检测混凝土灌注桩无间断声测管安装装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201420469553.7

申请日:

2014.08.19

公开号:

CN204080881U

公开日:

2015.01.07

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权

IPC分类号:

E02D33/00

主分类号:

E02D33/00

申请人:

陈默

发明人:

陈默

地址:

830001 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市新市区鲤鱼山路12号8号楼3单元501室

优先权:

专利代理机构:

西安通大专利代理有限责任公司 61200

代理人:

陆万寿

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内容摘要

本实用新型公开了一种声波透射法检测混凝土灌注桩的无间断声测管安装装置,其首先利用钢管骨架辅助下放到桩底;利用安装好的钢管骨架形成的声测管通道一次性安装无间断声测管,在无间断声测管下放到桩底时封堵管底;然后灌注混凝土,在灌注过程中再逐节拔出钢管骨架,无间断声测管留在混凝土中成为声波透射法检测桩身结构完整性的通道;采用声波透射法检测桩身结构完整性。本实用新型能够大大提高了工作效率,同时还节约了大量的钢材,减少施工成本,提高了经济效益,在铁路、公路、机场等桩基施工中有着很大的应用前景。

权利要求书

权利要求书
1.  一种检测混凝土灌注桩无间断声测管安装装置,其特征在于,包括多段钢管骨架、将钢管骨架首尾连接的钢管骨架连接装置;所述钢管骨架包括多根相互平行的钢管段(1),多根钢管段(1)竖直分布在一个圆周上,并且相邻钢管段(1)之间通过可拆卸的圆弧段(7)固定,所述钢管段(1)的内通道作为声测管通道;所述钢管骨架连接装置包括链接片(3)、套筒(2),在每个钢管段(1)的两端固定设置有第一挡块(4);所述链接片(3)是能够将管段(1)包裹住的两片圆弧形结构,在链接片(3)上设置有与管段(1)上的第一挡块(4)位置相对应的开口,所述套筒(2)套设在链接片(3)的外径上。

2.  根据权利要求1所述的检测混凝土灌注桩无间断声测管安装装置,其特征在于,所述钢管骨架中,在钢管段(1)两端部分别设置有用以连接相邻钢管段(1)的圆弧段(7)。

3.  根据权利要求1所述的检测混凝土灌注桩无间断声测管安装装置,其特征在于,每段所述钢管骨架长度为3-6m。

说明书

说明书检测混凝土灌注桩无间断声测管安装装置
技术领域
本实用新型属于建筑桩基础施工技术领域,尤其是一种声波透射法检测混凝土灌注桩无间断声测管安装装置。
背景技术
混凝土灌注桩基础自上世纪以来已经广泛应用在桥梁下部结构以及房建基础施工中。对灌注桩质量以及桩身结构完整性的各种无破损检测方法中,声波透射法因为其判断准确、检测方便和不易受外界影响等优势,被铁路、公路及房建等各行业的桥梁基桩检测普遍使用。《公路工程基桩动测技术规程》JTG/TF81-01—2004规定:超声波法适用于直径不小于800mm的混凝土灌注桩的完整性检测,它包括跨孔透射法和单孔折射法;《铁路工程基桩检测技术规程》TB 10218—2008,J808—2008规定:声波透射法适用于检测混凝土灌注桩桩身缺陷位置、范围和程度,判断桩身完整性类别;桩径大于等于2m或桩长大于40m或复杂地质条件下的基桩应采用声波透射法检测。
声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理:由超声脉冲发射源在混凝土内激发高频弹性脉冲波,并且用高精度的接受系统记录该脉冲波在混凝土内传播过程中表现的波动特征;当混凝土内存在不连续或破损界面时,缺陷面形成波阻抗界面,波到达该界面时,产生波的透射和反射,使接受到的透射能量明显降低;当混凝土内存在松散、蜂窝、孔洞等缺陷时,将产生波的散射和绕射;根据波的初至到达时间和波的能量 衰减特征、频率变化及波形畸形程度等特征,可以获得测区范围内混凝土的声学参数。测试记录不同测试剖面对面和斜面的超声波动特征,经过处理分析就能判断测区内混凝土的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小以及空间位置。
在基桩灌注混凝土前,根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管,(声测管应沿桩截面外侧呈对称形状布置,应牢固绑扎在钢筋笼内侧,且相互平行、位置准确,并埋设至桩底,管口应高出桩顶面300mm以上;声测管管底应封闭)作为换能器的上下通道;测试时每两根声测管为一组,通过水的耦合,超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去,在另外一根声测管中的换能器接受信号,声波检测仪测定有关参数并采集记录储存。换能器由桩底同时从下往上依次检测,遍及各个截面。
声波透射法检测的现场技术条件之一就是作为检测通道的声测管的埋设,传统的声测管埋设不论是公路还是铁路上基本上采用钢质声测管,分段绑扎在钢筋笼以及副笼内侧,随副笼和钢筋笼逐段下放到桩孔中,声测管的连接采用螺纹或套筒连接,然后多数进行焊接,保证连接紧密不透水。
这种方法虽然一直沿用至今,但在施工实践中发现明显存在两个方面的缺陷:一是施工堵管,二是浪费材料。施工堵管主要是因为钢管壁厚不够、链接不牢、被撞击或弯折以及管中落入石块等原因,声波收、发换能器不能在管中自由通过,不得采取人工疏通或不得已进行钻芯造孔,给施工带来成本增加和工期压力;浪费材料主要是为了保证每根声测管按规范要求钢管相互平行、位置相对固定,不得不采用3根或4根 (根据桩径确定)φ20-φ22的钢筋与钢筋笼主筋相连,一直延伸到桩底;同时还要每隔2米设一道圆形加劲筋确保声测管的相对平行,这些钢筋就此埋入地下,且每个桩基都要加工一套,钢筋浪费十分严重。
下面以某客专项目桩径1.25M灌注桩为例,计算如下:
1.基本情况:桩长60M,桩径1.25M,钢筋笼直径1.10M,钢筋笼长度30M,副笼长度30M,副笼钢筋是φ20的螺纹筋,副笼每2M设一道加劲筋;声测管采用φ57X3钢管。
2.材料用量:
1)、副笼钢筋:3根副笼延长钢筋,每根30M,3根90M;每2M设一道加劲筋,共设15道,每圈3.7M(含搭接部分),共55.5M,
合计145.5M.145.5M x 2.46kg/M x 4.5元/kg=1610.5元。
2)、钢质声测管:桩长60M,声测管要高出2M,即3根声测管共计长度是62M×3=186M.项目声测管招标价格是24.5元每米,186M×24.5元/M=4557元。
副笼钢筋和钢质声测管合计是:1610.5+4557=6167.5元。
某客专一个标段两座特大桥共计50KM,桩基约10000根,共计需要副笼钢筋和钢质声测管约6000万元。客专全线共计15个标段,全长680KM,桩基约14万根,共计需要副笼钢筋和钢质声测管约8.4亿元。而采用无间断声测管安装方法,上述所有钢材和钢管都可以全部节约,采用的PE管材料仅是钢材的四分之一,可以直接节约材料费6.3亿,可见材料浪费及其严重,新的方法显著节约成本,经济效益及其明显。
总之,传统的声测管埋设方法既造成人力成本的增加和很大的工期 压力,又造成严重的材料浪费,在节能、经济、高效原则的要求下,急需寻找一种既不会造成堵管又能节约大量钢材的声测管埋设办法,即声波透射法检测混凝土灌注桩无间断声测管安装方法。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种声波透射法检测混凝土灌注桩无间断声测管安装装置,其安装简单,装置容易实现。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:
本实用新型提出一种声波透射法检测混凝土灌注桩无间断声测管安装装置,包括多段钢管骨架、将钢管骨架首尾连接的钢管骨架连接装置;所述钢管骨架包括多根相互平行的钢管段,多根钢管段竖直分布在一个圆周上,并且相邻钢管段之间通过可拆卸的圆弧段固定,所述钢管段的内通道作为声测管通道;所述钢管骨架连接装置包括链接片、套筒,在每个钢管段的两端固定设置有第一挡块;所述链接片是能够将管段包裹住的两片圆弧形结构,在链接片上设置有与管段上的第一挡块位置相对应的开口,所述套筒套设在链接片的外径上。
上述钢管骨架中,在钢管段两端部分别设置有用以连接相邻钢管段的圆弧段。
进一步,每段所述钢管骨架长度为3-6m。
本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型利用PE管留在混凝土中成为声波透射法检测桩身结构完整性的通道,从而代替了传统的多节钢管相连的钢质声测管,很好地 解决了传统的钢质声测管在施工中存在的堵管现象,大大提高了工作效率,同时还节约了大量的钢材,减少施工成本,提高了经济效益,在铁路、公路、机场等桩基施工中有着很大的应用前景。
附图说明
图1是钢管骨架上下两节钢管连接示意图;
图2是骨架钢管每两根之间的横向连接示意图。
其中:1为3M钢管;2为套筒;3为链接片;4为第一挡块;5为挡圈;7为圆弧段。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
本实用新型如图1和图2,包括多段钢管骨架、将钢管骨架首尾连接的钢管骨架连接装置;所述钢管骨架包括多根相互平行的钢管段1,多根钢管段1竖直分布在一个圆周上,并且相邻钢管段1之间通过可拆卸的圆弧段7固定,所述钢管段1的内通道作为声测管通道;所述钢管骨架连接装置包括链接片3、套筒2,在每个钢管段1的两端固定设置有第一挡块4;所述链接片3是能够将管段1包裹住的两片圆弧形结构,在链接片3上设置有与管段1上的第一挡块4位置相对应的开口,所述套筒2套设在链接片3的外径上。
在本实用新型的较佳实施例中,在钢管段1两端部分别设置有用以连接相邻钢管段1的圆弧段7。圆弧段7通过设置在钢管段两端部的挡块5进行轴向定位。
每段所述钢管骨架长度为3-6m。
综上所述,本实用新型的声波透射法检测混凝土灌注桩的无间断声测管安装装置是利用钢管内通道形成整体声测管通道,一次性安装无间断声测管,在无间断声测管下放到桩底时封堵管底;然后灌注混凝土,在灌注过程中再逐节拔出钢管,无间断声测管留在混凝土中成为声波透射法检测桩身结构完整性的通道;采用声波透射法检测桩身结构完整性。所述无间断声测管为贯通无间断PE材质高强度圆管或者钢质波纹管。

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1、(10)授权公告号 CN 204080881 U(45)授权公告日 2015.01.07CN204080881U(21)申请号 201420469553.7(22)申请日 2014.08.19E02D 33/00(2006.01)(73)专利权人陈默地址 830001 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市新市区鲤鱼山路12号8号楼3单元501室(72)发明人陈默(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司 61200代理人陆万寿(54) 实用新型名称检测混凝土灌注桩无间断声测管安装装置(57) 摘要本实用新型公开了一种声波透射法检测混凝土灌注桩的无间断声测管安装装置,其首先利用钢管骨架辅助下放到桩底。

2、;利用安装好的钢管骨架形成的声测管通道一次性安装无间断声测管,在无间断声测管下放到桩底时封堵管底;然后灌注混凝土,在灌注过程中再逐节拔出钢管骨架,无间断声测管留在混凝土中成为声波透射法检测桩身结构完整性的通道;采用声波透射法检测桩身结构完整性。本实用新型能够大大提高了工作效率,同时还节约了大量的钢材,减少施工成本,提高了经济效益,在铁路、公路、机场等桩基施工中有着很大的应用前景。(51)Int.Cl.(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)授权公告号 CN。

3、 204080881 UCN 204080881 U1/1页21.一种检测混凝土灌注桩无间断声测管安装装置,其特征在于,包括多段钢管骨架、将钢管骨架首尾连接的钢管骨架连接装置;所述钢管骨架包括多根相互平行的钢管段(1),多根钢管段(1)竖直分布在一个圆周上,并且相邻钢管段(1)之间通过可拆卸的圆弧段(7)固定,所述钢管段(1)的内通道作为声测管通道;所述钢管骨架连接装置包括链接片(3)、套筒(2),在每个钢管段(1)的两端固定设置有第一挡块(4);所述链接片(3)是能够将管段(1)包裹住的两片圆弧形结构,在链接片(3)上设置有与管段(1)上的第一挡块(4)位置相对应的开口,所述套筒(2)套设在。

4、链接片(3)的外径上。2.根据权利要求1所述的检测混凝土灌注桩无间断声测管安装装置,其特征在于,所述钢管骨架中,在钢管段(1)两端部分别设置有用以连接相邻钢管段(1)的圆弧段(7)。3.根据权利要求1所述的检测混凝土灌注桩无间断声测管安装装置,其特征在于,每段所述钢管骨架长度为3-6m。权 利 要 求 书CN 204080881 U1/3页3检测混凝土灌注桩无间断声测管安装装置技术领域0001 本实用新型属于建筑桩基础施工技术领域,尤其是一种声波透射法检测混凝土灌注桩无间断声测管安装装置。背景技术0002 混凝土灌注桩基础自上世纪以来已经广泛应用在桥梁下部结构以及房建基础施工中。对灌注桩质量以。

5、及桩身结构完整性的各种无破损检测方法中,声波透射法因为其判断准确、检测方便和不易受外界影响等优势,被铁路、公路及房建等各行业的桥梁基桩检测普遍使用。公路工程基桩动测技术规程JTG/TF81-012004规定:超声波法适用于直径不小于800mm的混凝土灌注桩的完整性检测,它包括跨孔透射法和单孔折射法;铁路工程基桩检测技术规程TB 102182008,J8082008规定:声波透射法适用于检测混凝土灌注桩桩身缺陷位置、范围和程度,判断桩身完整性类别;桩径大于等于2m或桩长大于40m或复杂地质条件下的基桩应采用声波透射法检测。0003 声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理:由超声脉冲发射源在混凝土。

6、内激发高频弹性脉冲波,并且用高精度的接受系统记录该脉冲波在混凝土内传播过程中表现的波动特征;当混凝土内存在不连续或破损界面时,缺陷面形成波阻抗界面,波到达该界面时,产生波的透射和反射,使接受到的透射能量明显降低;当混凝土内存在松散、蜂窝、孔洞等缺陷时,将产生波的散射和绕射;根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸形程度等特征,可以获得测区范围内混凝土的声学参数。测试记录不同测试剖面对面和斜面的超声波动特征,经过处理分析就能判断测区内混凝土的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小以及空间位置。0004 在基桩灌注混凝土前,根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管,(声测管应沿桩截面外侧呈。

7、对称形状布置,应牢固绑扎在钢筋笼内侧,且相互平行、位置准确,并埋设至桩底,管口应高出桩顶面300mm以上;声测管管底应封闭)作为换能器的上下通道;测试时每两根声测管为一组,通过水的耦合,超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去,在另外一根声测管中的换能器接受信号,声波检测仪测定有关参数并采集记录储存。换能器由桩底同时从下往上依次检测,遍及各个截面。0005 声波透射法检测的现场技术条件之一就是作为检测通道的声测管的埋设,传统的声测管埋设不论是公路还是铁路上基本上采用钢质声测管,分段绑扎在钢筋笼以及副笼内侧,随副笼和钢筋笼逐段下放到桩孔中,声测管的连接采用螺纹或套筒连接,然后多数进行焊接,保证。

8、连接紧密不透水。0006 这种方法虽然一直沿用至今,但在施工实践中发现明显存在两个方面的缺陷:一是施工堵管,二是浪费材料。施工堵管主要是因为钢管壁厚不够、链接不牢、被撞击或弯折以及管中落入石块等原因,声波收、发换能器不能在管中自由通过,不得采取人工疏通或不得已进行钻芯造孔,给施工带来成本增加和工期压力;浪费材料主要是为了保证每根声测管按规范要求钢管相互平行、位置相对固定,不得不采用3根或4根(根据桩径确定)说 明 书CN 204080881 U2/3页420-22的钢筋与钢筋笼主筋相连,一直延伸到桩底;同时还要每隔2米设一道圆形加劲筋确保声测管的相对平行,这些钢筋就此埋入地下,且每个桩基都要加。

9、工一套,钢筋浪费十分严重。0007 下面以某客专项目桩径1.25M灌注桩为例,计算如下:0008 1.基本情况:桩长60M,桩径1.25M,钢筋笼直径1.10M,钢筋笼长度30M,副笼长度30M,副笼钢筋是20的螺纹筋,副笼每2M设一道加劲筋;声测管采用57X3钢管。0009 2.材料用量:0010 1)、副笼钢筋:3根副笼延长钢筋,每根30M,3根90M;每2M设一道加劲筋,共设15道,每圈3.7M(含搭接部分),共55.5M,0011 合计145.5M.145.5M x 2.46kg/M x 4.5元/kg1610.5元。0012 2)、钢质声测管:桩长60M,声测管要高出2M,即3根声测。

10、管共计长度是62M3186M.项目声测管招标价格是24.5元每米,186M24.5元/M4557元。0013 副笼钢筋和钢质声测管合计是:1610.5+45576167.5元。0014 某客专一个标段两座特大桥共计50KM,桩基约10000根,共计需要副笼钢筋和钢质声测管约6000万元。客专全线共计15个标段,全长680KM,桩基约14万根,共计需要副笼钢筋和钢质声测管约8.4亿元。而采用无间断声测管安装方法,上述所有钢材和钢管都可以全部节约,采用的PE管材料仅是钢材的四分之一,可以直接节约材料费6.3亿,可见材料浪费及其严重,新的方法显著节约成本,经济效益及其明显。0015 总之,传统的声测。

11、管埋设方法既造成人力成本的增加和很大的工期压力,又造成严重的材料浪费,在节能、经济、高效原则的要求下,急需寻找一种既不会造成堵管又能节约大量钢材的声测管埋设办法,即声波透射法检测混凝土灌注桩无间断声测管安装方法。实用新型内容0016 本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种声波透射法检测混凝土灌注桩无间断声测管安装装置,其安装简单,装置容易实现。0017 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:0018 本实用新型提出一种声波透射法检测混凝土灌注桩无间断声测管安装装置,包括多段钢管骨架、将钢管骨架首尾连接的钢管骨架连接装置;所述钢管骨架包括多根相互平行的钢管段,多根钢管段竖直分。

12、布在一个圆周上,并且相邻钢管段之间通过可拆卸的圆弧段固定,所述钢管段的内通道作为声测管通道;所述钢管骨架连接装置包括链接片、套筒,在每个钢管段的两端固定设置有第一挡块;所述链接片是能够将管段包裹住的两片圆弧形结构,在链接片上设置有与管段上的第一挡块位置相对应的开口,所述套筒套设在链接片的外径上。0019 上述钢管骨架中,在钢管段两端部分别设置有用以连接相邻钢管段的圆弧段。0020 进一步,每段所述钢管骨架长度为3-6m。0021 本实用新型具有以下有益效果:0022 本实用新型利用PE管留在混凝土中成为声波透射法检测桩身结构完整性的通道,从而代替了传统的多节钢管相连的钢质声测管,很好地解决了传。

13、统的钢质声测管在施工中存在的堵管现象,大大提高了工作效率,同时还节约了大量的钢材,减少施工成本,提说 明 书CN 204080881 U3/3页5高了经济效益,在铁路、公路、机场等桩基施工中有着很大的应用前景。附图说明0023 图1是钢管骨架上下两节钢管连接示意图;0024 图2是骨架钢管每两根之间的横向连接示意图。0025 其中:1为3M钢管;2为套筒;3为链接片;4为第一挡块;5为挡圈;7为圆弧段。具体实施方式0026 下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:0027 本实用新型如图1和图2,包括多段钢管骨架、将钢管骨架首尾连接的钢管骨架连接装置;所述钢管骨架包括多根相互平行的钢管段1,。

14、多根钢管段1竖直分布在一个圆周上,并且相邻钢管段1之间通过可拆卸的圆弧段7固定,所述钢管段1的内通道作为声测管通道;所述钢管骨架连接装置包括链接片3、套筒2,在每个钢管段1的两端固定设置有第一挡块4;所述链接片3是能够将管段1包裹住的两片圆弧形结构,在链接片3上设置有与管段1上的第一挡块4位置相对应的开口,所述套筒2套设在链接片3的外径上。0028 在本实用新型的较佳实施例中,在钢管段1两端部分别设置有用以连接相邻钢管段1的圆弧段7。圆弧段7通过设置在钢管段两端部的挡块5进行轴向定位。0029 每段所述钢管骨架长度为3-6m。0030 综上所述,本实用新型的声波透射法检测混凝土灌注桩的无间断声测管安装装置是利用钢管内通道形成整体声测管通道,一次性安装无间断声测管,在无间断声测管下放到桩底时封堵管底;然后灌注混凝土,在灌注过程中再逐节拔出钢管,无间断声测管留在混凝土中成为声波透射法检测桩身结构完整性的通道;采用声波透射法检测桩身结构完整性。所述无间断声测管为贯通无间断PE材质高强度圆管或者钢质波纹管。说 明 书CN 204080881 U1/1页6图1图2说 明 书 附 图CN 204080881 U。

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