CN103866800A - 预警及取样式砼面标高控制器 - Google Patents

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赵建海
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Abstract

一种预警及取样式砼面标高控制器包括：控制器基架（1），在控制器基架（1）上安装有取样装置和预警装置；所述的取样装置，由第一卷扬机构（2）、测量绳（5）及与测量绳（5）连接的砼取样装置（7）组成；所述的预警装置，由第二卷扬机构（3）、测量绳（5）及与测量绳（5）连接的砼面悬浮装置（6）及串联安装在测量绳（5）上的警铃系统（4）组成。其优点是：制作和使用简单，无需在浇筑过程中频繁的下放测绳测量砼面标高，其砼面控制预警系统可初步判断砼面标高，并由取样系统捞样检查，受外界干扰较少，可以有效防止天气因素、地下不确定性因素的影响。因此能够应用于控制地下浇筑混凝土面标高，试验验证具有很好效果。

Description

预警及取样式砼面标高控制器
技术领域
本发明涉及一种工程施工控制装置，具体地说是用于地下浇筑混凝土过程中砼面标高的一种量测装置。 
背景技术
由于高层建筑的大量兴建，深基础的应用越来越广泛，但深基础作为隐蔽工程，水下混凝土灌注施工控制难度大，受孔内泥浆等因素影响，难于准确判断砼的浇筑标高。过去判断水下混凝土浇筑标高往往依靠工程技术人员利用加长漏勺或者一端带有测锤的测量绳等简单工具，粗略进行量测，费时费力，经常造成混凝土超灌，或将浓泥浆误判为混凝土，造成不必要的损失。 
目前国内外已有的判断地下混凝土浇筑标高技术方法各自存在不同的缺点，如：专利CN102776903A的思路为测绳端部设置有可开合活门的取样器，下放取样器沉入混凝土内，混凝土推开活门进入取样器，然后根据采集到的样品和测绳长度确定砼面标高。该方案的缺点在于需要不间断的下放取样器取样才能判断砼面标高，费时费力；专利CN1831492A利用砼浇筑过程中砼、泥浆等介质的压力差别，采用多个压力传感器监测这种压力差别来实现砼面标高的定位。这种方案所需的仪器设备造价比较高，仪器使用过程复杂，一般需要专人负责，另外温度对其结果的影响比较大；专利CN103015427A的思路是在砼面标高处设置一个到位提示筛，筛上设置有荧光材料的信号标志，同时在钢筋笼上固定混凝土检测箱，当混凝土到达预定标高时，提示筛引发荧光信号标志，并由混凝土检测箱检验所采集样品，从而来判断砼面标高。这种方案所用的提示筛体积较大，提拉过程中容易挂笼，而且需在下放钢筋笼的过程中安装混凝土检测箱，比较费时费力，方案中信号标志采用荧光材料，容易受到孔底泥浆的影响而起不到发送信号的作用。
基于上述原因，发明一种能够在地下提前预警并取样的砼面标高量测装置，以准确控制深基础施工过程中的砼面标高，具有广泛的应用价值。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种可以在砼浇筑过程中预警并取样的砼面标高控制器。 
本发明预警及取样式砼面标高控制器包括：控制器基架1，在控制器基架1上安装有取样装置和预警装置。
所述的取样装置，由第一卷扬机构2，测量绳5及砼取样装置7组成，第一卷扬机构2通过测量绳5连接砼取样装置7。
所述的预警装置，由第二卷扬机构3，警铃系统4，测量绳5及砼面悬浮装置6组成，第二卷扬机构3通过测量绳5连接砼面悬浮装置6，警铃系统4串联安装在测量绳5上。
所述的第一卷扬机构2，包括：第一电机2-1，及与第一电机2-1连接带动的第一绞盘2-2。
所述的第二卷扬机构3，包括：第二电机3-1，及与第二电机3-1连接带动的第二绞盘3-2。
所述的警铃系统4，包括：电铃4-1，触发式开关4-2，导线4-3，金属扩大头4-4，电铃4-1、触发式开关4-2、导线4-3及金属扩大头4-4可组成闭合回路；所述警铃系统采用触发式开关，当测绳上相应位置的金属扩大头升起时，警铃系统开始工作并报警。
所述的砼面悬浮装置6，包括：悬浮壶6-1，悬浮壶介质6-2，配重6-3，悬浮壶6-1壶体内填充有悬浮壶介质6-2，配重6-3挂接在悬浮壶6-1底部，砼面悬浮装置采用孔内泥浆装入悬浮壶中，可使悬浮壶紧贴混凝土面上下沉浮。
所述的取样装置7，包括：吊环7-1，压重7-2，枢轴7-3，铰链结构7-4，底板7-5，钢杆7-6，捞样器7-7。压重7-2上部通过吊环7-1连接测量绳5，下部通过枢轴7-3接铰链结构7-4连接底板7-5，底板7-5通过钢杆7-6连接捞样器7-7。
其中电机的功率选用应保证其提供的提升力能够将砼面悬浮装置6和砼取样装置7提起。
其中：铰链结构7-4由四根铰链组成；底板7-5为薄钢板；捞样器7-7由细钢筋制作，并留有网格。
由于砼浇筑过程中砼面量测会受到孔内泥浆等因素影响，故此本发明先由预警系统粗略判断砼面标高，然后由取样系统准确判断砼面标高。
本发明预警及取样式砼面标高控制器的优点是：
1.本发明制作和使用简单；
2.本发明无需在浇筑过程中频繁的下放测绳测量砼面标高，其砼面控制预警系统可初步判断砼面标高，并由取样系统捞样检查确认；
3.本发明受外界干扰较少，可以有效防止天气因素、地下不确定性因素的影响；
因此能够应用于控制地下浇筑混凝土面标高，试验验证具有很好效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明预警及取样式砼面标高控制器包括：控制器基架1，在控制器基架1上安装有取样装置和预警装置。
所述的取样装置，由第一卷扬机构2，测量绳5及砼取样装置7组成，第一卷扬机构2通过测量绳5连接砼取样装置7。
所述的预警装置，由第二卷扬机构3，警铃系统4，测量绳5及砼面悬浮装置6组成，第二卷扬机构3通过测量绳5连接砼面悬浮装置6，警铃系统4串联安装在测量绳5上。
所述的第一卷扬机构2，包括：第一电机2-1，及与第一电机2-1连接带动的第一绞盘2-2。
所述的第二卷扬机构3，包括：第二电机3-1，及与第二电机3-1连接带动的第二绞盘3-2。
所述的警铃系统4，包括：电铃4-1，触发式开关4-2，导线4-3，金属扩大头4-4，电铃4-1、触发式开关4-2、导线4-3及金属扩大头4-4可组成闭合回路；所述警铃系统采用触发式开关，当测绳上相应位置的金属扩大头升起时，警铃系统开始工作并报警。
所述的砼面悬浮装置6，包括：悬浮壶6-1，悬浮壶介质6-2，配重6-3，悬浮壶6-1壶体内填充有悬浮壶介质6-2，配重6-3挂接在悬浮壶6-1底部，砼面悬浮装置采用孔内泥浆装入悬浮壶中，可使悬浮壶紧贴混凝土面上下沉浮。
所述的取样装置7，包括：吊环7-1，压重7-2，枢轴7-3，铰链结构7-4，底板7-5，钢杆7-6，捞样器7-7。压重7-2上部通过吊环7-1连接测量绳5，下部通过枢轴7-3接铰链结构7-4连接底板7-5，底板7-5通过钢杆7-6连接捞样器7-7。
其中电机的功率选用应保证其提供的提升力能够将砼面悬浮装置6和砼取样装置7提起。
其中：铰链结构7-4由四根铰链组成；底板7-5为薄钢板；捞样器7-7由细钢筋制作，并留有网格。
根椐图1所示，本发明预警及取样式砼面标高控制器是通过这样实现的：
浇筑混凝土前，取适量孔内泥浆注入悬浮壶6-1中，盖好壶塞，将悬浮装置6放入地下泥浆中，开启电源使第二卷扬机构3运行，调整配重6-3的重量使其平衡。平衡方程为：
G(悬浮装置重量)-F(悬浮装置浮力)=W(卷扬机构3的拉力)+f(系统摩擦力)
悬浮装置平衡时悬浮装置6处于砼面以上，当砼面上升时，浮力F增大，G、W、和f均不变，上式平衡破坏，第二卷扬机构3提拉测绳5。直到F力减少到原来值，新的平衡才建立。如F力一直在增大，即砼面一直在上升，第二卷扬机构3一直提拉测绳5。以此来指示砼面的深度度。
在测绳上空孔深度位置系上一个金属扩大头。
待浇入第一斗料后，放下悬浮壶，开启电源使第二电机3-1运转，以确保悬浮壶可以贴着砼面的上升而上升。
继续浇筑砼，直到悬浮壶大致到达砼面标高时，测绳上的扩大头使通断开关4-2接通，电铃4-1报警。
收起悬浮壶，放下取样装置7；当捞样器7-7接触到混凝土面后，底板7-5和捞样器7-7共同提供一个竖直向上的顶推力，同时压重7-2提供一个竖直向下的压力使铰链结构7-4张开，以增大捞样器的受力面积阻止捞样器7继续下沉；同时捞样器7-7刺入新鲜混凝土面以下捞取混凝土样品；记录测绳5显示的深度，打开电源开关使第一卷扬机构2运行；取上取样装置7，检查是否有新鲜混凝土。若有，则浇筑砼已经到达设计标高，浇筑可以结束；若无，则继续浇入砼（以一立方为准），继续取样，直到取样成功，灌注结束。

Claims (4)

1.预警及取样式砼面标高控制器包括：控制器基架（1），在控制器基架（1）上安装有取样装置和预警装置；
所述的取样装置，由第一卷扬机构（2），测量绳（5）及砼取样装置（7）组成，第一卷扬机构（2）通过测量绳（5）连接砼取样装置（7）；
所述的预警装置，由第二卷扬机构（3），警铃系统（4），测量绳（5）及砼面悬浮装置（6）组成，第二卷扬机构（3）通过测量绳（5）连接砼面悬浮装置（6），警铃系统（4）串联安装在测量绳（5）上；
所述的第一卷扬机构（2），包括：第一电机（2-1），及与第一电机（2-1）连接带动的第一绞盘（2-2）；
所述的第二卷扬机构（3），包括：第二电机（3-1），及与第二电机（3-1）连接带动的第二绞盘（3-2）；
所述的警铃系统（4），包括：电铃（4-1），触发式开关（4-2），导线（4-3），金属扩大头（4-4），电铃（4-1）、触发式开关（4-2）、导线（4-3）及金属扩大头（4-4）可组成闭合回路；
所述的砼面悬浮装置（6），包括：悬浮壶（6-1），悬浮壶介质（6-2），配重（6-3），悬浮壶（6-1）壶体内填充有悬浮壶介质（6-2），配重（6-3）挂接在悬浮壶（6-1）底部；
所述的取样装置（7），包括：吊环（7-1），压重（7-2），枢轴(7-3)铰链结构（7-4，底板（7-5），钢杆（7-6），捞样器（7-7），压重（7-2）上部通过吊环（7-1）连接测量绳（5），下部通过枢轴（7-3）接铰链结构（7-4）连接底板（7-5），底板（7-5）通过钢杆（7-6）连接捞样器（7-7）。
2.如权利要求1所述的预警及取样式砼面标高控制器，其特征在于：所述的预警装置中的砼面悬浮装置（6）采用孔内泥浆装入悬浮壶中，可使悬浮壶紧贴混凝土面上下沉浮。
3.如权利要求1所述的预警及取样式砼面标高控制器，其特征在于：所述的警铃装置（4）采用触发式开关，当测绳上相应位置的金属扩大头升起时，警铃装置开始工作并报警。
4.如权利要求1所述的预警及取样式砼面标高控制器，其特征在于：所述的铰链结构（7-4）可以自由张开与收拢，张开时砼面标高控制器受力面积增大防止砼面标高控制器下沉，提高了控制精度，铰链结构收拢时，可以减小砼面标高控制器的体积，防止测量混凝土面的时候，控制器挂笼。
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