[发明专利]一种超灌检测装置

说明书

本发明属于灌注桩检测设备领域，具体涉及一种力电互补的检测探头和超灌检测装置及方法，所述检测探头包括壳体，所述壳体内设有检测电路板、与所述检测电路板电连接的电极环和力矩电机，所述检测电路板上设有电阻率测量模块和力矩测量模块；所述力矩电机的输出轴端部固设有旋转挡板，所述旋转挡板位于所述壳体外部，所述力矩电机为承受不同旋转阻力的旋转挡板提供不同的力矩，所述力矩测量模块实时记录力矩电机提供的力矩信息。本发明通过将电参数法测量和力参数法测量结合起来，电参数法和力参数法的优势互补，两种测量方法相互验证，能更有效的监测混凝土灌注状态，精细化控制超灌高度。

技术领域

本发明涉及灌注桩检测设备领域，具体涉及一种力电互补的检测探头和超灌检测装置及方法。

背景技术

钻孔灌注桩已成为建筑物的主要基础形式之一，多采用水下现浇混凝土的工艺，为保证桩的质量，经常要求混凝土超灌出设计标高一定的高度，在基坑开挖后再凿除超灌部分。由于灌注过程中孔内充满泥水，由于泥水的作用，一部分混凝土溶于水形成混凝土浮浆，另一部分未溶于水的混凝土即为骨料混凝土，骨料混凝土不断下沉，带动混凝土浮浆和泥水层不断上涌，通过排水孔排出。浮浆和泥水层的存在使得很难准确知道砼灌面到底处于什么位置。

目前，现场测量钻孔灌注桩的标高常规的做法是测锤法，工人利用测绳挂1kg测锤，撞击碎石并凭人的手感判断测锤是否到达骨料混凝土的表面。该方法虽然操作简便，但测量因人而异、误差大，常常导致较大的超灌高度。

随着科学技术的发展，越来越多的自动化检测技术凭借高效率等优势正逐步弥补传统监测、检测方法的缺陷。中国专利号CN201410833047.6公开了一种钻孔灌注桩混凝土界面监测装置及方法，利用水、泥浆和混凝土的电阻抗的差别，通过测量电性能差异检测混凝土灌注是否到达高度；但是浇灌过程中，由于泥水和混凝土都在上下翻动，使得孔中流体介质变动较大，电参数值变化剧烈而不易稳定，给测量带来一定误差；且混凝土浮浆和带骨料的混凝土电参数较接近，常常造成难以区分混凝土浮浆和骨料混凝土的情况。又如中国专利号 CN201910251728.4公开了一种实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置及其检测方法，利用泥浆、混凝土浮浆和骨料混凝土在同一高度时的压应力不同，通过测量频率和相应压力盒率定系数，可计算出灌注过程中压力盒在不同深度处受到上浮泥浆的压力P，然后测出泥浆重度γ，根据 P＝γh，即可得出压力盒距孔口标高的距离，从而得出灌注桩的长度；但是压应力法借助压力盒的压迫变形来测量压力的大小，测试过程中的碰撞，混凝土的压迫力过大，都会影响压力盒的寿命；且当泥浆较浓稠时，混凝土和泥浆的压应力区分不明显，不能准确判断混凝土界面位置。再如中国专利号CN201711369588.8公开了一种超长钻孔灌注桩高程实时检测系统及检测方法，通过实测声波在混凝土中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对混凝土界面高度进行检测。但由于钻孔灌注桩桩顶存在浮浆层，浮浆层以及混凝土层颗粒物各向异性，超声波散射和漫射现象严重，易造成检测结果准确度低、可信度差和稳定性差等缺陷。因此，在工程实际中如何判断混凝土灌注界面、准确测定灌注桩高度成为迫切需要解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种力电互补的检测探头和超灌检测装置及方法，通过将电参数法测量和力参数法测量结合起来，电参数法和力参数法的优势互补，两种测量方法相互验证，能更有效的监测混凝土灌注状态，精细化控制超灌高度。

本发明的目的一在于提供一种力电互补的检测探头，包括壳体，所述壳体内设有检测电路板、与所述检测电路板电连接的电极环和力矩电机，所述检测电路板上设有电参数测量模块和力矩测量模块；

所述电极环包括沿壳体轴向依次间隔均布的第一电极环、第二电极环、第三电极环和第四电极环，所述电参数测量模块用于向第一电极环和第四电极环提供恒定的电流场，并采集第二电极环和第三电极环之间的电压，从而计算出实时的电参数信息；