一種灌注樁垂直度計算方法
【專利摘要】一種灌注樁垂直度計算方法，采用超聲波檢測儀，通過計算得到獲取的灌注樁的三維信息；同一深度或者近似同一深度的孔壁點擬合成一個圓，并計算出圓心坐標和圓半徑；采用相同的方法，將各個深度的孔壁點擬合成圓，計算相應深度的圓的圓心坐標和圓半徑；對代表灌注樁的所有擬合圓的圓心進行空間直線擬合，得到擬合直線的三維空間表達式；圓心擬合直線與鉛垂線的夾角即為灌注樁的傾斜角，該傾斜角的正切值的大小等于垂直度。本發(fā)明一種灌注樁垂直度計算方法，使用擬合方法，比使用采樣方法具有更好的穩(wěn)定性，同時結(jié)合公垂線來計算垂直度，比傳統(tǒng)四線檢測方法更準確，更穩(wěn)定。
【專利說明】一種灌注樁垂直度計算方法

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及成孔垂直度計算方法，尤其是一種灌注粧垂直度計算方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 灌注粧的垂直度概念一般理解為：沿粧頂中心作一鉛垂線，粧底相對粧頂偏離該 鉛垂線的距離與深度之百分比即為垂直度。在我國的國家標準以及交通、建筑等行業(yè)頒布 的有關(guān)粧基礎施工技術(shù)及驗收規(guī)范中，對混凝土灌注粧成孔質(zhì)量提出了具體要求，而垂直 度檢測結(jié)果是判斷成孔質(zhì)量好壞的重要指標之一。目前工程上比較成熟的垂直度檢測技術(shù) 包括簡易檢測法、接觸式檢測法和聲波法檢測。
[0003] 簡易檢測法與孔壁摩擦較大，而且不能得到灌注粧的孔壁傾斜程度和直徑，接觸 式檢測法與孔壁有一定的摩擦，而且采樣點數(shù)過少，采樣點數(shù)不能完全反應孔壁的的傾斜 程度，難以適應新技術(shù)的要求。因而使用這2種方法誤差較大。
[0004] 現(xiàn)有的基于超聲波探測方法只能檢測2個或4個方向的側(cè)壁線，然后在平面上通 過4個側(cè)壁點計算探頭中心相對于粧孔中心的偏離坐標，第N個測點的偏心距為第N個測 點計算的探頭中心的偏離坐標與第一個探頭中心的偏離坐標在平面上的距離，第N個測點 的垂直度即為第N個測點的偏心距與這兩個測點的高度差的比值。該方法僅通過采樣的四 個點來計算探頭中心的坐標，得到的結(jié)果隨著采樣點的不同而不同，其次這種垂直度方法 的計算通常第以第一個測點的值做參考，這樣是不夠科學的，當?shù)谝粋€測點的值不夠準確 時，得到的垂直度結(jié)果會有偏差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述計算方法的問題，本發(fā)明提出一種灌注粧垂直度計算方法，采用灌注 粧全景檢測技術(shù)的垂直度計算；該方法能夠提高垂直度計算結(jié)果的穩(wěn)定性和準確性，并且 讓計算結(jié)果更加符合客觀事實。
[0006] 本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種灌注粧垂直度計算方法，包括以下步驟：
[0007] 步驟一：采用超聲波檢測儀，通過計算得到獲取的灌注粧側(cè)壁形狀的三維信息： 孔壁采樣點在側(cè)壁儀坐標系中的X、y、Z值。
[0008] 步驟二：同一深度或者近似同一深度的孔壁點擬合成一個圓，并計算出圓心坐標 和圓半徑；
[0009] 步驟三：采用同步驟二的方法，將各個深度的孔壁點擬合成圓，計算相應深度的圓 的圓心坐標和圓半徑；
[0010] 步驟四：對代表灌注粧的所有擬合圓的圓心進行空間直線擬合，如 圖1所示，MtlUtl,y(l，Ztl)為擬合直線L上的一點，？ = (〃?,"，/;)為擬合直線L的方 向向量，V (x，y，z)，即可得到擬合直線的以一種三維空間表達 式：

【權(quán)利要求】
1. 一種灌注粧垂直度計算方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟一：采用超聲波檢測儀，通過計算得到獲取的灌注粧的三維信息：孔壁采樣點在 側(cè)壁儀坐標系中的X、y、z值； 步驟二：同一深度或者近似同一深度的孔壁點擬合成一個圓，并計算出圓心坐標和圓 半徑； 步驟三：采用同步驟二的方法，將各個深度的孔壁點擬合成圓，計算相應深度的圓的圓 心坐標和圓半徑； 步驟四：對代表灌注粧的所有擬合圓的圓心進行空間直線擬合，為擬合直
圓心擬合直線與鉛垂線的夾角即為灌注粧的傾斜角，該傾斜角的正切值的大小等于垂 直度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種灌注粧垂直度計算方法，其特征在于，用代數(shù)或者幾何方 法求兩空間直線的夾角的正切值。
3. -種灌注粧垂直度計算方法，用于計算灌裝柱的傾斜角和垂直度。
【文檔編號】G01B17/00GK104482890SQ201410668250
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】劉勇, 黃志勇, 陳慈發(fā), 丁曉波, 龔國強, 曹濤 申請人:三峽大學