CN106522288A - 一种水下混凝土灌注桩标高的控制装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种使用方便，快捷精确的水下混凝土灌注桩标高的控制装置及其使用方法；采用的技术方案为：吊绳设置在吊桶的顶部，用于提拉吊桶，吊桶呈长方体状，吊桶的底部为固定板，小车活动放置在固定板上，推柄下端固定在小车上，推柄上端伸出吊桶外部，小车前方的吊桶侧壁上设置有活动门，固定板的下端设置有压力传感器，压力传感器通过电缆线与设置在吊桶外部的压力传感器显示器电连接，吊桶的底部外侧设置有测量盒，测量盒由侧板和底板组成，底板上设置有物料进口，底板上设置有活动板，活动板的通过底部的支腿设置有小轮，活动板上和测量盒的侧板上均设置有多个泥浆孔；本发明可广泛应用于水下混凝土浇注。
Description
技术领域
本发明一种水下混凝土灌注桩标高的控制装置及其使用方法，属于地基基础施工质量控制领域，特别涉及一种可以准确控制水下混凝土钻孔灌注桩标高的装置及其使用方法。
背景技术
随着城市社会的发展，桩基础越来越得到广泛的应用，桩长多则十几米甚至几十米，灌注桩一种较广泛的成孔施工方法是泥浆护壁成孔灌注。由于在地面上成孔，孔中又有泥浆和混凝土的存在，所以施工状况会非常复杂，不时会有超灌和欠灌的现象发生。目前，判断水下混凝土是否达到设计标高的传统方法是测绳带重锤测量，这种方法主要由施工人员的经验确定，所测的准确度低。如果水下混凝土欠灌，达不到设计的标高，会严重影响灌注桩施工质量，承载力受到巨大影响。而混凝土的超灌，虽然桩的质量达到了安全质量要求，但是施工方必须承担超灌混凝土的费用和破桩头的费用，施工结束后，造成几百万元的经济浪费。现有的测量方式会出现一些问题，特别是针对一些虚孔深度大的桩进行灌注时，将出现的问题更多，结果更不准确。另一方面采用电阻率法进行测试时，需要配套设备，对仪器经费的要求较高，操作起来不简便。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种使用方便，快捷精确的水下混凝土灌注桩标高的控制装置及其使用方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种水下混凝土灌注桩标高的控制装置，包括吊绳、吊桶、电缆线、推柄、小车和活动门，所述吊绳设置在吊桶的顶部，用于提拉吊桶，所述吊桶呈长方体状，所述吊桶的底部为固定板，所述小车活动放置在固定板上，所述推柄的下端固定在小车上，所述推柄的上端伸出吊桶外部，用于推移小车，所述小车前方的吊桶侧壁上设置有活动门，通过推柄推动小车从活动门伸出，但又不会使小车从吊桶内脱落，所述固定板的下端设置有压力传感器，所述压力传感器通过电缆线与设置在吊桶外部的压力传感器显示器电连接，所述吊桶的底部外侧设置有测量盒，所述测量盒的外轮廓与吊桶外轮廓一致，所述测量盒由侧板和底板组成，所述底板上设置有物料进口，所述底板上设置有活动板，所述活动板的比重大于泥浆比重而小于混凝土比重，所述活动板的四周外形与测量盒的内部相匹配，所述活动板的通过底部的支腿设置有小轮，所述小轮能沿测量盒的侧板内侧上下移动，所述活动板上和测量盒的侧板上均设置有多个泥浆孔，所述泥浆孔的直径大于泥浆粒径而小于水下混凝土的粒径。
所述活动板的比重在1.5～2之间。
所述吊桶的外侧壁上设置有配重块来辅助吊桶下沉。
所述小车开口高度为7～8cm，且长度小于固定板长度，宽度稍小于固定板宽度。
所述推柄为可伸缩结构，且刚度较大，不易弯折。
本发明一种水下混凝土灌注桩标高的控制装置的使用方法，按下述步骤进行：
（1）、准备水下混凝土灌注桩标高控制装置，该装置包括桶壁开设转轴的活动门和测量盒侧板开设的泥浆孔和压力传感器，小车，泥浆孔的直径大于泥浆粒径而小于水下混凝土的粒径，其孔径为3.5～4.8mm，测量盒底板上设有带有小轮和泥浆孔的活动板，活动板的比重大于泥浆比重而小于混凝土比重，其比重在1.5～2之间，在吊桶底部的固定板下设有压力传感器，通过电缆线与地面上的压力传感器显示器电连接，吊桶底部的固定板上设有底端带有滚轮和左侧面带有推柄的小车；
（2）、计算出设计标高离水下混凝土灌注孔孔口的距离；
（3）、调节推柄的长度，使之可以在地面上推动小车，安装配重块，拉住吊绳，将吊桶放置在设计标高处；
（4）、在开始灌注混凝土的过程中，混凝土和泥浆会从钻孔内不断上升，当泥浆通过物料进口进入装置时，泥浆会从泥浆孔流走，由于带有泥浆孔的活动板的比重大于泥浆比重，所以不会上浮，而活动板上的泥浆孔直径小于水下混凝土粒径，且活动板比重小于混凝土比重，所以带有泥浆孔的活动板会随着混凝土的上升而上升，从而活动板会压到压力传感器，压力传感器在感受到超出液压的附加压力时，压力传感器显示器便会产生数据，此时便可判断出新鲜混凝土已到达设计标高处，便暂时停止对混凝土的灌注；
（5）、停止灌注混凝土后，便可在地面上朝着带有活动门的吊桶壁一侧推动推柄，此时小车会顶开活动门，样品便会进入小车，再反方向推动推柄，活动门就会闭合，这时，拉动吊绳，将装置提到地面上，若小车内有混凝土，便可双重确定混凝土已浇至设计标高处，最后彻底结束灌注。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明解决了传统混凝土超罐或欠罐等问题，能够方便、快速、精确地确定混凝土达到标高设计要求，有效地区分了泥浆与混凝土，这样既节约经济，同时也保证了桩身与桩头的质量。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图中：1为吊绳、2为吊桶、3为电缆线、4为推柄、5为小车、6为活动门、7为配重块、8为泥浆孔、9为固定板、10为压力传感器、11为小轮、12为活动板、13为压力传感器显示器。
具体实施方式
如图1所示，一种水下混凝土灌注桩标高的控制装置，包括吊绳1、吊桶2、电缆线3、推柄4、小车5和活动门6，所述吊绳1设置在吊桶2的顶部，用于提拉吊桶2，所述吊桶2呈长方体状，所述吊桶2的底部为固定板9，所述小车5活动放置在固定板9上，所述推柄4的下端固定在小车5上，所述推柄4的上端伸出吊桶2外部，用于推移小车5，所述小车4前方的吊桶2侧壁上设置有活动门6，通过推柄4推动小车5从活动门6伸出，但又不会使小车5从吊桶2内脱落，所述固定板9的下端设置有压力传感器10，所述压力传感器10通过电缆线3与设置在吊桶2外部的压力传感器显示器13电连接，所述吊桶2的底部外侧设置有测量盒，所述测量盒的外轮廓与吊桶2外轮廓一致，所述测量盒由侧板和底板组成，所述底板上设置有物料进口，所述底板上设置有活动板12，所述活动板12的比重大于泥浆比重而小于混凝土比重，所述活动板12的四周外形与测量盒的内部相匹配，所述活动板12的通过底部的支腿设置有小轮11，所述小轮11能沿测量盒的侧板内侧上下移动，所述活动板12上和测量盒的侧板上均设置有多个泥浆孔8，所述泥浆孔8的直径大于泥浆粒径而小于水下混凝土的粒径。
所述活动板12的比重在1.5～2之间。
所述吊桶2的外侧壁上设置有配重块7来辅助吊桶2下沉。
所述小车5开口高度为7～8cm，且长度小于固定板9长度，宽度稍小于固定板9宽度。
所述推柄4为可伸缩结构，且刚度较大，不易弯折。
本发明一种水下混凝土灌注桩标高的控制装置的使用方法，按下述步骤进行：
（1）、准备水下混凝土灌注桩标高控制装置，该装置包括桶壁开设转轴的活动门6和测量盒侧板开设的泥浆孔8和压力传感器10，小车5，泥浆孔8的直径大于泥浆粒径而小于水下混凝土的粒径，其孔径为3.5～4.8mm，在测量盒底板上设置有带有小轮11和泥浆孔8的活动板12，活动板12的比重大于泥浆比重而小于混凝土比重，其比重在1.5～2之间，在吊桶底部的固定板9下设有压力传感器10，通过电缆线3与地面上的压力传感器显示器13电连接，吊桶2底部的固定板9上设有底端带有滚轮和左侧面带有推柄4的小车5；
（2）、计算出设计标高离水下混凝土灌注孔孔口的距离；
（3）、调节推柄4的长度，使之可以在地面上推动小车5，安装配重块7，拉住吊绳1，将吊桶2放置在设计标高处；
（4）、在开始灌注混凝土的过程中，混凝土和泥浆会从钻孔内不断上升，当泥浆通过物料进口进入装置时，泥浆会从泥浆孔8流走，由于带有泥浆孔8和小轮11的活动板12的比重大于泥浆比重，所以不会上浮，而活动板12上的泥浆孔8直径小于水下混凝土粒径，且活动板12比重小于混凝土比重，所以带有泥浆孔8的活动板12会随着混凝土的上升而上升，从而活动板12会压到压力传感器10，压力传感器10在感受到超出液压的附加压力时，压力传感器显示器13便会产生数据，此时便可判断出新鲜混凝土已到达设计标高处，便暂时停止对混凝土的灌注；
（5）、停止灌注混凝土后，便可在地面上朝着带有活动门6的吊桶壁一侧推动推柄4，此时小车5会顶开活动门6，样品便会进入小车5，再反方向推动推柄4，活动门6就会闭合,这时，拉动吊绳1，将装置提到地面上，若小车内有混凝土，便可双重确定混凝土已浇至设计标高处，最后彻底结束灌注。
本发明中固定板9下侧固定设置有压力传感器10，当感受到超出液压的附加压力时，数据会通过电缆线3传至压力传感器显示器13。
本发明在固定板9上设置带有推柄4的小车5，小车5开口高度为7～8cm，长度小于固定板9长度，宽度稍小于固定板9宽度，小车5左侧设置可以伸缩，且刚度较大，不易弯折的推柄4。
本发明中配重块7至少为一个，每个重3kg，用螺栓固定在吊桶2的外侧。
本发明的工作原理：本发明标高控制装置的测量盒侧板和测量盒底板上的活动板上都开设有泥浆孔，泥浆孔的孔径大于泥浆的粒径而小于混凝土的粒径。因为比重大的物体会在比重小的液态物体中下沉，比重小的物体会在比重大的液体中上浮。泥浆和混凝土在灌注的过程中均为液体，由于一般泥浆的比重为1.2左右，混凝土的比重在2.4左右，所以设置带有小轮和泥浆孔的活动板的比重在1.5～2之间，从而活动板遇到泥浆时会保持静止状态，泥浆通过泥浆孔流走，而混凝土在上升的过程中，势必会把比重小于它的活动板顶起，从而活动板上升时，必然会压到固定在固定板下面的压力传感器，压力传感器会通过电缆线将超出液压的附加压力传至压力传感器显示器，这时便暂停对混凝土的灌注，此时，给推柄朝带转轴的小门方向施加一个推力，小车便会顶开小门，取到样品，再反方向推动小车，小门便会闭合，提升吊绳，在地面上查看小车内是否有混凝土，确定混凝土确实达到标高，便可结束对混凝土的灌注。
本发明解决了传统混凝土超罐或欠罐等问题，能够方便、快速、精确地确定混凝土达到标高设计要求，有效地区分了泥浆与混凝土，这样既节约经济，同时也保证了桩身与桩头的质量。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (6)
1.一种水下混凝土灌注桩标高的控制装置，其特征在于，包括吊绳（1）、吊桶（2）、电缆线（3）、推柄（4）、小车（5）和活动门（6），所述吊绳（1）设置在吊桶（2）的顶部，用于提拉吊桶（2），所述吊桶（2）呈长方体状，所述吊桶（2）的底部为固定板（9），所述小车（5）活动放置在固定板（9）上，所述推柄（4）的下端固定在小车（5）上，所述推柄（4）的上端伸出吊桶（2）外部，用于推移小车（5），所述小车（4）前方的吊桶（2）侧壁上设置有活动门（6），通过推柄（4）推动小车（5）从活动门（6）伸出，但又不会使小车（5）从吊桶（2）内脱落，所述固定板（9）的下端设置有压力传感器（10），所述压力传感器（10）通过电缆线（3）与设置在吊桶（2）外部的压力传感器显示器（13）电连接，所述吊桶（2）的底部外侧设置有测量盒，所述测量盒的外轮廓与吊桶（2）外轮廓一致，所述测量盒由侧板和底板组成，所述底板上设置有物料进口，所述底板上设置有活动板（12），所述活动板（12）的比重大于泥浆比重而小于混凝土比重，所述活动板（12）的四周外形与测量盒的内部相匹配，所述活动板（12）的通过底部的支腿设置有小轮（11），所述小轮（11）能沿测量盒的侧板内侧上下移动，所述活动板（12）上和测量盒的侧板上均设置有多个泥浆孔（8），所述泥浆孔（8）的直径大于泥浆粒径而小于水下混凝土的粒径。
2.根据权利要求1所述的一种水下混凝土灌注桩标高的控制装置，其特征在于，所述活动板（12）的比重在1.5～2之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种水下混凝土灌注桩标高的控制装置，其特征在于，所述吊桶（2）的外侧壁上设置有配重块（7），所述配重块（7）用来辅助吊桶（2）下沉。
4.根据权利要求3所述的一种水下混凝土灌注桩标高的控制装置，其特征在于，所述小车（5）开口高度为7～8cm，且长度小于固定板（9）长度，宽度稍小于固定板（9）宽度。
5.根据权利要求4所述的一种水下混凝土灌注桩标高的控制装置，其特征在于，所述推柄（4）为可伸缩结构。
6.一种如权利要求1所述水下混凝土灌注桩标高的控制装置的使用方法，其特征在于，按下述步骤进行：
（1）、准备水下混凝土灌注桩标高控制装置，该装置包括桶壁开设转轴的活动门（6）和测量盒侧板开设的泥浆孔（8）和压力传感器（10），小车（5），泥浆孔（8）的直径大于泥浆粒径而小于水下混凝土的粒径，其孔径为3.5～4.8mm，在测量盒底板上设置有带有小轮（11）和泥浆孔（8）的活动板（12），活动板（12）的比重大于泥浆比重而小于混凝土比重，其比重在1.5～2之间，在吊桶底部的固定板（9）下设有压力传感器（10），通过电缆线（3）与地面上的压力传感器显示器（13）电连接，吊桶（2）底部的固定板（9）上设有底端带有滚轮和左侧面带有推柄（4）的小车（5）；
（2）、计算出设计标高离水下混凝土灌注孔孔口的距离；
（3）、调节推柄（4）的长度，使之可以在地面上推动小车（5），安装配重块（7），拉住吊绳（1），将吊桶（2）放置在设计标高处；
（4）、在开始灌注混凝土的过程中，混凝土和泥浆会从钻孔内不断上升，当泥浆通过物料进口进入装置时，泥浆会从泥浆孔（8）流走，由于带有泥浆孔（8）的活动板（12）的比重大于泥浆比重，所以不会上浮，而活动板（12）上的泥浆孔（8）直径小于水下混凝土粒径，且活动板（12）比重小于混凝土比重，所以带有泥浆孔（8）的活动板（12）会随着混凝土的上升而上升，从而活动板（12）会压到压力传感器（10），压力传感器（10）在感受到超出液压的附加压力时，压力传感器显示器（13）便会产生数据，此时便可判断出新鲜混凝土已到达设计标高处，便暂时停止对混凝土的灌注；
（5）、停止灌注混凝土后，便可在地面上朝着带有活动门（6）的吊桶壁一侧推动推柄（4），此时小车（5）会顶开活动门（6），样品便会进入小车（5），再反方向推动推柄（4），活动门（6）就会闭合，这时，拉动吊绳（1），将装置提到地面上，若小车内有混凝土，便可双重确定混凝土已浇至设计标高处，最后彻底结束灌注。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Han Yunshan Inventor after: Liu Lan Inventor after: Li Jianjun Inventor after: Guo Hong Inventor after: Xue Jianying Inventor after: Liu Tao Inventor after: Yao Meng Inventor after: Dong Yanli Inventor after: Qiao Hongbin Inventor after: Zhang Xiaoshuang Inventor after: Duan Wei Inventor after: Feng Chao Inventor after: Wang Yuanlong Inventor after: Zhang Hongping Inventor after: Cheng Zhi Inventor before: Han Yunshan Inventor before: Liu Lan Inventor before: Li Jianjun Inventor before: Guo Hong Inventor before: Xue Jianying Inventor before: Qiao Hongbin Inventor before: Zhang Xiaoshuang Inventor before: Duan Wei Inventor before: Feng Chao Inventor before: Dong Yanli Inventor before: Wang Yuanlong Inventor before: Zhang Hongping Inventor before: Cheng Zhi |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |