[发明专利]探测钻头以及使用该探测钻头进行桩基检测的方法

说明书

技术领域

本发明涉及桩基检测技术领域，特别涉及一种探测钻头以及使用该探测钻头进行桩基检测的方法。

背景技术

桩基作为工程结构的重要组成部分，用于将上部结构荷载传递到岩土地基中，其质量状况对确保工程结构安全运营起到至关重要的作用。处于服役期工程结构的桩基顶部存在有其他结构，不能采用施工期常用的桩基检测手段对其进行检测，为了解决服役工程结构的桩基技术状况检测、评价问题，国内外学者通过研究提出了旁孔透射波法，并研制了相应仪器设备，制订了检测技术标准。

旁孔透射波法检测设备一般包括：激振源、传感器和信号采集仪。激振源采用反射波法检测用的手锤、力棒，传感器采用防水的振动传感器或检波器，信号采集仪接收传感器采集到的信号并处理。旁孔透射仪器对桩基进行检测一般包括如下步骤：(A)在待测桩基旁竖向钻孔；(B)在钻孔中埋设套管；(C)将传感器以一定间距沿注满清水的套管中下放，传感器接收从桩顶激振传递到接收点的应力波并输出至信号采集仪；(D)对信号采集仪采集到的数据进行分析即可实现桩基的检测、评价。现有检测技术存在诸多不足：

(1)检测过程包括钻孔、埋设套管、钻孔与套管耦合、灌注清水、现场测试多个环节，检测过程工序较多，钻孔与套管的耦合现场操作比较困难，工作时间长，测试费用高；(2)套管与钻孔壁之间的空隙需要填充，两者的耦合效果难以保证；(3)测试时套管中需注满清水作为耦合剂，若套管中的为浑浊水，将明显甚至加大声波衰减和延长传播时间，影响检测效果，同时，深度的变化对应于不同的浑浊度，进一步影响测量的效果和精度；(4)激振产生的弹性波经桩身→土层→孔壁与套管耦合层→套管壁→清水这一过程传播后被传感器接收，传播过程中不同介质类别较多，不同介质界面将产生反射波、折射波，减小了透射波能量，改变了波的传播路径，增加了数据处理分析难度。

可以看出，目前钻孔与探测分离的旁孔透射法测试技术，检测过程复杂、费用高、影响测试效果的因素多，不利于采用该方法对桩基质量进行快速检测。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种探测钻头，减少旁孔透射法操作难度，提高检测效率和精度。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种探测钻头，探测钻头上开设有凹槽，凹槽中容纳有加速度计或检波器；探测钻头中设置有第一连接导线，第一连接导线的一端连接加速度计或检波器，另一端连接信号采集仪。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：将加速度计或检波器集成在探测钻头上，这样在钻孔的同时实现回波检测，无需布置套管，大幅度优化检测过程，降低了检测费用和成本。

本发明的另一个目的在于提供一种利用探测钻头进行桩基检测的方法，减少旁孔透射法操作难度，提高检测效率和精度。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种使用前述探测钻头进行桩基检测的方法，包括如下步骤：(A)在桩基的顶部或侧部布置激振源；(B)使用带有加速度计或检波器的探测钻头在桩基旁一定距离进行竖向钻孔；(C)每钻下一定距离后停止钻孔，激振源开始激振，激振波经过桩身、桩周土后被加速度计或检波器所接收；(D)信号采集仪采集探测钻头的位置信息以及加速度计或检波器的输出信息经处理后得到桩基质量信息。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：将加速度计或检波器集成在探测钻头上，这样在钻孔的同时实现回波检测，该方法简单易操作，无需埋设套管、无需填充套管和钻孔壁之间的间隙，且激振源发出的激振波直接经过桩身、桩周土后被加速度计或检波器所接收，避免传播过程中介质过多导致的回波信号弱的现象。

附图说明

图1是探测钻头的剖视图；

图2是利用探测钻头进行检测的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图2，对本发明做进一步详细叙述。

参阅图1，一种探测钻头，探测钻头1上开设有凹槽，凹槽中容纳有加速度计或检波器10；探测钻头1中设置有第一连接导线21，第一连接导线21的一端连接加速度计或检波器10，另一端连接信号采集仪2。将加速度计或检波器10设置在探测钻头1上，这样，就能在向下进行钻孔的同时进行激振源4回波信号的采集，实现旁孔透射法检测桩基3的质量。通过这种带有加速度计或检波器10的探测钻头1，可以不用再埋设套管，也无需对套管和钻孔壁之间的间隙进行填充，避免回波传播过程中受到损耗，提高检测结果的准确性。

优选地，为了方便回波的接收，所述的凹槽为沿探测钻头1周向开设的环形凹槽，加速度计或检波器10呈与环状凹槽尺寸相匹配的环状。