[实用新型]一种可实现钻孔三维成像的检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑工程检测技术，尤其涉及一种可实现钻孔三维成像的检测装置。

背景技术

钻孔灌注桩是建筑工程中常见的基桩形式之一，它的作用是将上部建筑结构的荷载传递到深层稳定土层中或岩石层上，减少上部建筑结构的不均匀沉降。钻孔灌注桩的施工分为“钻孔”和向钻孔内“灌注混凝土”两个阶段。第一阶段的钻孔作业是在地下并配合注水完成，因此质量控制难度大，有时复杂的地质条件易引起施工中的失误，最后可能导致钻孔直径（孔径）大小不一、钻孔沿重力方向发生倾斜（孔斜）等问题。

经过第二阶段的灌注混凝土作业后，形成混凝土基桩。钻孔质量的好坏直接影响到基桩质量。如果孔径偏小（缩径），则基桩的侧摩阻力和底部端承力降低；如果孔径偏大（扩径），则基桩的局部侧摩阻力增大，而其他部分侧摩阻力得不到充分发挥，如果局部应力过于集中，易发生破坏效应（如断裂等）；同时如果孔径偏大，基桩的混凝土灌注量增加，费用提高，造成不必要的浪费。孔斜会改变基桩竖向受力的特性，减弱了基桩竖向承载力的有效发挥；同时给周围土层施加了一定程度的剪切力。因为土的抗剪特性一般较低，孔斜过大容易带来上部建筑结构的安全隐患，并且还可能造成吊放钢筋笼困难、塌孔、钢筋保护层厚度不足等施工质量问题。孔径和孔斜是保证钻孔灌注桩施工质量的两项重要指标，因此，在第一阶段钻孔作业完成后，立即进行孔径和孔斜的检测十分必要。

《建筑桩基技术规范》（中华人民共和国行业标准JGJ94-2008）6.2.4条规定：钻孔灌注桩的钻孔施工的允许偏差应满足表1的要求。

表1

目前使用的孔径和孔斜的检测方法主要有简易检测法、声波检测法和接触检测法。

一、简易检测法

检测装置为制作简单的检孔器，如圆球式、钢筋笼式、六边木条铰链式和卡尺式等。

圆球式检孔器原理图如图1。圆球式检孔器3由钢筋弯制，直径比待检测的孔径略小。钢丝绳4的一端连接圆球式检孔器3，另一端可由地面上的电机或人工驱动，在两个转向滑轮5的导引下，圆球式检孔器3可依靠自重放入钻孔1内。检测孔径时，若圆球式检孔器3能顺利到达孔底，表明孔径正常；否则表明实际孔径小于设计孔径，应进行扫孔或重钻。

图1中标尺6的原点O和最上面的转向滑轮5的中心点在同一铅垂线上，最上面的转向滑轮5的半径为r。在圆球式检孔器3到达孔底后，钻孔1内的钢丝绳4偏离标尺6的原点O的水平距离为e，偏离铅垂线的角度为θ，因此，孔斜的检测可由倾斜角θ表示：

θ=tan-1(e-rh)---[1]]]>

或者孔斜的检测由垂直度表示：

tan(θ)=(e-rh)---[2]]]>

该方法的检测装置简单，操作方便，但无法检测出孔径和孔斜随孔深的变化。

二、声波检测法