本發(fā)明涉及樁井施工與檢測(cè)術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀。

背景技術(shù)：

樁井挖掘完成后，在澆筑之前應(yīng)對(duì)樁井底部沉渣厚度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)厚度超過(guò)規(guī)范要求時(shí)，如不清理就進(jìn)行樁基澆筑，勢(shì)必會(huì)造成樁基下沉，影響上部建筑物的安全。所以若檢測(cè)到沉渣厚度大于規(guī)范限值時(shí)，應(yīng)對(duì)沉渣進(jìn)行清除，以免影響樁基穩(wěn)定。目前市場(chǎng)上已有的樁井沉渣厚度檢測(cè)儀工作方法簡(jiǎn)述如下，首先將厚度檢測(cè)儀放至井底，然后開啟儀器設(shè)備，井下檢測(cè)設(shè)備中的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)一根很細(xì)的探針從設(shè)備底部穿出，往下錐入沉渣中，當(dāng)探針觸及底部堅(jiān)硬物體(可能是樁底持力層巖體亦或是樁井底部沉渣中的塊石)時(shí)，井下設(shè)備被探針頂傾斜，測(cè)斜傳感器檢測(cè)到井下設(shè)備發(fā)生傾斜后，即認(rèn)為探針已經(jīng)觸及樁井底部巖體，探針伸出的長(zhǎng)度即為沉渣的厚度。該技術(shù)存在如下幾個(gè)缺點(diǎn)：1、探針在向下錐入的過(guò)程中如果沉渣中有塊石、碎石等堅(jiān)硬物體，導(dǎo)致探針無(wú)法向下運(yùn)動(dòng)，便以為此時(shí)的伸出長(zhǎng)度就是沉渣厚度，必然會(huì)得出一個(gè)錯(cuò)誤的結(jié)論，影響到樁基安全；2、該類型檢測(cè)設(shè)備在沉渣檢測(cè)的過(guò)程中無(wú)法對(duì)沉渣的物質(zhì)成分進(jìn)行判斷；3、當(dāng)沉渣較為松軟時(shí)，井下檢測(cè)設(shè)備很可能會(huì)陷入沉渣中一定深度，導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。

針對(duì)目前工程建設(shè)過(guò)程中的迫切需求以及現(xiàn)有的樁井沉渣厚度檢測(cè)設(shè)備存在的缺陷，同時(shí)也避免動(dòng)用重型鉆探這種費(fèi)時(shí)、費(fèi)力和低效的方法，本發(fā)明提出了一種創(chuàng)新性儀器設(shè)備來(lái)解決前述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的無(wú)法準(zhǔn)確判斷樁井底部沉渣厚度、無(wú)法判斷沉渣物質(zhì)成分的不足，提供一種多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀，它能夠準(zhǔn)確判斷樁井底部沉渣厚度，并能判斷沉渣物質(zhì)成分。

本發(fā)明為解決上述提出的技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀，包括頂板、底板、定向?qū)U、滑臺(tái)、振動(dòng)器、計(jì)米器、傳動(dòng)帶和錐入桿；所述定向?qū)U的兩端分別與所述頂板和底板固定連接；所述頂板通過(guò)拉繩與地面上的絞車連接；所述滑臺(tái)滑動(dòng)安裝于所述定向?qū)U上；所述傳動(dòng)帶的一邊與所述滑臺(tái)連接，所述滑臺(tái)滑動(dòng)帶動(dòng)所述傳動(dòng)帶轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)帶再帶動(dòng)所述計(jì)米器轉(zhuǎn)動(dòng)；所述振動(dòng)器固定安裝于所述滑臺(tái)上；所述錐入桿固定安裝于所述振動(dòng)器的下方，所述底板上設(shè)有供錐入桿穿過(guò)的通孔；所述錐入桿的底部?jī)?nèi)設(shè)攝像頭，所述攝像頭處的錐入桿外壁為透明罩。

上述方案中，其特征在于，多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀還包括控制顯示儀，所述控制顯示儀置于地面上，所述攝像頭通過(guò)視頻傳輸線與所述控制顯示儀電連接。

上述方案中，所述振動(dòng)器通過(guò)電纜線與所述控制顯示儀電連接。

上述方案中，所述錐入桿的底部還內(nèi)設(shè)測(cè)斜傳感器，所述測(cè)斜傳感器與所述控制顯示儀電連接。

上述方案中，多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀還包括三腳架，所述三腳架固定安裝于地面上，所述三腳架的頂部安裝拉力傳感器，所述拉力傳感器通過(guò)電纜線與所述控制顯示儀電連接；所述拉力傳感器的下方安裝滑輪，所述拉繩的一端與所述頂板連接，拉繩的另一端穿過(guò)所述滑輪與絞車連接。

上述方案中，所述振動(dòng)器的頂端安裝有電磁鐵，所述頂板為磁性材料。

上述方案中，所述計(jì)米器固定安裝于所述頂板上。

上述方案中，所述計(jì)米器的轉(zhuǎn)軸外圈設(shè)有外齒輪，所述傳動(dòng)帶的內(nèi)圈設(shè)有內(nèi)齒輪，所述外齒輪與內(nèi)齒輪嚙合，所述傳動(dòng)帶的另一端與所述底板上的鏈輪嚙合，所述計(jì)米器與傳動(dòng)帶之間通過(guò)齒輪傳動(dòng)。

上述方案中，所述滑臺(tái)包括滑套和支撐板，所述滑套套設(shè)于所述定向?qū)U上并能沿定向?qū)U上下滑動(dòng)；所述支撐板與所述振動(dòng)器的下端固定連接，所述錐入桿固定于所述支撐板的下端；所述滑套與所述支撐板固定連接。

上述方案中，多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀還包括防護(hù)罩，所述防護(hù)罩的兩端分別固定安裝于所述頂板和底板上，所述防護(hù)罩的外壁位于所述頂板與底板的外沿，所述底板上的通孔處采用油封密封。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、通過(guò)振動(dòng)器帶動(dòng)錐入桿錐入沉渣層中，即使沉渣中含有卵石、碎石，振動(dòng)器連接錐入桿的震動(dòng)亦可將其擠壓到一邊，繼續(xù)下探直至樁井底部較硬的堅(jiān)硬持力層；通過(guò)安裝在錐入桿底部的攝像頭，可以實(shí)時(shí)觀測(cè)沉渣的物質(zhì)成分，當(dāng)沉渣厚度超過(guò)規(guī)范限值時(shí)，可以采取有針對(duì)性的處理措施清除沉渣。

2、在樁井口架設(shè)的滑輪部位安裝了拉力傳感器，在井下設(shè)備下放過(guò)程中，一旦拉力傳感器顯示拉力開始減小，便可判斷井下設(shè)備接觸到沉渣層表面，避免井下設(shè)備在重力作用下壓入松軟的沉渣層中，以致沉渣厚度檢測(cè)不準(zhǔn)。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：

圖1是本發(fā)明多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2是圖1所示多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀的仰視圖；

圖3是圖1所示多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀的井下設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；

圖4是圖1所示多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀的錐入桿底部局部結(jié)構(gòu)圖。

圖中：100、多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀；10、頂板；11、掛鉤；20、底板；30、定向?qū)U；31、滑臺(tái)；311、滑套；312、支撐板；32、限位塊；40、振動(dòng)器；41、電磁鐵；50、計(jì)米器；51、傳動(dòng)帶；60、錐入桿；61、測(cè)斜傳感器；62、攝像頭；63、透明罩；64、視頻傳輸線；70、拉繩；71、絞車；80、三腳架；81、拉力傳感器；82、滑輪；90、控制顯示儀；91、電纜線；200、樁井；300、地面；400、沉渣層；500、堅(jiān)硬持力層。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

如圖1-4所示，為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀100。

本發(fā)明提供了一種多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀100，包括頂板10、底板20、定向?qū)U30、滑臺(tái)31、振動(dòng)器40、計(jì)米器50、傳動(dòng)帶51和錐入桿60。定向?qū)U30的兩端分別與頂板10和底板20固定連接；頂板10通過(guò)拉繩70與地面300上的絞車71連接；滑臺(tái)31滑動(dòng)安裝于定向?qū)U30上；傳動(dòng)帶51的一邊與滑臺(tái)31連接，滑臺(tái)31滑動(dòng)帶動(dòng)傳動(dòng)帶51轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)帶51再帶動(dòng)計(jì)米器50轉(zhuǎn)動(dòng)；振動(dòng)器40固定安裝于滑臺(tái)31上；錐入桿60固定于振動(dòng)器40的下方，底板20上設(shè)有供錐入桿60穿過(guò)的通孔；錐入桿60的底部?jī)?nèi)設(shè)攝像頭62，攝像頭62處的錐入桿60外壁為透明罩63。

頂板10的頂端固定安裝掛鉤11，拉繩70連接在掛鉤11上用于吊起整個(gè)井下設(shè)備。絞車71用于收放拉繩70使振動(dòng)器40沿定向?qū)U30上下滑動(dòng)。錐入桿60在振動(dòng)器40的帶動(dòng)下錐入沉渣層400中。優(yōu)選地，錐入桿60的底端為圓錐形，利于錐入沉渣層400。定向?qū)U30的底部固定安裝限位塊32，當(dāng)振動(dòng)器40下移至限位塊32時(shí)停止下移。底板20作為一個(gè)托盤，使整個(gè)井下設(shè)備平穩(wěn)的放在沉渣層400的表面。采用振動(dòng)器40帶動(dòng)錐入桿60錐入沉渣層400的優(yōu)點(diǎn)在于即使沉渣層400中有卵石、碎石，在振動(dòng)器40的振動(dòng)作用下，錐入桿60可以擊碎較軟巖或?qū)K石擠壓至一邊，繼續(xù)向下錐入，直至穿過(guò)沉渣層400到達(dá)堅(jiān)硬持力層500。優(yōu)選地，振動(dòng)器40為偏心式振動(dòng)器。優(yōu)選地，透明罩63優(yōu)選為透明玻璃罩或亞克力透明罩。優(yōu)選地，頂板10和底板20均為圓形，定向?qū)U30的數(shù)量有三根，三根定向?qū)U30沿頂板10和底板20的周向均勻分布。優(yōu)選地，拉繩70為鋼絲繩。

進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)施例中，多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀100還包括控制顯示儀90，控制顯示儀90置于地面300上，用于控制電源開啟，以及顯示、記錄、分析各傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)。攝像頭62通過(guò)視頻傳輸線64與控制顯示儀90電連接。透過(guò)側(cè)面的透明罩63可以觀測(cè)、采集沉渣的物質(zhì)成分的視頻信息，當(dāng)沉渣厚度超過(guò)規(guī)范要求，需要進(jìn)行清理沉渣時(shí)，可以為選擇清理方案提供依據(jù)。

進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)施例中，振動(dòng)器40通過(guò)電纜線91與控制顯示儀90電連接。

進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)施例中，錐入桿60的底部還內(nèi)設(shè)測(cè)斜傳感器61，用來(lái)監(jiān)測(cè)整個(gè)井下設(shè)備的傾斜與否，測(cè)斜傳感器61與控制顯示儀90電連接。

進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)施例中，多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀100還包括三腳架80，三腳架80固定安裝于地面300上，三腳架80的頂部安裝拉力傳感器81，拉力傳感器81通過(guò)電纜線91與控制顯示儀90電連接；拉力傳感器81的下方安裝滑輪82，拉繩70的一端與頂板10連接，拉繩70的另一端穿過(guò)滑輪82與絞車71連接。拉力傳感器81與滑輪82均位于樁井200的正上方。三腳架80起支架作用，撐起拉力傳感器81和滑輪82，拉力傳感器81用于測(cè)試滑輪82所承受的力，監(jiān)測(cè)井下設(shè)備與沉渣接觸瞬間，防止井下設(shè)備在重力作用下壓入松軟的沉渣層400中，導(dǎo)致沉渣厚度檢測(cè)不準(zhǔn)。

進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)施例中，振動(dòng)器40的頂端安裝有電磁鐵41，頂板10為磁性材料。電磁鐵41用于將振動(dòng)器40與頂板10吸合在一起，下放設(shè)備時(shí)避免往下移動(dòng)。

進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)施例中，計(jì)米器50固定安裝于頂板10上，計(jì)米器50的轉(zhuǎn)軸外圈設(shè)有外齒輪，傳動(dòng)帶51的內(nèi)圈設(shè)有內(nèi)齒輪，外齒輪與內(nèi)齒輪嚙合，傳動(dòng)帶51的另一端與底板20上的鏈輪嚙合，計(jì)米器50與傳動(dòng)帶51之間通過(guò)齒輪傳動(dòng)。計(jì)米器50在傳動(dòng)帶51的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)量長(zhǎng)度數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)施例中，滑臺(tái)31包括滑套311和支撐板312，滑套311套設(shè)于定向?qū)U30上并能沿定向?qū)U30上下滑動(dòng)；支撐板312與振動(dòng)器40的下端固定連接，錐入桿60固定于支撐板312的下端；滑套311與支撐板312固定連接。

進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)施例中，多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀100還包括防護(hù)罩，防護(hù)罩的兩端分別固定安裝于頂板10和底板20上，防護(hù)罩的外壁位于頂板10與底板20的外沿以將定向?qū)U30、振動(dòng)器40、計(jì)米器50以及錐入桿60收容其中，起到防水和防塵的作用。底板20上的通孔處采用油封密封。

綜上所述，本發(fā)明的多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀100包括地上設(shè)備和井下設(shè)備，地上設(shè)備包括絞車71、三腳架80、拉力傳感器81、滑輪82以及控制顯示儀90；井下設(shè)備包括頂板10、底板20、定向?qū)U30、振動(dòng)器40、計(jì)米器50以及錐入桿60。地上設(shè)備與井下設(shè)備之間通過(guò)拉繩70實(shí)現(xiàn)機(jī)械連接，通過(guò)電纜線91實(shí)現(xiàn)電連接。

本發(fā)明的多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀100的安裝方法及工作原理如下：

在進(jìn)行樁井沉渣檢測(cè)前，先將多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀100進(jìn)行連接和組裝：抽出絞車71中的拉繩70，穿過(guò)滑輪82后與掛鉤11連接；拉力傳感器81上部用螺絲固定在三腳架80頂段，下部與滑輪82連接，吊起滑輪82；電磁鐵41與振動(dòng)器40、錐入桿60等整體上移至與頂板10接觸；電纜線91與控制顯示儀90連接。

連接完成后開啟控制顯示儀90，打開電磁鐵41開關(guān)，電磁鐵41與頂板10吸合，然后將井下設(shè)備通過(guò)絞車71緩慢放入樁井200中，在下放過(guò)程中實(shí)時(shí)觀察控制顯示儀90，當(dāng)拉力傳感器81所輸出的拉力值開始變小時(shí)，表明底板20與樁井200底部沉渣接觸，此時(shí)固定絞車71，關(guān)閉電磁鐵41的開關(guān)，使振動(dòng)器40與頂板10脫離。然后開啟振動(dòng)器40，振動(dòng)器40沿垂直方向上下振動(dòng)，此時(shí)在振動(dòng)力作用下錐入桿60緩慢錐入井底沉渣層400中。由于計(jì)米器50的傳動(dòng)帶51與振動(dòng)器40固定在一起，在振動(dòng)器40及錐入桿60下探過(guò)程中，計(jì)米器50轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)量錐入深度數(shù)據(jù)。在下探過(guò)程中，可通過(guò)攝像頭62實(shí)時(shí)觀測(cè)沉渣的物質(zhì)成分。測(cè)斜傳感器61實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)井下設(shè)備是否傾斜，以及傾斜角度，必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整或重測(cè)。當(dāng)錐入桿60下探至樁井200底部的堅(jiān)硬持力層500時(shí)，錐入桿60無(wú)法錐入，此時(shí)計(jì)米器50測(cè)試數(shù)據(jù)不再變大，當(dāng)持續(xù)觀測(cè)數(shù)分鐘后仍然不變，或計(jì)米器50顯示數(shù)據(jù)在mm級(jí)微小變大，則測(cè)試完成，將井下設(shè)備提出井外?？刂骑@示儀90可以自動(dòng)記錄錐入桿60隨時(shí)間錐入沉渣層400深度數(shù)據(jù)，繪制時(shí)間-深度曲線，以便精準(zhǔn)判斷沉渣層400的厚度，沉渣的厚度檢測(cè)精度可到mm級(jí)。

本發(fā)明所用的振動(dòng)器40擁有多種規(guī)格，功率從10瓦至200瓦，振動(dòng)力從10kg至1000kg，振動(dòng)頻率最大高達(dá)3000次/分鐘。錐入桿60錐入深度標(biāo)準(zhǔn)配置為700mm，最大可增大至2000mm。本發(fā)明的多功能振動(dòng)式樁井沉渣檢測(cè)儀100可根據(jù)樁井直徑選擇相適應(yīng)的井下設(shè)備，直徑300mm以上的樁井均可進(jìn)行測(cè)試。

本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。