[發(fā)明專利]一種均震穿心錘錘擊系統(tǒng)及其使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711222207.3
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107842045A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡若濤;蔡若洋;蔡家雄
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙宏宇建筑工程檢測有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 長沙市和協(xié)專利代理事務(wù)所(普通合伙)43115
• 代理人: 王培苓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑工程樁基質(zhì)量檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種均震穿心錘錘擊系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在建筑工程中，樁基是結(jié)構(gòu)的主要承重部分，直接承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳遞的荷載，其質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)物使用的耐久性和工程的安全性，樁基承載力測量和完整性檢測的準(zhǔn)確性直接影響到上部結(jié)構(gòu)的安全。

目前樁基“完整性”檢測，較傳統(tǒng)的方式就是采用錘擊檢測方法，該方法在樁面粘接垂直振動傳感器，然后在傳感器一側(cè)錘擊樁面產(chǎn)生振動波(包括垂直振動波、橫波及面波)，依靠傳感器接收樁底或樁體缺陷(斷樁、離析、空洞、夾泥)的波阻抗界面產(chǎn)生的反射波時域信息，結(jié)合工程方提供的樁長數(shù)據(jù)，來計算振動波在樁身中的傳播速度、缺陷位置及樁底嵌固狀況，完成單樁基的完整性檢測，現(xiàn)有的檢測方法可以概括認(rèn)為是“偏震”的檢測方法。該方法存在以下缺陷：偏振所產(chǎn)生的反射波必定會受到面波與橫波影響而遭到一定程度的削弱，從而模糊樁底與缺陷信息；傳感器得到的反射波中不具備水平定位的信息；偏震檢測中錘擊點與傳感器的間距完全憑經(jīng)驗敲擊而定，因此是不確定間距，喪失了重復(fù)測試結(jié)果的對比信息；對于檢測樁基承載力的常規(guī)方法仍然是費力費時的“靜載”，成百上千噸的載荷堆起來成本高，檢測不夠詳盡和準(zhǔn)確，設(shè)備比較繁重、檢測費時等諸多問題存在。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種均震穿心錘錘擊系統(tǒng)及其使用方法，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，通過該系統(tǒng)和系統(tǒng)的使用方法可快速和準(zhǔn)確地完成樁基完整性的檢測及樁基的承載力測定，用于指導(dǎo)工程，并保證工程的安全性。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

提供一種均震穿心錘錘擊系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：錘擊裝置及設(shè)置于樁基樁面的傳感器，所述錘擊裝置包括穿心錘、導(dǎo)向桿，穿心錘正中心開設(shè)通孔，導(dǎo)向桿穿過該通孔，穿心錘在外力的作用下可沿導(dǎo)向桿上下移動，導(dǎo)向桿的一端設(shè)置封閉機(jī)構(gòu)，起到穩(wěn)定錘擊裝置及限位的作用，導(dǎo)向桿的另一端設(shè)置叉形分震臺，傳感器位于叉形分震臺正中心位置。

其中，所述叉形分震臺包括左叉腳、右叉腳，左叉腳、右叉腳的底部設(shè)置有尼龍頭，底部各設(shè)置一腳踏板。

其中，所述叉形分震臺呈半圓形結(jié)構(gòu)設(shè)計。

其中，封閉機(jī)構(gòu)為與導(dǎo)向桿垂直交叉的手柄，且與叉形分震臺平行設(shè)置。

其中，左叉腳距離右叉腳20厘米，叉形分震臺高30厘米。

一種均震穿心錘錘擊系統(tǒng)的使用方法，用于檢測樁基完整性的空間定位量化，包括如下步驟：

步驟一，清理樁基樁面，根據(jù)樁徑大小及樁型，確定檢測點并對稱安置傳感器；

步驟二，以樁面?zhèn)鞲衅鞯奈恢脼橹行模仓盟鲥N擊裝置，使叉形分震臺叉腳的中心點與傳感器的位置重合，手動穿心錘對樁面進(jìn)行垂直擊振，激發(fā)聲波，通過傳感器接收聲波反射信息，采集信號并記錄，完成一次樁基檢測；重復(fù)步驟一、二進(jìn)行多個檢測點的檢測；

步驟三，信號分析：

信號分析處理后獲得時域反射波曲線，通過曲線的震蕩性獲取完整樁曲線與缺陷樁曲線；對所述完整樁曲線與缺陷樁曲線進(jìn)行對比分析，通過分析得出反射波產(chǎn)生的相位畸變及其位置，進(jìn)而確定基樁缺陷位置和長度。完整樁樁身的反射波曲線，總體呈指數(shù)衰減特征，曲線除初至波波峰外，初至波橫軸方向出現(xiàn)的波峰位置，根據(jù)工程方提供的樁長與砼強(qiáng)度設(shè)計值綜合判定(滿足砼強(qiáng)度與縱波速度的一般對應(yīng)關(guān)系)曲線中初至波橫軸方向上的波峰位置即是樁底反射。完整樁曲線的判定原則是：曲線中初至波與樁底反射波之間不出現(xiàn)異常的波峰與波谷，現(xiàn)有軟件中有給定樁底的專門指令，按下指令，并按下圖形指令則輸出完整樁波形圖。

一種均震穿心錘錘擊系統(tǒng)的使用方法，用于檢測樁基荷載度承載力，包括如下步驟：

步驟一，清理樁基樁面，根據(jù)樁徑大小及樁型，確定檢測點并對稱安置傳感器；

步驟二，以樁面?zhèn)鞲衅鞯奈恢脼橹行模仓盟鲥N擊裝置，使叉腳的中心點與傳感器的位置重合，滑上穿心錘對樁面進(jìn)行垂直擊振，激發(fā)聲波，通過傳感器接收聲波反射信息，采集信號并記錄，完成一次樁基檢測；重復(fù)步驟一、二進(jìn)行多個檢測點的檢測；

步驟三，信號分析，獲得回彈曲線圖：

其中，步驟三信號分析中根據(jù)荷載度乘載力公式計算后獲得回彈曲線圖，