CN104196063B - 控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置及其使用方法，其中的装置包括取样桶、斜挡板、负重环，其中，取样桶为圆柱状，在取样桶的桶身上设置有刻度，在取样桶的下端焊接有斜挡板转轴；斜挡板的形状为等腰三角形，斜挡板均铰链在斜挡板转轴上；在取样桶上固定有台阶，台阶位于斜挡板下方，并与取样的底平面相平行；负重环设置在取样桶的桶身外侧。利用上述控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置能够方便的测出钻孔灌注桩混凝土浇筑过程中混凝土面的实际标高，有效控制混凝土的使用量，保证混凝土质量的同时防止混凝土超灌、欠灌等不良现象，省时省工，降低生产成本。

Description

控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，更为具体地，涉及一种控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置及其使用方法。

背景技术

钻孔混凝土灌注桩是国内外建筑基础工程中常用的基础桩，由于土地资源的宝贵，地下空间的开发已被人们广泛利用，城市建筑物的地下建筑已成为建筑结构中不可缺少的组成部分(例如，大楼的地下室)。地下建筑的深度少则几米，多则十几米甚至二十几米，基础桩的桩顶高度与地下室底板的高度一致，会在地面标高的若干米以下。因此，在灌注桩进行混凝土灌注的施工过程中，施工条件会很复杂。

现有施工方法中由于施工条件、钻头直径误差或计算等各种原因，经常会出现理论计算的标高与实际不符的情况，形成灌注桩的超罐或者欠灌等不良工程，产生巨大的浪费。如何控制桩顶混凝土的浇灌高度、保证灌注混凝土的质量，是目前桩基工程施工中的一大难题。

目前，在钻孔灌注桩的施工过程中，混凝土面的测量主要依靠施工人员的经验以及施工水平来确定。

传统灌注桩孔内标高的测量方法主要有两种：

1、采用测绳带重锤测量混凝土标高，这种方法需要在接近设计标高时，加大施测频率，且测量准确度低。

2、采用电阻率法进行测试，这种方法需要电阻率测试的整套装置，操作起来比较复杂。

上述混凝土标高的测量方法，均不能在简单便捷的操作下，控制混凝土的浇筑高度并确保混凝土的浇筑质量，致使混凝土出现超灌的不良现象，一方面会造成混凝土的大量浪费，另一方面也加大了凿除桩头的施工难度，费工费时。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置及其使用方法，以解决钻孔灌注桩浇筑混凝土的过程中，出现的混凝土高度测量不准确、测量操作复杂等问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置，包括取样桶、斜挡板、负重环，其中，取样桶为圆柱状，在取样桶的桶身上设置有刻度，在取样桶的下端焊接有斜挡板转轴；斜挡板的形状为等腰三角形，斜挡板均铰链在所述斜挡板转轴上；在取样桶上固定有台阶，台阶位于斜挡板下方，并与取样桶的底平面相平行；负重环设置在取样桶的桶身外侧。

其中，台阶为钢板或直径不小于15mm的钢筋。

其中，台阶为钢板时，钢板与斜挡板转轴垂直焊接；台阶为直径不小于15mm的钢筋时，钢筋平行于取样桶底面焊接。

其中，负重环至少为一个，每个负重环的重量为2KG。

其中，负重环通过挂钩、挡片或者螺栓固定在取样桶的桶身外侧。

其中，各斜挡板，均能够绕斜挡板转轴向取样桶的内部翻转，并且各斜挡板在水平位置时，能够共同闭合成圆形。

其中，各倾斜挡板的总面积不小于为取样桶的桶底面积的4/5。

根据本发明的另一方面，提供了一种控制钻孔灌注桩桩顶标高的方法，包括：

将上述装置下放入钻孔灌注桩内；

通过负重环使装置的斜挡板及取样桶沉入混凝土面；

通过连接在取样桶上端的吊绳提出取样桶，测量混凝土的浇筑高度，并对取样桶内的混凝土进行检测分析；

在灌注桩浇筑混凝土的过程中重复上述步骤，多次取样分析。

其中，在取样桶及斜挡板沉入混凝土面的过程中，混凝土挤压斜挡板，各斜挡板向所述取样桶内部翻转，混凝土进入取样桶内。

其中，在提出取样桶的过程中，进入取样桶内的混凝土将各斜挡板下压，并使各斜挡板在台阶的作用下闭合成圆形，提出时混凝土保留在取样桶内。

利用上述根据本发明的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置及其使用方法，可以保证每次取样均为新鲜的混凝土而不是砂石或者泥浆等杂物，此外，通过取样能够获取当前混凝土面的均匀程度及浇筑质量，同时通过取样桶自带的刻度能够获取当前浇筑混凝土的高度，从而控制混凝土的超灌或欠灌，操作简单，制作成本低。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置结构示意图；

图2为根据本发明实施例的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置的负重环结构示意图；

图3为根据本发明实施例的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置的斜挡板结构示意图；

图4为根据本发明实施例的控制钻孔灌注桩桩顶标高的方法流程图。

其中的附图标记包括：吊绳1、取样桶2、负重环3、斜挡板4、台阶5、斜挡板转轴6、铰链7。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。

根据上述钻孔灌注桩浇筑过程中，难以控制混凝土的浇筑高度并确保混凝土的浇筑质量的问题，本发明通过向已浇筑混凝土的灌注桩内下放取样桶，取出混凝土并进行质量分析，同时从取样桶桶身的刻度获取当前浇筑混凝土面的高度，进而控制灌注桩桩顶的高度及混凝土的质量，操作方便，精确度高。

具体得，图1示出了根据本发明实施例的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置结构。

如图1所示，本发明的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置，包括取样桶2、斜挡板4、负重环3，其中，取样桶2为两端开放的圆柱状结构，在取样桶2的外部桶身上设置有刻度，取样桶2的下端焊接有多个斜挡板转轴；斜挡板4为多个，均为等腰三角形形状，各斜挡板4均铰链在斜挡板转轴上；斜挡板4下方设置有台阶，台阶固定在取样桶2的下端，并与取样桶2的底平面相平行；负重环3设置在取样桶2的桶身外侧。

具体地，在取样桶2的下端焊接有多个斜挡板转轴，各斜挡板转轴对称的分布在取样桶2的下端，并共同组成一个内切于取样桶2底部圆形的多边形，斜挡板4与斜挡板转轴是一一对应的，也就是说斜挡板4的个数与斜挡板转轴的个数是相同的，为了控制斜挡板4绕斜挡板转轴的转动方向，在斜挡板4下方设置有台阶5，台阶5固定在取样桶2上，并且与取样桶2的底平面相平行，这样各斜挡板4均能够绕对应的斜挡板转轴朝取样桶2的内部方向翻转，而不会向取样桶2外部方向翻转，这种结构能够在取样桶2的下沉过程中，使混凝土自动进入取样桶2内部，并在提取过程中，通过台阶5的作用，防止取样桶2内部的混凝土泄露出去，顺利完成取样工作。

其中，台阶为钢板或直径不小于15mm的钢筋，在台阶5为钢板的情况下，需要钢板的个数与斜挡板4的个数相等，并且钢板垂直于斜挡板转轴焊接在取样桶2的下端，在限制斜挡板4向取样桶2外侧翻转的同时，使混凝土顺利进入取样桶2内，而不被钢板阻挡；在台阶5为直径不小于15mm的钢筋的情况下，钢筋平行于取样桶2底面进行焊接，在本发明中所需钢筋至少为3根，通过形成三角形焊接在斜翻板4下方，阻挡斜翻板4向取样桶2外侧翻转，在斜翻板4数量较多的情况下也可以设置多个钢筋作为台阶5。

需要说明的是，在台阶5为钢筋的情况下，钢筋的直径可以根据取样桶2的容量大小进行选取，能够起到阻挡所有斜翻板4翻转，同时承担进入取样桶2内的混凝土的重量即可。

其中，在取样桶2的桶身设置有刻度，吊绳1下放取样桶2的过程中，通过取样桶2下放的高度以及取样桶2自身带有的刻度能够得知当前灌注桩灌注的混凝土面的高度，进而能够控制再次浇筑混凝土的用量，同时能够掌握浇筑混凝土的均匀程度。通过多次的取样测量，便可控制浇筑混凝土至灌注桩桩顶的设定标高，此外，为了保证灌注桩桩顶的质量，浇筑过程中混凝土的灌注量应适当的超出设定标高，同时避免不发生大量超灌的现象。

在本发明的一个具体实施方式中，取样桶的桶身上的单位刻度为1cm，也就是说取样桶桶身的每刻度宽度为1cm，该刻度可以根据具体的施工要求或施工标准进行自行设定。

需要说明的是，为了保证对灌注桩内已浇筑混凝土进行顺利取样，各斜挡板4在台阶5的作用下保持水平状态时，等腰三角形的斜挡板能够共同拼接成一个圆形结构，也就是说各等腰三角形的斜挡板4在台阶5的作用下，共同组成取样桶2的一个底面，防止采样混凝土在提取过程中发生泄露现象。

此外，由于取样桶2及斜挡板4的质量有限，为保证取样桶2能够顺利下沉入灌注桩混凝土内，在取样桶2的外侧设置有负重环3，负重环3通过挂钩等方式固定在取样桶2的桶身外侧，并根据具体的条件，适当增加负重环的个数，直至能够使取样桶顺利沉入混凝土面。

具体地，图2示出了根据本发明实施例的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置的负重环结构。

如图2所示，负重环3为一个环形结构，负重环3的内径略大于取样桶的外径，并通过挂钩、挡片或者螺栓等方式固定在取样桶的桶身外侧，在本发明的一个具体实施方式中，每个负重环3的重量为2KG，具体的重量可以根据施工要求及施工条件自行设计，能够起到使取样桶负重的作用即可。

具体地，图3示出了根据本发明实施例的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置的斜挡板结构。

如图3所示，在取样桶3的底部焊接有多个斜挡板转轴6，各斜挡板转轴6在取样桶2底部均匀分布，各斜挡板4铰链7在斜挡板转轴6上，其中，斜挡板4的两个顶角通过两个铰链点与斜挡板转轴6进行连接固定，使得各斜挡板4均能够绕斜挡板转轴6朝取样桶2的内部翻转，并且各斜挡板4在水平位置时，能够共同闭合成圆形。在本发明的一个具体实施方式中，各斜挡板4的厚度均为2cm，各倾斜挡板4的总面积为取样桶2的桶底面积的4/5，由于斜挡板转轴6的存在，斜挡板4在全部闭合之后并不能完全将取样桶2的底部封闭，但是这些缝隙并不影响对混凝土的取样。此外，斜挡板4除了通过铰链7的方式与取样桶2连接外，也可以将斜挡板4设计成穿套在斜挡板转轴6上的结构。

根据上述控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置，本发明还提供一种控制钻孔灌注桩桩顶标高的方法。具体地，图4为根据本发明实施例的控制钻孔灌注桩桩顶标高的方法流程。

如图4所示，本发明提供的控制钻孔灌注桩桩顶标高的方法包括：

S410：通过负重环使控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置的取样桶及斜挡板沉入混凝土面；

其中，在取样桶及斜挡板沉入混凝土面的过程中，首相要对取样桶添加若干个负重环，然后通过吊绳下方取样桶，灌注桩内的混凝土会对斜挡板产生一个压力，各斜挡板在混凝土压力的作用下向取样桶内部翻转，混凝土进入取样桶内。

S420：通过连接在取样桶上端的吊绳提出取样桶，测量混凝土的浇筑高度，并对取样桶内的混凝土进行检测分析；

具体地，在提出取样桶的过程中，进入取样桶内的混凝土通过自身重量会将各斜挡板下压，由于台阶的存在，各斜挡板翻转至水平面停止，并在水平面闭合成圆形，提出时使混凝土保留在取样桶内。

S430：灌注桩浇筑混凝土的过程中重复上述步骤，多次取样分析。

其中，在钻孔灌注桩浇筑混凝土的过程中，通过多次使用本发明提供的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置，掌握浇筑过程中已浇筑混凝土的质量，判断混凝土面的均匀程度等，同时通过取样桶上的刻度获取当前浇筑混凝土面的高度，进而控制再次浇筑混凝土的用量，在保证施工质量的前提下，减少混凝土的浪费，省工省时。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置及其使用方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置及其使用方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (9)

1.一种控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置，包括：取样桶、斜挡板、负重环，其中，

所述取样桶为圆柱状，在所述取样桶的桶身上设置有刻度，在所述取样桶的下端焊接有斜挡板转轴；

所述斜挡板的形状为等腰三角形，所述斜挡板均铰链在所述斜挡板转轴上，所述斜挡板的总面积不小于所述取样桶的桶底面积的4/5；

在所述取样桶上固定有台阶，所述台阶位于所述斜挡板下方，并与所述取样桶的底平面相平行；

所述负重环设置在所述取样桶的桶身外侧。

2.如权利要求1所述的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置，其中，

所述台阶为钢板或直径不小于15mm的钢筋。

3.如权利要求2所述的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置，其中，

所述台阶为钢板时，所述钢板与所述斜挡板转轴垂直焊接；所述台阶为直径不小于15mm的钢筋时，所述钢筋平行于所述取样桶底面焊接。

4.如权利要求1所述的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置，其中，

所述负重环至少为一个，每个负重环的重量为2KG。

5.如权利要求1所述的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置，其中，

所述负重环通过挂钩、挡片或者螺栓固定在所述取样桶的桶身外侧。

6.如权利要求1所述的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置，其中，

所述斜挡板，均能绕所述斜挡板转轴向所述取样桶的内部翻转，并且各斜挡板在水平位置时，能够共同闭合成圆形。

7.一种控制钻孔灌注桩桩顶标高的方法，包括：

将如权利要求1～6任一项所述的控制钻孔灌注桩桩顶标高的装置下放入钻孔灌注桩内；

通过负重环使所述装置的斜挡板及取样桶沉入混凝土面；

通过连接在所述取样桶上端的吊绳提出所述取样桶，测量混凝土的浇筑高度，并对取样桶内的混凝土进行检测分析；

在灌注桩浇筑混凝土的过程中重复上述步骤，多次取样分析。

8.如权利要求7所述的控制钻孔灌注桩桩顶标高的方法，其中，

在所述取样桶及斜挡板沉入混凝土面的过程中，混凝土挤压所述斜挡板，各所述斜挡板向所述取样桶内部翻转，混凝土进入所述取样桶内。

9.如权利要求7所述的控制钻孔灌注桩桩顶标高的方法，其中，

在提出所述取样桶的过程中，进入所述取样桶内的混凝土将各斜挡板下压，并使各斜挡板在台阶的作用下闭合成圆形，提出时混凝土保留在所述取样桶内。