CN103643704A - 一种用于探测沉管隧道砂基础密实度检测仪 - Google Patents
一种用于探测沉管隧道砂基础密实度检测仪 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及沉管隧道建设检测领域，具体涉及一种用于探测沉管隧道砂基础密实度检测仪，包括在外壳体（16）内由上至下依次安装的电机（1）、变速器（2）、助力垫片（3）和限位器（12），其中所述电机（1）、和变速器（2）是通过联轴器相互连接，所述限位器（12）内由上至下安装有内有扭力限制器（4）、平面轴承（5）、轴承垫（7）、轴承（8）、轴承摩擦垫（9）、摩擦齿盘（10）和导向器（13），其中所述轴承垫（7）分上轴承垫和下轴承垫，在上轴承垫和下轴承垫之间连接有弹簧（6）等特征。本发明能有效避开钢筋混凝土和钢板的干扰屏蔽，降低了测试难度，操作简便，提高测试效率。
Description
技术领域
本发明涉及沉管隧道建设检测领域，具体涉及一种用于探测沉管隧道砂基础密实度检测仪。
背景技术
沉管法是预制管段沉放法的简称，是在水底建筑隧道的一种施工方法。其施工顺序是先在船台上或干坞中制作隧道管段（用钢板和混凝土或钢筋混凝土），管段两端用临时封墙密封后滑移下水(或在坞内放水)，使其浮在水中，再拖运到隧道设计位置。定位后,向管段内加载,使其下沉至预先挖好的水底沟槽内。管段逐节沉放，并用水力压接法将相邻管段连接。最后拆除封墙，使各节管段连通成为整体的隧道。在其顶部和外侧用块石覆盖，以保安全。由于沉管隧道基槽开挖过程中难免会造成槽底不平整, 管底与槽底间采用压砂法填筑砂垫层, 而压砂施工会出现砂垫层密实度不完全一致、厚度不够均匀等问题,不同地段的基础承载力差异会影响沉管隧道后期运营安全。沉管隧道底板钢筋混凝土厚度为1.3m，底模为6mm的钢板，填筑0.6m的砂垫层。国内主要靠潜水员下水观察其大致充盈程度，来初步评判砂层密实度，暂无可靠的沉管隧道砂基础密实度检测的方法，因从钢筋混凝土表面来探测形成整体后的砂基础密实情况沉管隧道砂基础密实度难度较大，例如：地质雷达法采用的是电磁波，密层钢筋对其有很大的屏蔽作用，导致测试不到砂基础密实情况；超声波法采用的是声波，一方面采用表面激发和接收，这样的频率较高，高频易衰减很难传到砂层，另一方面采用砂层对测试验，但传感器的安放和固定是很难做到的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于探测沉管隧道砂基础密实度检测仪，解决现有的沉管隧道砂基础密度的检测难度大，检测精度不高以及数据不准确的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种用于探测沉管隧道砂基础密实度检测仪，包括在外壳体内由上至下依次安装的电机、变速器、助力垫片和限位器，其中所述电机和变速器是通过联轴器相互连接，所述限位器内由上至下安装有内有扭力限制器、平面轴承、轴承垫、轴承、轴承摩擦垫、摩擦齿盘和导向器，其中所述轴承垫分上轴承垫和下轴承垫，在上轴承垫和下轴承垫之间连接有弹簧，所述扭力限制器的外轴连接变速器，内轴通过上轴承垫和平面轴承固定连接，平面轴承和弹簧活动连接，所述弹簧的底部活动连接轴承摩擦垫，轴承摩擦垫固连有丝杆并且其摩擦部和摩擦齿盘相互咬合，所述摩擦齿盘和平面轴承固定连接，所述丝杆依次穿过下轴承垫、轴承、摩擦齿盘和导向器后连接触探杆，所述触探杆的底部穿过安装在外壳体底部的密封圈后连接有探头，所述限位器的侧边上安装有直线传感器，直线传感器的滑动部位和所述导向器固连，所述外壳体的顶部安装有外壳体天线，外壳体天线和安装在外壳体内的无线控制系统相连。
更进一步的技术方案是，所述外壳体是由压紧螺圈相互连接的上壳体和下壳体构成。
更进一步的技术方案是，所述摩擦齿盘和平面轴承是通过空心传动轴固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、能够解决沉管隧道砂基础密实度测不到或测不准的现状，为沉管隧道的施工和运营安全起到有效的作用；
2、能够有效避开钢筋混凝土和钢板的干扰屏蔽；
3、能够通过无线传输方法将水下采集数据上传到陆地上，方便记录和探测沉管隧道水下砂层密实度；
4、成套装置防水能力强，能够在水下长期实用，掉电后可长期保存数据；
5、降低了测试难度，操作简便，提高测试效率。
附图说明
图1为本发明一种用于探测沉管隧道砂基础密实度检测仪一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明一种用于探测沉管隧道砂基础密实度检测仪的一个实施例：一种用于探测沉管隧道砂基础密实度检测仪，包括在外壳体16内由上至下依次安装的电机1、变速器2、助力垫片3和限位器12，其中所述电机1和变速器2是通过联轴器相互连接，所述限位器12内由上至下安装有内有扭力限制器4、平面轴承5、轴承垫7、轴承8、轴承摩擦垫9、摩擦齿盘10和导向器13，其中所述轴承垫7分上轴承垫和下轴承垫，在上轴承垫和下轴承垫之间连接有弹簧6，所述扭力限制器4的外轴连接变速器2，内轴通过上轴承垫和平面轴承5固定连接，平面轴承5和弹簧6活动连接，所述弹簧6的底部活动连接轴承摩擦垫9，轴承摩擦垫9固连有丝杆21并且其摩擦部和摩擦齿盘10相互咬合，所述摩擦齿盘10和平面轴承5固定连接，所述丝杆21依次穿过下轴承垫、轴承8、摩擦齿盘10和导向器13后连接触探杆14，所述触探杆14的底部穿过安装在外壳体16底部的密封圈15后连接有探头17，所述限位器12的侧边上安装有直线传感器11，直线传感器11的滑动部位和所述导向器13固连，所述外壳体16的顶部安装有外壳体天线20，外壳体天线20和安装在外壳体16内的无线控制系统18相连。
本发明一种用于探测沉管隧道砂基础密实度检测仪的一个优选实施例，所述外壳体16是由压紧螺圈19相互连接的上壳体和下壳体构成。
本发明一种用于探测沉管隧道砂基础密实度检测仪的另一个优选实施例，所述摩擦齿盘10和平面轴承5是通过空心传动轴22固定连接
本发明的一种是使用方式是：启动控制单元进入待机状态，打开其正向开关，电机1开始以恒定扭力转数逆时针旋转工作，变速器2转换电机1的恒定扭力转数达到理想恒定扭力转数，扭力限制器4的外轴变速器2的轴承旋转，平面轴承5和轴承8作用是消除固定位置的摩擦力，轴承垫7隔离平面轴承5和扭力限制器4的内轴，轴承摩擦垫9固定连接丝杆21，摩擦齿盘10与平面轴承5同步转动，由于轴承摩擦垫9与摩擦齿盘10 存在摩擦力，当丝杆21的轴向力小于弹簧6的弹力，轴承摩擦垫9就会跟着隔离平面轴承5转动，当丝杆21 转动时导向器13会轴向向下运动，直线传感器11采集出导向器13轴向向下运动的数据反馈到显示单元上，当丝杆21轴向力大于弹簧6的弹力时，弹簧6压缩行程，轴承摩擦垫9与摩擦齿盘10 摩擦力变小不足以带动轴承摩擦垫9旋转，此时直线传感器11采集最大数据并记录；随后，控制系统打开反向开关，电机1的运转反向以顺时针旋转，变速器2转换电机1的恒定扭力转数达到理想恒定扭力转数，扭力限制器4的外轴随变速器2的轴承旋转，当丝杆21的轴向力小于弹簧6的弹力，轴承摩擦垫9会跟着平面轴承5转动，当丝杆21 转动时导向器13轴向向上运动，返还让直线传感器11归零位置，工作单元停止完成采集。
其中：电机1的转动带动变速器2（可以是齿轮变速器）里的齿轮转动，变速器2内齿轮大小可以不同的配置来改变其转数的变化；助力垫片3用于固定变速器2，外壳16和限位器12，使整体的轴向传递到外壳上，助力垫片3还用于减小电机1与变速器2所承受的轴向压力；平面轴承5消除扭力限制器的平面摩擦力；轴承垫7用于连接弹簧6与轴承8；轴承8固定消除扭力限制器使其位于中心轴位置。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (3)
1.一种用于探测沉管隧道砂基础密实度检测仪，其特征在于：包括在外壳体（16）内由上至下依次安装的电机（1）、变速器（2）、助力垫片（3）和限位器（12），其中所述电机（1）、和变速器（2）是通过联轴器相互连接，所述限位器（12）内由上至下安装有内有扭力限制器（4）、平面轴承（5）、轴承垫（7）、轴承（8）、轴承摩擦垫（9）、摩擦齿盘（10）和导向器（13），其中所述轴承垫（7）分上轴承垫和下轴承垫，在上轴承垫和下轴承垫之间连接有弹簧（6），所述扭力限制器（4）的外轴连接变速器（2），内轴通过上轴承垫和平面轴承（5）固定连接，平面轴承（5）和弹簧（6）活动连接，所述弹簧（6）的底部活动连接轴承摩擦垫（9），轴承摩擦垫（9）固连有丝杆（21）并且其摩擦部和摩擦齿盘（10）相互咬合，所述摩擦齿盘（10）和平面轴承（5）固定连接，所述丝杆（21）依次穿过下轴承垫、轴承（8）、摩擦齿盘（10）和导向器（13）后连接触探杆（14），所述触探杆（14）的底部穿过安装在外壳体（16）底部的密封圈（15）后连接有探头（17），所述限位器（12）的侧边上安装有直线传感器（11），直线传感器（11）的滑动部位和所述导向器（13）固连，所述外壳体（16）的顶部安装有外壳体天线（20），外壳体天线（20）和安装在外壳体（16）内的无线控制系统（18）相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于探测沉管隧道砂基础密实度检测仪，其特征在于：所述外壳体（16）是由压紧螺圈（19）相互连接的上壳体和下壳体构成。
3.根据权利要求1所述的一种用于探测沉管隧道砂基础密实度检测仪，其特征在于：所述摩擦齿盘（10）和平面轴承（5）是通过空心传动轴（22）固定连接。
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