一种静压注浆管桩检测方法

技术领域

本发明涉及注浆管桩技术领域，尤其涉及一种静压注浆管桩检测方法。

背景技术

基桩是建设工程的基础，对于建设工程的质量至关重要，因此在建设工程中，对成桩质量的检验必不可少，静压注浆管桩外侧存在水泥土注浆层，现有技术对静压注浆管桩的水泥土注浆层质量检测效果较差，安全隐患无法彻底排除，因此有必要研发新的检测方法，且现有的注浆检测无法通过设置静压注浆管体进行注浆及其实时动态采集电阻率曲线并分析处理生成阻率重叠度，无法通过阻率重叠度判断注浆的均匀性和注浆过程中的高度，造成动态注浆效果较差的问题，还无法将在长期使用过程中对其进行远程预警，在桩体出现问题时，无法及时远程反馈给工作人员，无法进行远程预警，导致桩体上建筑的安全系数无法保证；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于：通过设置静压注浆管体进行注浆及其实时动态采集电阻率曲线并分析处理生成阻率重叠度，通过阻率重叠度判断注浆的均匀性和注浆过程中的高度，实现自动化均匀注浆，还将生成的阻率重叠度结合管体标签生成管体阻率变化集合，再通过储存管体阻率变化集合并生成阻率待检包，通过解压分析达到预设储存值后的阻率待检包，生成极小差值集合和极大差值集合，再通过双重分析处理极小差值集合和极大差值集合，生成双重检测进行双重的预警处理操作，从而双重的保证桩体在注浆时和长期使用时的动态检测和远程预警，从而保证桩体上建筑的安全系数；

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种静压注浆管桩检测方法，检测方法的具体过程如下：

步骤一，预备工作：拼接合适高度的检测装置的静压注浆管体并将其打入预设位置后，将注浆管与注浆机的注浆口连接后，控制浆料进入到注浆管内然后通过注浆管的注浆孔填充到静压注浆管体内；

步骤二，动态注浆：在注浆过程中，检测装置的检测服务器的电极采集单元实时采集环面电极的电阻率曲线，并将其发送给分析感应单元；分析感应单元接收到环面电极的电阻率曲线后将其和预设曲线进行叠合，再获取叠合的阻率重叠度，且将阻率重叠度和预设范围进行比较并进行动态注浆工作；还在注浆完成后将生成的阻率重叠度进行平均并将生成的阻率重叠度均值发送给数据储存单元储存；

步骤三，预警检测：在桩体长期使用过程中，数据储存单元储存阻率重叠度均值并将其归纳到管体标签构建生成管体阻率变化集合，再对生成的管体阻率变化集合进行储存，当管体阻率变化集合储存的数据达到预设储存值后将其打包成阻率待检包，还将阻率待检包发送给阻率分析单元，同时删除阻率待检包对应数据；阻率分析单元接收阻率待检包，再将接收的阻率待检包进行解压后，将阻率待检包内的数据分别和预设区间进行归一化分析生成极小差值集合、极大差值集合、阻率判断基准和预警信号，还将生成的极小差值集合、极大差值集合发送给深化处理单元；还在生成预警信号后进行预警处理操作：

步骤四，深化检测：深化处理单元用于接收极小差值集合和极大差值集合经排列分析后生成极限变化判断因子和预警信号，且将预警信号发送给阻率分析单元，并在阻率分析单元接收到预警信号后进行预警处理操作；还获取阻率判断基准，且将其发送到数据储存单元储存。

进一步，动态注浆工作的具体过程如下：当阻率重叠度小于预设范围的最小值时，则控制注浆机持续注浆，当阻率重叠度大于预设范围的最大值时，则控制注浆管旋转；当阻率重叠度处于预设范围时，则停止注浆。

进一步，阻率分析单元的归一化分析步骤如下：

当阻率待检包内的数据小于预设区间的最小值时，则将预设区间的最小值分别和阻率待检包内的数据进行相减并构建极小差值集合，同时当阻率待检包内的数据大于预设区间的大值时，则将阻率待检包内的数据分别和预设区间的最大值进行相减并构建极大差值集合；反之，则为正常数据，不进行后续处理；当生成极小差值集合和极大差值集合后分别计算得到其平均值和标准差，再将其经归一化处理得到阻率判断基准A；还将阻率判断基准A与预设基准a进行比较：当阻率判断基准A小于预设基准a时，则不产生信号，并且将极小差值集合和极大差值集合发送到深化处理单元；当阻率判断基准A大于等于预设基准a时，则产生预警信号，当生成预警信号后进行预警处理操作。

进一步，预警处理操作的具体步骤如下：

获取和预警信号对应的管体标签并将其标定为待维护桩体，且将待维护桩体的信息发送给桩体装护人员的显示终端，当桩体装护人员看到显示终端显示的显示终端待维护桩体的信息后，对其进行维护工作，用于判断是否需要对其进行更换；其中显示终端通常为手机终端或电脑终端，待维护桩体的信息通常包括静压注浆管体的序号和位置。

进一步，检测装置包括静压注浆管体和检测服务器，所述静压注浆管体设有多个，且静压注浆管体与检测服务器基于物联网信号连接，所述静压注浆管体包括主体管桩、合金转头和延长管桩，所述合金转头固定安装于主体管桩的端部，所述主体管桩与延长管桩之间通过螺纹连接或卡接等连接方式，所述主体管桩和延长管桩内均设有注浆管，所述注浆管的底端部开设有注浆孔，所述注浆管的外端转动安装有限位套架，所述限位套架固定安装于主体管桩或延长管桩内，主体管桩内的所述注浆管的底端与合金转头转动连接，所述主体管桩和延长管桩的外壁上均固定等高安装有电极，所述电极还以主体管桩或延长管桩的桩心为中心并按环形阵列分布；所述电极电性连接有直流电法仪。

进一步，所述主体管桩与延长管桩均采用钢管和FRP材料层构成，FRP材料层设于钢管的表面。

进一步，检测服务器包括部件标定单元、电极采集单元、分析感应单元、桩体采集单元、数据储存单元、阻率分析单元和深化处理单元。

进一步，部件标定单元将静压注浆管体同一水平面的电极进行标定并构建环面电极标签，部件标定单元还将同区域的若干静压注浆管体进行标记并生成管体标签。

进一步，检测服务器还信号连接有注册登录单元；注册登录单元用于桩体装护人员通过显示终端提交注册信息进行注册，再将注册成功的注册信息发送至检测服务器的数据储存单元内存储，将注册成功的桩体装护人员标记为注册人员；同时将注册成功的时刻标记为注册人员的注册时间。

进一步，深化检测的具体工作步骤如下：接收极小差值集合和极大差值集合并将其内数据分别按从大到小排列后，分别获取其内最大的数据并将归一化处理得到极限变化判断因子，且将极限变化判断因子与预设极限值进行比较：当极限变化判断因子大于预设极限值时，则产生预警信号，还将预警信号发送给阻率分析单元，阻率分析单元接收到预警信号后，则进行预警处理操作；当极限变化判断因子小于等于预设极限值时，则获取阻率分析单元归一化计算生成的阻率判断基准，且将阻率判断基准A发送到数据储存单元储存。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明通过设置静压注浆管体进行注浆及其实时动态采集电阻率曲线并分析处理生成阻率重叠度，通过阻率重叠度判断注浆的均匀性和注浆过程中的高度，实现自动化均匀注浆，还将生成的阻率重叠度结合管体标签生成管体阻率变化集合，再通过储存管体阻率变化集合并生成阻率待检包，通过解压分析达到预设储存值后的阻率待检包，生成极小差值集合和极大差值集合，再通过双重分析处理极小差值集合和极大差值集合，生成双重检测进行双重的预警处理操作，从而双重的保证桩体在注浆时和长期使用时的动态检测和远程预警，从而保证桩体上建筑的安全系数。

附图说明

图1示出了本发明的流程框图；

图2示出了静压注浆管体的局部结构图；

图3示出了静压注浆管体的另一局部结构图；

图4示出了本发明的工艺流程图；

图例说明：

1、主体管桩；2、合金转头；3、延长管桩；4、注浆管；5、注浆孔；6、电极；7、直流电法仪；8、限位套架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1-4所示，一种静压注浆管桩检测装置，包括静压注浆管体和检测服务器，静压注浆管体设有多个，且静压注浆管体与检测服务器基于物联网信号连接，静压注浆管体包括主体管桩1、合金转头2和延长管桩3，合金转头2固定安装于主体管桩1的端部，合金转头2用于扩土，主体管桩1与延长管桩3之间通过螺纹连接或卡接等连接方式，从而加长静压注浆管体的长度，主体管桩1与延长管桩3均采用钢管和FRP材料层构成，FRP材料层形成于钢管的表面；

主体管桩1和延长管桩3内均设有注浆管4，注浆管4的底端部开设有注浆孔5，便于过筛后的水泥浆流到注浆管4与主体管桩1之间或延长管桩3与注浆管4的间隙中，注浆管4的外端转动安装有限位套架8，限位套架8固定安装于主体管桩1或延长管桩3内，限位套架8用于稳定注浆管4的同时，还在水泥凝固时对其横向和斜向的加固，主体管桩1内的注浆管4的底端与合金转头2转动连接，主体管桩1和延长管桩3的外壁上均固定等高安装有电极6，电极6还以主体管桩1或延长管桩3的桩心为中心并按环形阵列分布；电极6电性连接有直流电法仪7；通过直流电法仪74能够检测到基桩的长度和基桩的完整性，不同位置的桩土电阻率有差异，依靠不同高度和水平等分位置的电极61，通过直流电法仪74，能够平行位置的电阻率曲线，进而能够快速判断基桩的质量，判断基桩的缺陷，该方法可大大提高基桩检测质量；

检测服务器包括部件标定单元、电极采集单元、分析感应单元、桩体采集单元、数据储存单元、阻率分析单元和深化处理单元；

部件标定单元将静压注浆管体同一水平面的电极6进行标定并构建环面电极6标签，环面电极6标签序号为M1、M2、M3、……、Mn；同时环面电极6内电极6表示为D1、D2、D3…Di；部件标定单元还将同区域的若干静压注浆管体进行标记，且生成管体标签；n和i均为正整数；

例如：当设置环面电极6的电极6数量为四时，则D1、D2、D3、D4为一个环面的基本单元，通过直流电法仪7测得静压注浆管体环截面处的D1、D4电极6之间的电流强度I，D2、D3电极6之间的电位差ΔV，按公式Ps＝k*ΔV/I，计算出D1、D4间两个电极6间中点处的电阻率值Ps，按上述步骤随机计算D1、D2、D3、D4电极6间电阻率值Ps的并平均，从而生成测区的电阻率均值P，其中k是按电极6D1、D4与电极6D2、D3的间距按排列组合的参数系数值，k＝2π/(1/r1+1/r2+/r3+/r4)，r1、r2、r3和r4均为D1、D2、D3、D4电极6之间的4个随机排列的间距；且将电阻率均值P与预设单位时间结合形成电阻率曲线；

且将生成环面电极6标签和管体标签发送给数据储存单元进行储存；

工作原理：

步骤一，预备工作：拼接合适高度的静压注浆管体并将其打入预设位置后，将注浆管4与注浆机的注浆口连接后，控制浆料进入到注浆管4内然后通过注浆管4的注浆孔5填充到静压注浆管体内；

步骤二，动态注浆：在注浆过程中，电极采集单元实时采集环面电极的电阻率曲线，并将其发送给分析感应单元；分析感应单元接收到环面电极的电阻率曲线后将其和预设曲线进行叠合，再获取叠合的阻率重叠度，且将阻率重叠度和预设范围进行比较，当阻率重叠度小于预设范围的最小值时，则控制注浆机持续注浆，当阻率重叠度大于预设范围的最大值时，则控制注浆管旋转，使浆料微震动，排出其内气泡，使其更加均匀；当阻率重叠度处于预设范围时，则表明注浆完成，停止注浆；在停止注浆后，无需将静压注浆管体取出，只要其凝固，就能对桩体进行加固；还在注浆完成后将生成的阻率重叠度进行平均并将生成的阻率重叠度均值发送给数据储存单元储存；

步骤三，预警检测：在桩体长期使用过程中，数据储存单元储存阻率重叠度均值并将其归纳到管体标签构建生成管体阻率变化集合，再对生成的管体阻率变化集合进行储存，当管体阻率变化集合储存的数据达到预设储存值后将其打包成阻率待检包，还将阻率待检包发送给阻率分析单元，同时删除阻率待检包对应数据，从而降低储存压力；例如预设储存值为3兆时，则将阻率待检包发送给阻率分析单元；

阻率分析单元用于接收阻率待检包，再将接收的阻率待检包进行解压后，将阻率待检包内的数据分别和预设区间进行比较：

当阻率待检包内的数据小于预设区间的最小值时，则将预设区间的最小值分别和阻率待检包内的数据进行相减并构建极小差值集合，同时当阻率待检包内的数据大于预设区间的大值时，则将阻率待检包内的数据分别和预设区间的最大值进行相减并构建极大差值集合；反之，则为正常数据，不进行后续处理；当生成极小差值集合和极大差值集合后分别计算得到其平均值和标准差，再将其进行分别标定为Q1、W1、Q2和W2；

然后经归一化公式：

还将阻率判断基准A与预设基准a进行比较：当阻率判断基准A小于预设基准a时，则不产生信号，并且将极小差值集合和极大差值集合发送到深化处理单元；当阻率判断基准A大于等于预设基准a时，则产生预警信号，当生成预警信号后进行预警处理操作；

预警处理操作的具体步骤如下：

获取和预警信号对应的管体标签并将其标定为待维护桩体，且将待维护桩体的信息发送给桩体装护人员的显示终端，当桩体装护人员看到显示终端显示的显示终端待维护桩体的信息后，对其进行维护工作，用于判断是否需要对其进行更换；其中显示终端通常为手机终端或电脑终端，待维护桩体的信息通常包括静压注浆管体的序号和位置；便于桩体装护人员的查看和观测；

步骤四，深化检测：深化处理单元用于接收极小差值集合和极大差值集合并将其内数据分别按从大到小排列后，分别获取其内最大的数据并将其分别标定为R1和R2，且根据处理公式：B＝e3*R1+e4*R2，得到极限变化判断因子B，且将极限变化判断因子B与预设极限值b进行比较：当极限变化判断因子B大于预设极限值b时，则产生预警信号，还将预警信号发送给阻率分析单元，阻率分析单元接收到预警信号后，则进行预警处理操作；当极限变化判断因子B小于等于预设极限值b时，则获取阻率分析单元归一化计算生成的阻率判断基准A，且将阻率判断基准A发送到数据储存单元储存；

综合上述技术方案，本发明通过设置静压注浆管体进行注浆及其实时动态采集电阻率曲线并分析处理生成阻率重叠度，通过阻率重叠度判断注浆的均匀性和注浆过程中的高度，实现自动化均匀注浆，还将生成的阻率重叠度结合管体标签生成管体阻率变化集合，再通过储存管体阻率变化集合并生成阻率待检包，通过解压分析达到预设储存值后的阻率待检包，生成极小差值集合和极大差值集合，再通过双重分析处理极小差值集合和极大差值集合，生成双重检测进行双重的预警处理操作，从而双重的保证桩体在注浆时和长期使用时的动态检测和远程预警，从而保证桩体上建筑的安全系数。

实施例2：检测服务器还信号连接有注册登录单元；注册登录单元用于桩体装护人员通过显示终端提交注册信息进行注册，再将注册成功的注册信息发送至检测服务器的数据储存单元内存储，将注册成功的桩体装护人员标记为注册人员；同时将注册成功的时刻标记为注册人员的注册时间，其中，注册信息包括桩护人员的姓名、年龄、手机号码、工作时间等，便于桩体装护人员的登录使用。

上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现，当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序，在计算机上加载或执行计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能，计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络，或者其他可编程装置，计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)，或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘；

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件，或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件，专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围；

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述；

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其他的方式实现，例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行，另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他的形式；

单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的，另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中；基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质；

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内，因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准；

最后：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。