度传感器通过耦合剂粘连在桩基的顶部，随后通过使用橡皮锤敲击桩基顶部，此时加速度传感器能够根据橡皮锤敲击桩基产生的震动在基桩动测仪上绘制出波线图，从而使检测人员能够根据波线图计算出桩基的长度，但是由于该方法会受到土阻力、橡皮锤敲击基桩时的垂直度，力度、加速度传感器与基桩间连接稳定性等因素的影响，为了保证测量结果的准确性，一般需要进行多次测量。但是由于缺乏合适的辅助装置，从而导致在利用上述仪器进行测量时，需要重复敲击、涂抹耦合剂以及更换测量点等操作，进而导致测量效率较低。
4.因此，发明一种计算管桩桩长的方法及装置来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明提供了一种计算管桩桩长的方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种计算管桩桩长的方法，包括以下步骤：
7.步骤一：先使用清理工具对需要测量的管桩顶部进行清理；
8.步骤二：将支撑组件架设在管桩的顶部，并调节好支撑组件的高度；
9.步骤三：将测量装置安装到支撑组件上，同时将测量装置与支撑组件底部的调节装置进行连接，并且通过调节装置对测量装置的测量轨迹进行确定；
10.步骤四：待测量装置准备就绪后，使用敲击装置对管桩顶部进行敲击，从而获取第一组测量数据；
11.步骤五：通过支撑组件调节测量装置的测量点，并且在调节过程中，支撑组件底部的涂抹装置能够自动对测量装置的底部进行涂抹耦合剂；
12.步骤六：重复步骤五获得多组测量数据。
13.进一步的，所述支撑组件包括支撑板，所述支撑板的顶部垂直固定连接有把手，所
述支撑板的顶部贯穿开设有圆孔，所述圆孔内转动安装有单向轴承，所述单向轴承的内侧转动安装有圆板，且圆板与单向轴承间的摩擦力小于单向轴承与支撑板间的摩擦力，所述圆板的顶部贯穿开设有穿线孔，所述圆板的侧面垂直固定连接有拨杆，拨杆对应位置的所述单向轴承内壁上开设有弧形槽，且拨杆的自由端插接在弧形槽中，所述支撑板的底部靠近四个角的位置均固定连接有可调节长度的支撑腿。
14.进一步的，所述测量装置包括基桩动测仪，所述基桩动测仪的一侧连接有数据传输线，所述数据传输线贯穿插接在穿线孔中，所述数据传输线远离基桩动测仪的一端连接有加速度传感器，所述加速度传感器的两侧均固定连接有限位块，所述加速度传感器靠近圆板圆心的一侧垂直固定连接有压杆。
15.进一步的，所述调节装置包括可调节长度的伸缩杆，所述伸缩杆位于圆板的直径方向上，所述伸缩杆远离加速度传感器的一端固定连接有第一连接板，所述第一连接板的顶部固定连接有弧形块，弧形块对应位置的所述单向轴承底部开设有弧形的限位槽，且弧形块滑动安装在限位槽中，所述伸缩杆的另一端固定连接有方板，所述方板靠近加速度传感器的一侧对称垂直固定连接有两个夹板，所述夹板远离方板的一侧固定连接有腰形环，且加速度传感器两侧的限位块分别滑动插接在两个腰形环内，所述压杆的底部设有倾斜设置有弧形板，所述弧形板远离压杆的一侧固定连接有第二连接板，所述第二连接板的顶部固定连接有滑块，滑块顶部对应的所述圆板底部开设有滑槽，所述滑槽与伸缩杆平行，且滑块滑动安装在滑槽中，所述第二连接板靠近伸缩杆的一侧水平设有弧形条，所述弧形条靠近方板一侧的底部与方板顶部之间固定连接有连接块，所述弧形条靠近第二连接板的一侧开设有条形的卡槽，且卡槽的长度等于弧形槽的长度，所述第二连接板靠近弧形条的一侧固定连接有拉杆，所述拉杆靠近弧形条的一端垂直滑动卡接在卡槽中。
16.进一步的，所述敲击装置包括直杆，所述直杆垂直滑动贯穿插接在圆板的圆心处，所述直杆的底部固定连接有橡皮头，所述直杆位于圆板顶部的部分滑动套接有固定板，所述固定板的底部与圆板顶部之间固定连接有第三连接板，所述直杆位于固定板顶部的部分固定套接有第一限位板，所述第一限位板的顶部设有敲击块，且敲击块滑动套接在直杆上，所述直杆位于固定板底部的部分固定套接有第二限位板，所述第二限位板与圆板之间设有第一弹簧，且第一弹簧滑动套接在直杆上。
17.进一步的，所述涂抹装置包括圆柱形的出油筒，所述出油筒的弧面与圆板底面垂直，且出油筒的顶部开设有出油孔，所述出油筒两侧内壁之间转动连接有单向转动的圆块，所述圆块的弧形表面上倾斜固定连接有多个隔板，且隔板的倾斜方向与圆块的转动方向相同，所述出油筒远离伸缩杆的一侧连接有加油箱，所述加油箱的顶部设置有加油管，且加油管上套接有密封盖，所述加油箱远离出油筒的一侧垂直滑动贯穿插接有挤出杆，所述挤出杆位于加油箱内的一端固定连接有挤压板，挤出杆的另一端固定连接有直板，所述加油箱的前后侧均固定连接有凸块，所述凸块与直板之间连接有第二弹簧，所述加油箱与单向轴承的底部之间固定连接有l形杆。
18.进一步的，所述弧形板的顶部设有压块，且压块底部与压杆底部齐平，所述压块远离伸缩杆的一侧转动连接有固定杆，所述固定杆底部与弧形板远离伸缩杆的一侧固定连接，所述压块与压杆位于同一运动轨迹上，且压块的底部能够与压杆接触。
19.进一步的，所述弧形条的弧度与圆板侧面弧度相同，且弧形条的圆心、拉杆转动时
的圆心以及圆板的圆心均相同。
20.进一步的，所述第一限位板底部到圆板顶部的距离大于第一弹簧的最大伸缩量，所述橡皮头的底部高于加速度传感器的底部，且二者间的差值小于第一弹簧的最大伸缩量。
21.进一步的，所述出油筒与加速度传感器位于同一圆形轨迹上，所述出油筒顶部出油孔到加速度传感器的弧形距离等于限位槽的长度，且圆块顶部到加速度传感器底部的垂直距离等于弧形板沿竖直方向投影高度的一半。
22.本发明的技术效果和优点：
23.1、本发明在对基桩长度进行测量时，能够通过调节装置与支撑组件的相互配合实现对加速度传感器检测点的自动调整，而通过涂抹装置则能够实现在调整加速度传感器检测点的同时，完成对加速度传感器底部自动涂抹耦合剂的操作，相对于现有的检测方式而言，提高了检测效率；
24.2、通过在弧形板的顶部设置有压块，当弧形板在第二连接板的带动下逐渐向远离加速度传感器的方向运动时，涂抹有耦合剂的加速度传感器能够在限位块和腰形环的配合作用下向下运动并与基桩的顶部压在一起，而随着弧形板的继续运动，弧形板上的压块逐渐与压杆接触，并且当压块与压杆接触时，压块由于压杆的顶动开始以其与固定杆的连接点为轴向上偏转，而压杆则能够在压块的压动下自动将加速度传感器的底部与基桩的顶部压紧，从而保证加速度传感器与基桩顶部之间的稳定连接，进而保证加速度传感器检测时的准确性。
25.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书和附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本发明的第一立体结构示意图；
28.图2是本发明的第二立体结构示意图；
29.图3是本发明中支撑组件和部分测量装置的立体结构示意图；
30.图4是本发明中敲击装置的立体结构示意图；
31.图5是本发明中调节装置和部分测量装置的立体结构示意图；
32.图6是本发明中涂抹装置的立体结构示意图；
33.图7是本发明中计算管桩桩长方法的流程图。
34.图中：1、支撑组件；11、支撑板；12、把手；13、单向轴承；14、圆板；15、拨杆；16、弧形槽；17、支撑腿；2、测量装置；21、基桩动测仪；22、数据传输线；23、加速度传感器；24、限位块；25、压杆；3、调节装置；30、伸缩杆；301、弧形块；31、方板；32、夹板；33、腰形环；34、弧形板；35、第二连接板；36、滑块；37、弧形条；38、卡槽；39、拉杆；4、敲击装置；41、直杆；42、橡皮
头；43、固定板；44、第一限位板；45、敲击块；46、第二限位板；47、第一弹簧；5、涂抹装置；50、出油筒；51、圆块；52、隔板；53、加油箱；54、加油管；55、挤出杆；56、挤压板；57、直板；58、第二弹簧；59、l形杆；6、压块。
具体实施方式
35.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.本发明提供了一种计算管桩桩长的方法，包括以下步骤：
37.步骤一：先使用清理工具对需要测量的管桩顶部进行清理；
38.步骤二：将支撑组件1架设在管桩的顶部，并调节好支撑组件1的高度；
39.步骤三：将测量装置2安装到支撑组件1上，同时将测量装置2与支撑组件1底部的调节装置3进行连接，并且通过调节装置3对测量装置2的测量轨迹进行确定；
40.步骤四：待测量装置2准备就绪后，使用敲击装置4对管桩顶部进行敲击，从而获取第一组测量数据；
41.步骤五：通过支撑组件1调节测量装置2的测量点，并且在调节过程中，支撑组件1底部的涂抹装置5能够自动对测量装置2的底部进行涂抹耦合剂；
42.步骤六：重复步骤五获得多组测量数据。
43.如图1-图6所示，所述支撑组件1包括支撑板11，所述支撑板11的顶部垂直固定连接有把手12，所述支撑板11的顶部贯穿开设有圆孔，所述圆孔内转动安装有单向轴承13，所述单向轴承13的内侧转动安装有圆板14，且圆板14与单向轴承13间的摩擦力小于单向轴承13与支撑板11间的摩擦力，所述圆板14的顶部贯穿开设有穿线孔，所述圆板14的侧面垂直固定连接有拨杆15，拨杆15对应位置的所述单向轴承13内壁上开设有弧形槽16，且拨杆15的自由端插接在弧形槽16中，所述支撑板11的底部靠近四个角的位置均固定连接有可调节长度的支撑腿17；
44.所述测量装置2包括基桩动测仪21(所述基桩动测仪21的型号为：hc-dt56)，所述基桩动测仪21的一侧连接有数据传输线22，所述数据传输线22贯穿插接在穿线孔中，所述数据传输线22远离基桩动测仪21的一端连接有加速度传感器23(所述加速度传感器23的型号为：ea11-01)，所述加速度传感器23的两侧均固定连接有限位块24，所述加速度传感器23靠近圆板14圆心的一侧垂直固定连接有压杆25，所述第一限位板44底部到圆板14顶部的距离大于第一弹簧47的最大伸缩量，所述橡皮头42的底部高于加速度传感器23的底部，且二者间的差值小于第一弹簧47的最大伸缩量；
45.在测量前，向将支撑板11置于待检测基桩的顶部，随后通过调节支撑腿17的长度，从而使支撑板11能够平行设置在基桩的顶部，同时在保证加速度传感器23的底部与基桩顶部紧密贴合的同时，也保证敲击装置4的底部与基桩顶部保持合适的距离；
46.测量时，能够通过敲击装置4来击打基桩的顶部，从而使敲击装置4击打基桩顶部时产生的震动能够通过加速度传感器23传输到基桩动测仪21上，随后检测人员能够根据基桩动测仪21上的波线图计算出桩基的长度；
47.当第一组测量结束后，能够通过把手12带动圆板14转动，而随着圆板14的转动调节装置3能够在圆板14的带动下向将加速度传感器23与基桩顶部分离，随后，随着圆板14的继续转动，调节装置3能够带动加速度传感器23与涂抹装置5接触，从而完成自动涂抹耦合剂的操作，随着圆板14的进一步的转动，圆板14能够通过拨杆15与弧形槽16的配合作用带动单向轴承13一起运动，从而完对加速度传感器23检测点的自动调整，进而提高了检测效率；
48.当调整完毕后，反向转动圆板14，此时加速度传感器23能够在调节装置3的带动下重新与基桩顶部接触，最后轻轻按压加速度传感器23使其与基桩顶部贴紧，从而保证加速度传感器23检测时的可靠性。
49.如图1、图2和图5所示，所述调节装置3包括可调节长度的伸缩杆30，所述伸缩杆30位于圆板14的直径方向上，所述伸缩杆30远离加速度传感器23的一端固定连接有第一连接板，所述第一连接板的顶部固定连接有弧形块301，弧形块301对应位置的所述单向轴承13底部开设有弧形的限位槽，且弧形块301滑动安装在限位槽中，所述伸缩杆30的另一端固定连接有方板31，所述方板31靠近加速度传感器23的一侧对称垂直固定连接有两个夹板32，所述夹板32远离方板31的一侧固定连接有腰形环33，且加速度传感器23两侧的限位块24分别滑动插接在两个腰形环33内，所述压杆25的底部设有倾斜设置有弧形板34，所述弧形板34远离压杆25的一侧固定连接有第二连接板35，所述第二连接板35的顶部固定连接有滑块36，滑块36顶部对应的所述圆板14底部开设有滑槽，所述滑槽与伸缩杆30平行，且滑块36滑动安装在滑槽中，所述第二连接板35靠近伸缩杆30的一侧水平设有弧形条37，所述弧形条37靠近方板31一侧的底部与方板31顶部之间固定连接有连接块，所述弧形条37靠近第二连接板35的一侧开设有条形的卡槽38，且卡槽38的长度等于弧形槽16的长度，所述第二连接板35靠近弧形条37的一侧固定连接有拉杆39，所述拉杆39靠近弧形条37的一端垂直滑动卡接在卡槽38中，所述弧形条37的弧度与圆板14侧面弧度相同，且弧形条37的圆心、拉杆39转动时的圆心以及圆板14的圆心均相同；
50.当支撑板11被架设到基桩顶部后，通过调节伸缩杆30的长度，能够改变加速度传感器23的测量圆周，并且在伸缩杆30长度调整的过程中，伸缩杆30能够通过弧形条37与拉杆39的配合作用拉动第二连接板35沿着滑槽同步进行运动，而随着第二连接板35的移动，弧形板34能够在第二连接板35的带动下始终与压杆25保持固定的距离；
51.当需要改变加速度传感器23对基桩顶部的检测点时，通过把手12转动圆板14，由于圆板14与单向轴承13间的摩擦力小于单向轴承13与支撑板11之间的摩擦力，因此在圆板14转动时，单向轴承13能够先保持静止，而随着圆板14的转动，第二连接板35能够在圆板14的带动下带动弧形板34一起向压杆25方向靠近，而拉杆39则能够沿着卡槽38运动，当压杆25与弧形板34接触时，压杆25能够在弧形板34的托动下向上运动，从而实现加速度传感器23与基桩顶部的分离，随着圆板14的继续转动，当拉杆39运动到卡槽38最大距离处时，拉杆39能够推动弧形条37带动伸缩杆30一起运动，而加速度传感器23则能够在伸缩杆30上的夹板32以及腰形环33的带动下一起运动，随着圆板14的进一步转动，加速度传感器23的底部能够进入到涂抹装置5中，从而完成对加速度传感器23底部自动涂抹耦合剂的操作，当加速度传感器23运动到下一个检测点后，反向转动圆板14，此时弧形板34能够在圆板14和第二连接板35的带动下重新与压杆25分离，而加速度传感器23则能够沿着腰形环33向下运动，
并且当弧形板34恢复原位后，加速度传感器23的底部够与基桩顶部的下个检测点接触在一起，此时只需轻轻按压加速度传感器23的顶部，使其与基桩的顶部压合在一起即可，相较于现有的检测方式而言，省去了人工涂抹耦合剂和更换检测点的操作，提高了检测效率。
52.如图1和图4所示，所述敲击装置4包括直杆41，所述直杆41垂直滑动贯穿插接在圆板14的圆心处，所述直杆41的底部固定连接有橡皮头42，所述直杆41位于圆板14顶部的部分滑动套接有固定板43，所述固定板43的底部与圆板14顶部之间固定连接有第三连接板，所述直杆41位于固定板43顶部的部分固定套接有第一限位板44，所述第一限位板44的顶部设有敲击块45，且敲击块45滑动套接在直杆41上，所述直杆41位于固定板43底部的部分固定套接有第二限位板46，所述第二限位板46与圆板14之间设有第一弹簧47，且第一弹簧47滑动套接在直杆41上；
53.当加速度传感器23与基桩的顶部连接在一起后，拉动敲击块45沿着直杆41向上运动，当敲击块45运动到最高点后，松开手，此时敲击块45能在重力的作用下沿着直杆41向下运动，当敲击块45与第一限位板44接触时，直杆41能够在敲击块45的带动下向下运动，与此同时，随着直杆41的向下运动，第一弹簧47能够在第二限位板46的挤压在逐渐压缩，而直杆41底部的橡皮头42则逐渐与基桩的顶部接触，从而达到敲击基桩的目的，并且当橡皮头42与基桩接触完毕后，直杆41能够在第一弹簧47对第二限位板46的推力下带动橡皮头42与基桩顶部分离，从而避免橡皮头42在敲击基桩后始终与基桩顶部接触；
54.此外，由于敲击块45的下落高度是固定的，因此在多次测量时，能够保证敲击基桩的力度相同，并且由于在调整好直杆41与基桩顶部垂直后，能够保证后面的每次橡皮头42敲击基桩时的角度均为垂直的，从而提高检测时的准确性。
55.如图2和图6所示，所述涂抹装置5包括圆柱形的出油筒50，所述出油筒50的弧面与圆板14底面垂直，且出油筒50的顶部开设有出油孔，所述出油筒50两侧内壁之间转动连接有单向转动的圆块51，所述圆块51的弧形表面上倾斜固定连接有多个隔板52，且隔板52的倾斜方向与圆块51的转动方向相同，所述出油筒50远离伸缩杆30的一侧连接有加油箱53，所述加油箱53的顶部设置有加油管54，且加油管54上套接有密封盖，所述加油箱53远离出油筒50的一侧垂直滑动贯穿插接有挤出杆55，所述挤出杆55位于加油箱53内的一端固定连接有挤压板56，挤出杆55的另一端固定连接有直板57，所述加油箱53的前后侧均固定连接有凸块，所述凸块与直板57之间连接有第二弹簧58，所述加油箱53与单向轴承13的底部之间固定连接有l形杆59，所述出油筒50与加速度传感器23位于同一圆形轨迹上，所述出油筒50顶部出油孔到加速度传感器23的弧形距离等于限位槽的长度，且圆块51顶部到加速度传感器23底部的垂直距离等于弧形板34沿竖直方向投影高度的一半；
56.在调整检测点时，转动圆板14，随着第二连接板35带动弧形板34向加速度传感器23的方向运，当弧形板34与压杆25的底部接触时，弧形板34能够通过压杆25将加速度传感器23向上托动，与此同时，拉杆39在第二连接板35的带动下沿着卡槽38运动，当拉杆39运动到卡槽38的最大长度时，弧形板34恰好将加速度传感器23的底部抬高到与出油孔位置齐平的高度，而随着第二连接板35的继续运动，第二连接板35通过拉杆39与卡槽38的配合作用推动伸缩杆30沿着限位槽的方向运动，与此同时，加速度传感器23能够在伸缩杆30上的两个夹板32的作用下一起向出油筒50方向运动，当加速度传感器23的底部通过出油孔与圆块51上的隔板52接触时，加速度传感器23的底部能够通过隔板52推动圆块51转动，而随着圆
块51的转动，加速度传感器23的底部能够进入到相邻两个隔板52之间的空间内，此时加速度传感器23的底部能够与该区域内的耦合剂接触，从而自动完成加速度传感器23底部涂抹耦合剂的操作；
57.当确定好检测点时，反向转动圆板14，此时顶部沾有耦合剂的加速度传感器23能够在弧形条37对伸缩杆30的拉动下逐渐从出油筒50的出油口内移出，并且在移出过程中，由于圆块51是单向转动的，因此加速度传感器23能够在隔板52的顶动下向上运动一段距离，从而使加速度传感器23的底部能够从相邻两个隔板52间的区域内移出，并且在移出时，板能够对加速度传感器23的底部进行刮动，从而避免加速度传感器23的底部沾有过多的耦合剂；
58.此外，随着相邻隔板52间耦合剂的被消耗，第二弹簧58能够通过直板57对挤出杆55的压力，从而使得挤压板56能够将加油箱53内的耦合剂挤压到出油筒50内，从而保证相邻两个隔板52之间始终存有耦合剂，从而便于对加速度传感器23底部涂抹耦合剂。
59.如图5所示，所述弧形板34的顶部设有压块6，且压块6底部与压杆25底部齐平，所述压块6远离伸缩杆30的一侧转动连接有固定杆，所述固定杆底部与弧形板34远离伸缩杆30的一侧固定连接，所述压块6与压杆25位于同一运动轨迹上，且压块6的底部能够与压杆25接触；
60.通过在弧形板34的顶部设置有压块6，当弧形板34在第二连接板35的带动下逐渐向远离加速度传感器23的方向运动时，涂抹有耦合剂的加速度传感器23能够在限位块24和腰形环33的配合作用下向下运动并与基桩的顶部压在一起，而随着弧形板34的继续运动，弧形板34上的压块6逐渐与压杆25接触，并且当压块6与压杆25接触时，压块6由于压杆25的顶动开始以其与固定杆的连接点为轴向上偏转，而压杆25则能够在压块6的压动下自动将加速度传感器23的底部与基桩的顶部压紧，从而保证加速度传感器23与基桩顶部之间的稳定连接，进而保证加速度传感器23检测时的准确性。
61.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。