[发明专利]预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置及其方法

权利要求书

1.预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，包括位于地面上的检测仪器（1）、电缆绞车（2）、空心桩（3），所述检测仪器（1）与电缆绞车（2）通过电缆（10）电连接，其特征在于：还包括计数器（4）、导向固定盖（5）、桩内传感器（6），所述计数器（4）电连接于检测仪器（1）且固定于导向固定盖（5）上，所述导向固定盖（5）设于空心桩（3）顶部，所述桩内传感器（6）通过电缆（10）与检测仪器（1）电连接。

2.根据权利要求1所述的预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，其特征在于：所述导向固定盖（5）分为上盖（51）、侧环套（52），所述上盖（51）中心处设有电缆通孔（53），所述侧环套（52）上设有锁紧螺钉（54），将导向固定盖（5）固定于空心桩（3）顶部；

所述电缆（10）一端连接于桩内传感器（6）顶部，另一端穿过电缆通孔（53），绕过计数器（4）轮盘，并缠绕在电缆绞车（2）上，最终与检测仪器（1）电连接。

3.根据权利要求2所述的预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，其特征在于：所述上盖（51）竖直中心线与计数器（4）轮盘外边相切。

4.根据权利要求1所述的预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，其特征在于：所述桩内传感器（6）由密封柱（61）、圆杆（62）、压力弹簧（63）、测臂（64）、倾角传感器（65）、速度传感器（66）、电磁铁（67）、滚轮（68）组成，所述密封柱（61）顶部设有电缆插座（80）并与电缆（10）接头相连，底部设有圆杆（62）且圆杆（62）的半径小于密封柱（61）的半径，两者同心连接端形成一环形倒置平台（69）；

所述密封柱（61）下部外侧壁上设有三个测臂槽（611），测臂槽（611）延伸贯穿至环形倒置平台（69）且将环形倒置平台（69）三等分；

所述密封柱（61）与圆杆（62）内部设有同心中空导线孔（612），导线孔（612）下侧壁与密封柱（61）外侧壁之间设有三个弹簧内腔（613），弹簧内腔（613）位于测臂槽（611）正上方且两者匹配连通，测臂（64）上端头均通过转轴（614）转动连接于测臂槽（611）相对两侧壁之间且测臂（64）顶部与弹簧内腔（613）顶壁之间设有压力弹簧（63）；

所述测臂（64）上部侧壁设有倾角传感器（65）；

所述测臂（64）底端设有滚轮（68），滚轮（68）沿着圆杆（62）长度方向竖直转动；

所述测臂（64）底端侧壁上设有转速传感器（66）且位于滚轮（68）旁侧；

所述圆杆（62）中部外表面上设有三个电磁铁（67），电磁铁（67）与测臂槽（611）处于同一竖直平面，分别与测臂（64）相对应匹配。

5.根据权利要求4所述的预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，其特征在于：所述倾角传感器（65）、转速传感器（66）、电磁铁（67）均通过导线与电缆插座（80）连接，当电磁铁（67）通电时，三根测臂（64）同时被吸附在对应的三个电磁铁（67）上；当电磁铁（67）断电时，三根测臂（64）在压力弹簧（63）的弹力下同时向外撑开。

6.根据权利要求5所述的预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，其特征在于：所述电磁铁（67）中央位置设有测臂限位凹槽（615），与测臂（64）相匹配。

7.根据权利要求1所述的预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置，其特征在于：所述空心桩（3）分为两截，中间部位设有桩接头（30）。

8.根据权利要求1-7任一项所述的预应力混凝土空心桩长与接桩质量检测装置的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：使用钻机在预应力混凝土空心桩内部进行钻孔，清除沉桩过程中涌入管内的土体和空心桩端向下一定深度的土体，钻孔深度超过预应力混凝土空心桩设计桩长1.5m-2m；

步骤2：将计数器固定在导向固定盖上部，并使得计数器轮盘外边与上盖竖直中心线相切，保证拉取电缆时的方向为竖直向上或向下；

步骤3：将电缆系有桩内传感器的一端绕过计数器轮盘放入到电缆通孔中，下放桩内传感器，当电缆出现松弛现象，即桩内传感器已下放至钻孔底部，停止电缆下放，整个过程中，电磁铁通电，将测臂吸附于测臂限位凹槽中；

步骤4：将电磁铁断电，测臂受到弹簧弹力挤压向四周撑开，手动摇动电缆绞车，缓慢向上抽拉电缆，电缆移动的距离通过计数器实时传递到检测仪器内，检测仪器根据电缆移动距离和桩内传感器传回的数据进行处理，绘制深度-转速图、深度-倾角图，当遇到桩端时，转速、滑动系数、倾角会发生突变，由此可得预应力混凝土空心桩施工桩长；

步骤5：当桩内传感器进入到空心桩内时，继续向上缓慢抽拉电缆，当滚轮遇到良好的桩接头时，其倾角与速度几乎不发生变化；当桩接头部位松脱、局部错位、桩头破碎时，倾角、电缆上拉速度会发生突变，由此可得知预应力混凝土空心桩接桩质量。