專利名稱：電解率樁孔沉渣測(cè)定方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于以電、磁方法為特征的用于計(jì)量深度、厚度的測(cè)量方法，特別適用于灌注樁孔底沉渣厚度的測(cè)量。
在建筑基礎(chǔ)樁采用機(jī)械成孔時(shí)，孔底經(jīng)常殘存沉渣，有時(shí)厚達(dá)一米。這些沉渣必需清除，以保證樁基的承載能力能滿足設(shè)計(jì)要求。目前檢驗(yàn)孔底沉渣的方法是采用測(cè)桿或測(cè)錘直接丈量，由于樁孔深度較大，難以測(cè)準(zhǔn)。近年，國(guó)內(nèi)有一種電阻率測(cè)定儀出現(xiàn)，如冶金部建筑研究總院1986年研制的CZ-Ⅱ型沉渣測(cè)定儀。
這種電阻率測(cè)定儀是利用樁孔內(nèi)沉渣泥漿與地下水具有不同的電阻率，當(dāng)測(cè)定儀的探頭通過水面、接觸到沉渣泥漿表面時(shí)的電阻值會(huì)有很大改變，從而根據(jù)探頭深入孔內(nèi)的深度確定沉渣表面的標(biāo)高;利用探頭的自重沉入沉渣中，當(dāng)沉入動(dòng)作停止時(shí)，認(rèn)為到達(dá)孔底，由此得知探頭沉入沉渣底部的標(biāo)高，計(jì)算從沉渣表面到沉渣底部的標(biāo)高差，即求得沉渣厚度。這種方法的采用，其沉入孔底是依靠探頭的自重，因此測(cè)量的準(zhǔn)確性尚有一些不足。
本發(fā)明的目的是提出一種電測(cè)新方法，即利用電解率法進(jìn)行沉渣厚度測(cè)定，同時(shí)提出一種測(cè)定裝置，以準(zhǔn)確地測(cè)得沉渣厚度。
本發(fā)明是根據(jù)電學(xué)原理，當(dāng)一對(duì)極板的幾何形狀、尺寸及極板間的相對(duì)位置固定時(shí)，其電容量將正比于從介質(zhì)的介電常數(shù)，即介質(zhì)的電解率。由于不同的介質(zhì)具有不同的電解率，因此，可以根據(jù)電容量的不同來(lái)判斷介質(zhì)的不同。試驗(yàn)結(jié)果表明，空氣、水、沉渣的電解率有明顯的差異。本發(fā)明利用這一原理測(cè)定沉渣表面所在位置，并做成沉渣測(cè)定裝置。
本發(fā)明的電解率樁孔沉渣測(cè)定裝置由測(cè)定器和二次儀表聯(lián)結(jié)以導(dǎo)線所組成。測(cè)定器由測(cè)定探頭、激振器和圓錐形外殼組成。測(cè)定探頭為一對(duì)金屬極板，安裝在外殼的一端，并以導(dǎo)線聯(lián)接到二次儀表上，導(dǎo)線上刻有長(zhǎng)度尺寸標(biāo)記。激振器安裝在外殼內(nèi)的另一端，也用導(dǎo)線連接到二次儀表上。二次儀表由沉渣表面位置自動(dòng)顯示器和激振器驅(qū)動(dòng)電源組成。沉渣表面位置自動(dòng)顯示器由振蕩器、頻率-電壓變換器、電壓比較器、分壓器和指示燈組成。來(lái)自測(cè)定探頭輸出端的電容量變化信號(hào)(由電解率變化產(chǎn)生)，經(jīng)振蕩器轉(zhuǎn)化成頻率變化，然后經(jīng)頻率-電壓變換器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)變化，并輸出給電壓比較器的一個(gè)輸入端。電壓比較器的另一端接到分壓器的輸出端，分壓器由電位器、電阻和電壓源組成，產(chǎn)生可調(diào)的電壓給定值。當(dāng)頻率-電壓變換器輸出的電壓信號(hào)低于電位器的給定值時(shí)，電壓比較器的輸出端為高電位，指示燈亮。反之，電壓比較器輸出端為低電位，指示燈滅。由于沉渣表面的電容值低于水和空氣的電容值，當(dāng)通過電位器設(shè)定的電壓值介于沉渣表面與水和空氣相對(duì)應(yīng)的電壓值之間時(shí)，當(dāng)測(cè)試探頭接觸到沉渣表面時(shí)，指示燈亮，從而實(shí)現(xiàn)沉渣表面位置的自動(dòng)顯示。由于不同土質(zhì)的沉渣會(huì)產(chǎn)生不同的電壓信號(hào)，因此，可由電位器設(shè)定不同的電壓給定值，以適應(yīng)不同土質(zhì)情況。
本發(fā)明電解率樁孔沉渣測(cè)定方法是，先用電解率法測(cè)定沉渣表面位置，再用振動(dòng)下沉探頭，測(cè)定沉渣底部位置，從而確定沉渣厚度。具體方法是在樁孔附近地面選一固定標(biāo)記點(diǎn)，安置二次儀表，將測(cè)定器的測(cè)定探頭導(dǎo)線連接到二次儀表的測(cè)試輸入端上，將測(cè)定器緩緩放入樁孔內(nèi)，當(dāng)測(cè)定探頭接觸到沉渣表面時(shí)，因沉渣的電解率值突變，沉渣表面位置自動(dòng)顯示器上有明顯反應(yīng)，指示燈亮，將此時(shí)導(dǎo)線伸入樁孔的深度作一標(biāo)記。打開激振器驅(qū)動(dòng)電源，激振器帶動(dòng)測(cè)定器振動(dòng)下沉，旋入沉渣，當(dāng)下沉動(dòng)作停止時(shí)，即到達(dá)沉渣底部，此時(shí)導(dǎo)線從前一標(biāo)記開始繼續(xù)伸入樁孔的深度，即為沉渣厚度。
本發(fā)明與已有的電阻率測(cè)定儀比較，當(dāng)遇到沉渣硬、厚時(shí)，測(cè)定器能克服阻力，振動(dòng)下沉到孔底，因此能夠準(zhǔn)確測(cè)出沉渣厚度。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。


圖1是電解率樁孔沉渣測(cè)定方法及其裝置圖。
圖2是沉渣表面位置自動(dòng)顯示器原理圖。
由圖可見，用尼龍材料制作一外殼圓柱形、長(zhǎng)300mm，直徑100mm的測(cè)定器1，在其一端成錐形處安裝兩塊極板，極板面積40×10mm，極板間距13mm，構(gòu)成測(cè)定探頭2，在測(cè)定器的另一端里面安裝一個(gè)20W激振器3。將測(cè)定探頭2用刻有長(zhǎng)度標(biāo)記的導(dǎo)線4連接到二次儀表5的沉渣表面位置自動(dòng)顯示器6上，沉渣表面位置自動(dòng)顯示器由振蕩器8、頻率-電壓變換器9、電壓比較器10、分壓器11和指示燈12組成。其中分壓器11由電位器13、電阻14和電壓源15組成。將激振器3用導(dǎo)線連接到激振器驅(qū)動(dòng)電源7上。如此構(gòu)成整個(gè)樁孔沉渣測(cè)定裝置。
當(dāng)測(cè)定某一樁孔內(nèi)沉渣厚度時(shí)，將測(cè)定器放入樁孔內(nèi)，手持導(dǎo)線將測(cè)定器徐徐放入。當(dāng)測(cè)定探頭由含有泥漿的水中進(jìn)入到沉渣表面時(shí)，沉渣表面位置自動(dòng)顯示器上有突然變化，指示燈亮，此時(shí)記下導(dǎo)線上長(zhǎng)度標(biāo)記。啟動(dòng)激振器驅(qū)動(dòng)電源，測(cè)定器振動(dòng)下沉，當(dāng)測(cè)定器下沉停止時(shí)，再記下導(dǎo)線上的長(zhǎng)度標(biāo)記，兩次導(dǎo)線上標(biāo)記的長(zhǎng)度差值即為沉渣厚度。
權(quán)利要求
1.一種樁孔沉渣測(cè)定方法，其特征是將測(cè)定器放入樁孔內(nèi)，觀察沉渣表面位置顯示器的突然變化，記下導(dǎo)線此時(shí)伸入樁孔內(nèi)的長(zhǎng)度，開動(dòng)激振器驅(qū)動(dòng)電源，當(dāng)測(cè)定器振動(dòng)下沉停止時(shí)，記下導(dǎo)線到達(dá)孔底的長(zhǎng)度，計(jì)算兩次記下導(dǎo)線長(zhǎng)度標(biāo)記差值。
2.一種樁孔沉渣測(cè)定裝置，由測(cè)定器和二次儀表組成，其特征是測(cè)定器內(nèi)有測(cè)定探頭和激振器，二次儀表內(nèi)有沉渣表面位置自動(dòng)顯示器和激振器驅(qū)動(dòng)電源，測(cè)定探頭用導(dǎo)線與沉渣表面位置自動(dòng)顯示器連接，導(dǎo)線上有長(zhǎng)度標(biāo)記，激振器與驅(qū)動(dòng)電源用導(dǎo)線連接。
3.如權(quán)利要求2所述的測(cè)定裝置，其特征是沉渣表面位置自動(dòng)顯示器由振蕩器、頻率-電壓變換器、電壓比較器、分壓器和指示燈組成，分壓器由電位器、電阻和電壓源組成。
全文摘要
一種利用電解率法測(cè)定樁孔沉渣厚度的測(cè)定裝置，由測(cè)定器和二次儀表組成，測(cè)定器包括測(cè)定探頭和激振器，二次儀表包括沉渣表面位置顯示器和激振器驅(qū)動(dòng)電源。利用測(cè)定探頭接觸沉渣表面時(shí)，電解率值有明顯較大變化，得知是否接觸沉渣表面；利用測(cè)定器振動(dòng)下沉，到達(dá)孔底，利用導(dǎo)線上的長(zhǎng)度標(biāo)記記載測(cè)定器在沉渣表面時(shí)和進(jìn)入沉渣底部時(shí)的深度值來(lái)推算沉渣厚度。本發(fā)明能準(zhǔn)確迅速而簡(jiǎn)便地測(cè)知各種樁孔內(nèi)沉渣的厚度。
文檔編號(hào)G01B7/06GK1033415SQ8810855
公開日1989年6月14日 申請(qǐng)日期1988年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月10日
發(fā)明者修朝英 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑科學(xué)研究院地基基礎(chǔ)研究所