预埋型桩身地基检测系统论文和设计-张新年

全文摘要

本实用新型涉及一种预埋型桩身地基检测系统，涉及砼结构建筑质量检测设备技术领域，旨在解决现有预埋型桩身地基检测系统只能够对桩底的浇筑质量进行检测而无法对桩身其他高度位置的浇筑质量进行检测的问题，其包括预埋桩、封堵杆和探测杆，预埋桩轴向贯穿设有通孔，通孔内设有螺纹，封堵杆的外周与预埋桩的通孔螺纹配合；探测杆的一端设有超声波探头、另一端设有无线信号收发装置，无线信号收发装置连接处理器，预埋桩侧壁上开有检测口，探测杆远离无线信号收发装置一端铰接有弯折装置，超声波探头设于弯折装置远离其与探测杆连接端的端部。本实用新型具有既可检测桩底质量也能够检测桩身不同高度位置质量的有益效果。

主设计要求

1.一种预埋型桩身地基检测系统，包括预埋桩（1）、封堵杆（2）和探测杆（3），所述预埋桩（1）整体为柱形且其一端插入灌注桩内、另一端露出于灌注桩顶部，所述预埋桩（1）轴向贯穿设有通孔，所述通孔内设有螺纹，所述封堵杆（2）的外周与所述预埋桩（1）的通孔螺纹配合；所述探测杆（3）的直径小于所述预埋桩（1）的内径，所述探测杆（3）的一端设置有超声波探头（32），所述探测杆（3）的另一端设置有无线信号收发装置（38），所述超声波探头（32）与所述无线信号收发装置（38）电连，所述无线信号收发装置（38）连接处理器，其特征在于：所述预埋桩（1）底部设有一圈活瓣（11），所述活瓣（11）转动连接于所述预埋桩（1）的底端，且所述活瓣（11）收拢状态下成锥形，所述预埋桩（1）侧壁上开有连通预埋桩（1）内、外壁的检测口（12），所述探测杆（3）远离所述无线信号收发装置（38）一端铰接有弯折装置（30），所述超声波探头（32）设于所述弯折装置（30）远离其与探测杆（3）连接端的端部。

设计方案

2.根据权利要求1所述的预埋型桩身地基检测系统，其特征在于：所述预埋桩（1）与所述封堵杆（2）之间夹设有隔离膜，所述隔离膜设于所述检测口（12）所在位置且隔离膜的面积大于所述检测口（12）的面积。

3.根据权利要求2所述的预埋型桩身地基检测系统，其特征在于：所述预埋桩（1）内的螺纹间隔设置，所述封堵杆（2）伸入所述预埋桩（1）内的部分均设有螺纹，所述检测口（12）对应所述预埋桩（1）内的螺纹间隔设置。

4.根据权利要求1所述的预埋型桩身地基检测系统，其特征在于：所述活瓣（11）与所述预埋桩（1）底端之间采用扭簧（13）连接，所述活瓣（11）在所述扭簧（13）自然状态下互相聚拢。

5.根据权利要求1所述的预埋型桩身地基检测系统，其特征在于：所述弯折装置（30）包括端杆（31），所述端杆（31）与所述探测杆（3）的端部铰接设置，所述超声波探头（32）设于所述端杆（31）远离其与探测杆（3）连接端的端部，所述探测杆（3）远离所述端杆（31）一端铰接有牵引杆（34），所述端杆（31）与所述牵引杆（34）的铰接转动方向一致，所述牵引杆（34）与所述端杆（31）之间平行于所述探测杆（3）设有牵引丝（33）。

6.根据权利要求5所述的预埋型桩身地基检测系统，其特征在于：所述探测杆（3）与所述端杆（31）相连接的端部设有挡板（35），所述挡板（35）平行于所述探测杆（3）并紧贴所述端杆（31）未连接牵引丝（33）一侧设置，所述端杆（31）与所述探测杆（3）之间贯穿所述挡板（35）设有弹性件（36）。

7.根据权利要求5所述的预埋型桩身地基检测系统，其特征在于：所述探测杆（3）上设有沿探测杆（3）长度方向的刻度（39）。

8.根据权利要求1所述的预埋型桩身地基检测系统，其特征在于：所述封堵杆（2）上端设有六角凸台（21）。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及砼结构建筑质量检测设备技术领域，尤其是涉及一种预埋型桩身地基检测系统。

背景技术

混凝土灌注桩是一种直接在地面打孔浇筑混凝土而成型的基建桩体，由于它是直接在地表以下成型，因此，灌注桩的质量以及桩端底层地基质量都无法直观的观测到。为了保证施工质量，一般在混凝土浇筑后都需要对灌注桩质量进行检测，其检测方法包括低应变法、超声波法、钻芯法，其中，钻芯法是通过桩身钻芯来检测桩身浇筑质量、桩底沉渣和桩端持力层等性状。但这样的检测方法存在的问题为：沿整桩钻芯导致检测施工复杂，检测时间较长，施工效率低，并且，其对灌注桩整体结构造成了破坏，降低灌注桩的结构强度。

为解决上述问题，公告号为CN106223375B的中国发明公开了一种预埋型桩端地基检测系统，包括预埋桩，预埋桩为锥形管状结构，其外壁设置有加固突触，预埋桩的小口端由弧形板构成；第一封堵杆，其与预埋桩螺纹连接，并设置有拆卸头部和膨胀头，膨胀头上设置有拨板；第二封堵杆，第二封堵杆包括有外杆以及活塞杆，外杆具有出料口以及装载腔室，活塞杆自外杆的另一端插入至装载腔室内；探测杆，其一端设置有超声波探头，其一端设置有无线信号收发装置。

该发明在灌注桩浇筑好以后将第一封堵杆抽出形成贯通通道。无需进行钻芯操作就可进行检测，操作简单，检测完毕后将第二封堵杆插入到灌注桩中封堵该贯通通道，能够提高整个灌注桩的结构强度。

但上述发明只有预埋桩底的弧形板可以打开，因此只能够对桩底的浇筑质量进行检测而无法对桩身其他高度位置的浇筑质量进行检测，因此局限性较大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种预埋型桩身地基检测系统，其具有既可检测桩底质量也能够检测桩身不同高度位置质量的有益效果。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种预埋型桩身地基检测系统，包括预埋桩、封堵杆和探测杆，所述预埋桩整体为柱形且其一端插入灌注桩内、另一端露出于灌注桩顶部，所述预埋桩轴向贯穿设有通孔，所述通孔内设有螺纹，所述封堵杆的外周与所述预埋桩的通孔螺纹配合；所述探测杆的直径小于所述预埋桩的内径，所述探测杆的一端设置有超声波探头，所述探测杆的另一端设置有无线信号收发装置，所述超声波探头与所述无线信号收发装置电连，所述无线信号收发装置连接处理器，所述预埋桩底部设有一圈活瓣，所述活瓣转动连接于所述预埋桩的底端，且所述活瓣收拢状态下成锥形，所述预埋桩侧壁上开有连通预埋桩内、外壁的检测口，所述探测杆远离所述无线信号收发装置一端铰接有弯折装置，所述超声波探头设于所述弯折装置远离其与探测杆连接端的端部。

通过采用上述技术方案，将封堵杆通过螺纹拧紧于预埋桩内，将预埋桩于灌注桩凝固之前埋设于灌注桩中间位置，待预埋桩初凝后，将封堵杆继续向桩底拧进，使封堵杆推开聚拢于预埋桩底部的活瓣，从而露出预埋桩底部的混凝土，然后将封堵杆逐渐旋出，此时不仅预埋桩底部有裸露的混凝土，预埋桩侧壁上的检测口处也有混凝土露出，检测灌注桩的浇筑质量时，在不启动弯折装置的时候，探测杆为直杆，将探测杆装有超声波探头的一端逐渐伸入预埋桩底部，可对灌注桩底部的混凝土进行检测；另外可将探测杆伸至检测口对应位置并启动弯折装置，使超声波探头对准检测口，对检测口高度上的混凝土进行检测，从而确保整个桩体不同高度上的浇筑质量。

本实用新型进一步设置为：所述预埋桩与所述封堵杆之间夹设有隔离膜，所述隔离膜设于所述检测口所在位置且隔离膜的面积大于所述检测口的面积。

通过采用上述技术方案，在将封堵杆通过螺纹拧入预埋桩之前，可将隔离膜预先固定于预埋桩的检测口处，然后将封堵杆拧入，当预埋桩埋设于混凝土桩体中时，由于隔离膜的隔离作用，检测口外侧的混凝土不会直接与封堵杆接触，从而不会在凝固后粘附于封堵杆上，因此封堵杆可以方便的从封堵杆中拧出而不会额外受到检测口处的混凝土的阻力。当封堵杆拧出后，可用任意带有尖刺的杆将隔离膜捅开，露出检测口处的混凝土以方便检测。

本实用新型进一步设置为：所述预埋桩内的螺纹间隔设置，所述封堵杆伸入所述预埋桩内的部分均设有螺纹，所述检测口对应所述预埋桩内的螺纹间隔设置。

通过采用上述技术方案，螺纹段间隔的将封堵杆连接于预埋桩内，不仅能够固定封堵杆，而且与预埋桩内孔整端均设螺纹的方式相比较，间隔设置螺纹的方式更有利于封堵杆的旋出，使封堵杆旋出过程中所承受的扭矩更小。

本实用新型进一步设置为：所述活瓣与所述预埋桩底端之间采用扭簧连接，所述活瓣在所述扭簧自然状态下互相聚拢。

通过采用上述技术方案，扭簧使活瓣之间互相聚拢，从而避免在浇筑混凝土桩的过程中，混凝土从活瓣之间流入预埋桩中，影响桩体底部的测量深度，从而导致测量位置不准确。

本实用新型进一步设置为：所述弯折装置包括端杆，所述端杆与所述探测杆的端部铰接设置，所述超声波探头设于所述端杆远离其与探测杆连接端的端部，所述探测杆远离所述端杆一端铰接有牵引杆，所述端杆与所述牵引杆的铰接转动方向一致，所述牵引杆与所述端杆之间平行于所述探测杆设有牵引丝。

通过采用上述技术方案，当检测预埋桩底部的混凝土时，将探测杆连接有端杆和超声波探头的一端竖直伸入预埋桩中，无需触碰牵引杆，此时端杆在重力作用下自然下垂，从而随探测杆一同伸入预埋桩底部用以测量底部的混凝土；当检测桩身各个高度上的混凝土时，将探测杆连接有端杆和超声波探头的一端竖直伸入至预埋桩中相应高度上的检测口位置，然后拉动牵引杆，使牵引杆绕铰接点向远离端杆一端转动，从而带动牵引丝拉动端杆绕其铰接位置旋转，端杆上固定连接超声波探头的一端旋转后正对检测口位置，从而能够检测到检测口对应高度上的混凝土桩的浇筑质量，该弯折装置结构简单、使用方便，可轻松达到从探测杆的桩顶一端控制探测杆伸入预埋桩一端弯曲的效果。

本实用新型进一步设置为：所述探测杆与所述端杆相连接的端部设有挡板，所述挡板平行于所述探测杆并紧贴所述端杆未连接牵引丝一侧设置，所述端杆与所述探测杆之间贯穿所述挡板设有弹性件。

通过采用上述技术方案，端杆在弹性件的牵引下紧贴于挡板上，从而保证了端杆在未被牵引丝牵引时位于探测杆的延长方向上而不会随意摆动，影响对桩底质量的探测效果。

本实用新型进一步设置为：所述探测杆上设有沿探测杆长度方向的刻度。

通过采用上述技术方案，探测杆上的刻度用于显示超声波探头伸入预埋桩内的深度，从而方便检测人员控制探测杆的伸入速度和停止位置，保证测量的精确度。

本实用新型进一步设置为：所述封堵杆上端设有六角凸台。

通过采用上述技术方案，六角凸台方便人员在混凝土凝固好之后，从封堵杆上端采用将扳手套在六角凸台上的方式将其拧出，从而使封堵杆的旋出更加方便和省力。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

通过在预埋桩侧壁上设置检测孔，并在探测杆的端部设置弯折装置，使得本装置不仅能够用来检测混凝土桩桩底的浇筑质量，而且能够用来检测混凝土桩桩身不同深度上的混凝土浇筑质量，检测范围更广，适用性更强。

附图说明

图1是本实用新型披露的一种预埋型桩身地基检测系统中预埋桩的剖视图。

图2是封堵杆的结构示意图。

图3是探测杆结构示意图。

图中，1、预埋桩；11、活瓣；12、检测口；13、扭簧；2、封堵杆；21、六角凸台；3、探测杆；30、弯折装置；31、端杆；32、超声波探头；33、牵引丝；34、牵引杆；35、挡板；36、弹性件；37、把手；38、无线信号收发装置；39、刻度。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1、图2和图3，为本实用新型公开的一种预埋型桩身地基检测系统，包括预埋桩1（参照图1）、封堵杆2（参照图2）和探测杆3（参照图3），预埋桩1整体为柱形且其一端插入灌注桩内、另一端露出于灌注桩顶部，本实用新型此实施例中，预埋桩1插入灌注桩内后，其顶端与灌注桩顶端齐平，预埋桩1沿其长度方向开设有通孔，通孔内设置有螺纹，预埋桩1底部还设置有一圈活瓣11，本实用新型中的活瓣11数量为四个，活瓣11与预埋桩1底端之间采用扭簧13连接，活瓣11在扭簧13自然状态下互相聚拢形成封闭的锥形，预埋桩1侧壁上开有连通预埋桩1内、外壁的检测口12；封堵杆2的外径与预埋桩1的通孔内的螺纹配合，封堵杆2的长度大于预埋桩1的长度且封堵杆2露出预埋桩1顶端的部分设置有用于卡设扳手的六角凸台21；探测杆3为直径小于预埋桩1内径的杆状，其一端设置有超声波探头32，另一端设置有无线信号收发装置38，超声波探头32与无线信号收发装置38连接，无线信号收发装置38连接处理器，探测杆3靠近超声波探头32一端设置有弯折装置30。

该装置在使用之前，预先将封堵杆2通过螺纹拧紧于预埋桩1内，将预埋桩1于灌注桩初凝之前竖直埋设于灌注桩的中心位置，待预埋桩1凝固程度大于百分之八十时，混凝土已经基本定型，但仍具有一定的流动性，此时将封堵杆2继续向预埋桩1底拧进，使封堵杆2推动聚拢于预埋桩1底部的活瓣11，活瓣11挤压预埋桩1底部的混凝土而逐渐打开，从而露出预埋桩1底部的混凝土，稍等片刻后，待混凝土将活瓣11固定于打开状态，然后将封堵杆2逐渐旋出，此时不仅预埋桩1底部有裸露的混凝土，预埋桩1侧壁上的检测口12处也有混凝土露出，检测灌注桩的浇筑质量时，在不启动弯折装置30的时候，探测杆3为直杆，将探测杆3装有超声波探头32的一端逐渐伸入预埋桩1底部，可对灌注桩底部的混凝土进行检测。

当需要检测桩身不同高度上的浇筑质量时，可将探测杆3伸至检测口12对应位置并启动弯折装置30，使超声波探头32对准检测口12，对检测口12高度上的混凝土进行检测，超声波探头32将探测到的信号传递给无线信号收发装置38，无线信号收发装置38将信号反馈给处理器进行分析和处理，最终使人员得知灌注桩整体的质量状况。封堵杆2上六角凸台21的设置方便人员在旋转封堵杆2时，使用六角扳手进行旋转，使用方便且更省力。

当检测完成后，为确保灌注桩的结构稳定性，人工向预埋桩1的内孔中灌入混凝土将灌注桩填实即可。上述设置能够在灌注桩上只预埋一根预埋桩1的前提下对灌注桩各个高度上的浇筑质量均进行检测，施工更方便、适用性更强且对灌注桩的结构破坏较小。

参照图3，探测杆3上的弯折装置30包括端杆31，端杆31连接于探测杆3与超声波探头32之间，端杆31与探测杆3的端部铰接设置，探测杆3靠近无线信号收发装置38一端铰接有牵引杆34，端杆31与牵引杆34的铰接方向一致，牵引杆34与探测杆3远离端杆31一端的端部之间固定连接有把手37，把手37垂直于探测杆3，把手37方便人员在放入探测杆3的过程中进行把持，同时也可在人员旋转牵引杆34的时候辅助施力，牵引杆34与端杆31之间平行于探测杆3设置有牵引丝33，牵引丝33可以为钢丝、铁丝等，探测杆3与端杆31相连接的端部设置有挡板35，挡板35顺延于探测杆3的长度方向并紧贴端杆31未连接牵引丝33一侧设置，端杆31与探测杆3之间贯穿挡板35设有弹性件36，本实施例中的弹性件36为弹簧；同时，为了方便人员从灌注桩上方得知探测杆3的探入深度，探测杆3上还设置有沿探测杆3长度方向的刻度39。

当人员未对牵引杆34施力时，端杆31在弹性件36的牵引下紧贴于挡板35上，从而保持在探测杆3的顺延方向上以对预埋桩1底部的混凝土进行检测；当检测桩身各个高度上的混凝土时，将探测杆3连接有端杆31和超声波探头32的一端竖直伸入至预埋桩1中相应高度上的检测口12位置，该位置可根据探测杆3上的刻度39进行判断，然后手扶把手37，拉动牵引杆34，使牵引杆34的自由端绕铰接点向远离端杆31一端转动，牵引杆34的旋转带动牵引丝33拉动端杆31绕其铰接位置旋转，端杆31上固定连接超声波探头32的一端旋转后正对检测口12位置，从而能够检测到检测口12对应高度上的混凝土桩的浇筑质量，该弯折装置30结构简单、使用方便，可轻松达到从探测杆3的桩顶一端控制探测杆3伸入预埋桩1一端弯曲的效果。

参照图1，为了避免封堵杆2在预埋桩1内受检测口12处混凝土的粘结而较难旋转伸入或退出，预埋桩1与封堵杆2之间夹设有隔离膜（图中未示出），隔离膜可以为锡纸或塑料薄膜等材质，隔离膜设置于检测口12所在位置且隔离膜的面积大于检测口12的面积。同时，为了在旋拧封堵杆2的过程中省力，预埋桩1内的螺纹间隔设置，封堵杆2伸入预埋桩1内的部分均设有螺纹，检测口12设置于预埋桩1设置有螺纹的侧壁上。

在将封堵杆2通过螺纹拧入预埋桩1之前，可将隔离膜预先使用粘连等方法固定于预埋桩1的检测口12处，然后将封堵杆2拧入，在预埋桩1放入灌注桩的过程中，检测口12外侧的混凝土不会直接与封堵杆2接触，从而不会在凝固后粘附于封堵杆2上，因此封堵杆2可以方便的从封堵杆2中拧出而不会额外受到检测口12处的混凝土的阻力。当封堵杆2拧出后，可用任意带有尖刺的杆件将隔离膜捅开，露出检测口12处的混凝土以方便检测；同时，上述设置中预埋桩1内的螺纹间隔设置，因此封堵杆2受的轴向力更小，拧出更方便。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型保护范围之内。

设计图

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