CN108678037B - 一种水下混凝土浇筑标高测量设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下混凝土浇筑标高测量设备及方法，包括，调节杆，采用伸缩杆结构，其表面标有刻度；钳式探头，与调节杆的下端部活动连接，由左右对称的钳柄、钳片组成，且在钳柄与钳片的连接处还连接钢丝绳的下端部，该钢丝绳穿过调节杆中心并伸出调节杆的后端部；相对应的，调节杆上开设有放置钢丝绳的通孔，当钳式探头活动时，钢丝绳上下移动。本发明的一种水下混凝土浇筑标高测量设备及方法与现有技术相比，既保证混凝土标高到位，又避免超灌高度太高而造成混凝土浪费，还可以减少破桩工程量，起到保证桩基的工程质量，降低成本的作用。

Description

一种水下混凝土浇筑标高测量设备及方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体地说是一种水下混凝土浇筑标高测量设备及方法。

背景技术

目前基建施工过程中，灌注桩水下混凝土的施工经常遇到，通常情况下，钻孔灌注桩水下混凝土浇筑标高难以控制，尤其是桩顶埋深较大的情况，造成超灌和欠灌的情况较多。欠灌时，挖至基底需要接桩处理，浪费时间和施工费用；超灌时，浪费混凝土，增加破除费用和垃圾清运费用。

基于此，亟需一种能精确控制混凝土浇筑标高，保证工程桩顶标高符合设计及规范的标高测量设备。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种水下混凝土浇筑标高测量设备及方法。

一种水下混凝土浇筑标高测量设备，包括，调节杆，采用伸缩杆结构，其表面标有刻度；钳式探头，与调节杆的下端部活动连接，由左右对称的钳柄、钳片组成，且在钳柄与钳片的连接处还连接钢丝绳的下端部，该钢丝绳穿过调节杆中心并伸出调节杆的后端部；相对应的，调节杆上开设有放置钢丝绳的通孔，当钳式探头活动时，钢丝绳上下移动。

所述调节杆由下往上顺序包括可活动调节的三部分钢管：基准杆、第一加长杆和第二加长杆，其中基准杆的下端部配置有端头板，且该端头板与基准杆的顶部均开设有上述通孔，基准杆滑动套接在第一加长杆内并通过弹簧卡片与第一加长杆限位固定；第一加长杆、第二加长杆的下端部均呈开口状，且顶部均开设有上述通孔，第一加长杆滑动调节在第二加长杆内并通过弹簧卡片与第二加长杆限位固定。

所述钳式探头与调节杆下端部的具体连接结构为：在调节杆下端部配置的端头板直径大于基准杆的直径，该端头板相对两侧向下延伸配置有拉板，所述拉板上用于与端头板焊接的上部为圆筒状耳部，钳柄端部通过转轴活动安装在该耳部；拉板的下部为板状连接部，且该板状连接部的前端部开设有弹簧孔，钳片通过螺栓弹簧与该弹簧孔活动连接，相对应的，钳片的外壁上配置有与螺栓弹簧相连接且开设有弹簧孔的耳板；静止状态下，钳片呈打开状态。

所述钳片呈格栅式板状，即该钳片呈板状且在板状结构的下侧均匀开设有若干长条孔，在钳片内侧壁上均匀焊接有若干相对平行的防脱钢牙，该防脱钢牙呈圆柱状、长方体柱状或三角柱状。

所述钢丝绳包括两条，其中一条底部连接一钳柄与钳片的连接处，另一条底部连接另一钳柄与钳片的连接处，两条钢丝绳的上部相互缠绕绞为一体且其缠绕的起点置于端头板下侧，所述钢丝绳的顶部配置有圆形握持部，且钢丝绳上标有刻度，通过读取该刻度即可获知钢丝绳握持部距离调节杆顶部的距离。

一种水下混凝土浇筑标高测量方法，基于上述设备，测量过程为：首先通过调节杆将钳式探头送入桩顶以下，然后通过拉紧和放松钢丝绳，使钳式探头的左右钳片合拢、张开运动，直至钢丝绳无法合拢，通过其张合的幅度，判定钳式探头是否到达含有石子的混凝土内，然后由伸缩杆和钢丝绳上的刻度，获取测量探头所处的标高。

在测量过程中，使用上述设备前，首先通过拉紧和松弛钢丝绳，标定出钳片张开与合拢两种状态绳的读数差值△；然后根据该读数差值来判断钳片是否钳有石子，从而确定是否到达混凝土中。

通过读数差值来判断钳片是否钳有石子的具体过程为：

首先将水下混凝土浇筑标高测量设备送入灌注桩桩孔，按照钢丝绳的刻度，将钳式探头下伸至桩顶标高；

反复拉紧和松弛钢丝绳，若拉松两种状态绳读数差值等于△，说明该处没有石子，混凝土面低于设计标高，需要继续往下探测；

一边伸长调节杆，一边拉紧和松弛钢丝绳，直至拉松两种状态绳的读数差值小于△，说明已经探测到混凝土中的石子，测量出混凝土面与桩顶的高差，估算需要继续灌注的方量。

当浇筑标高测量完成后，开始进行灌注桩水下混凝土浇筑，在浇筑过程中，随着混凝土面的上升，跟踪监测混凝土面的标高，直至混凝土顶面达到桩顶设计标高，完成整个监测过程。

本发明的一种水下混凝土浇筑标高测量设备及方法和现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明的一种水下混凝土浇筑标高测量设备及方法，本发明只需一次探孔，能通过探测出混凝土内石子的上升位置，跟踪监测水下混凝土浇筑面的准确高度，精确控制混凝土浇筑标高，保证工程桩顶标高符合设计及规范，又杜绝了超灌造成的成本费用；既保证混凝土标高到位，又避免超灌高度太高而造成混凝土浪费，还可以减少破桩工程量，起到保证桩基的工程质量，降低成本的作用，该测量设备操作简便、显示直观、测量精确，且周转率高、经济耐用、实用性强，适用范围广泛，具有很好的推广应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

附图1为水下混凝土浇筑标高测量设备拉紧状态示意图。

附图2为图1的A-A剖视图。

附图3为水下混凝土浇筑标高测量设备松弛状态示意图。

附图中的标记分别表示：

1、基准杆，2、第一加长杆，3、第二加长杆，4、通孔，5、钢丝绳，6、弹簧卡片，7、端头板，8、拉板，9、钳片，10、弹簧孔，11、螺栓弹簧，12、钳柄，13、耳部，14、长条孔，15、握持部，16、转轴，17、防脱钢牙，18、耳板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1、图2、图3所示，本发明提供一种水下混凝土浇筑标高测量设备，包括，调节杆，采用伸缩杆结构，其表面标有刻度；钳式探头，与调节杆的下端部活动连接，由左右对称的钳柄12、钳片9组成，且在钳柄12与钳片9的连接处还连接钢丝绳5的下端部，该钢丝绳5穿过调节杆中心并伸出调节杆的后端部；相对应的，调节杆上开设有放置钢丝绳5的通孔4，当钳式探头活动时，钢丝绳5上下移动。

所述调节杆由下往上顺序包括可活动调节的三部分钢管：基准杆1、第一加长杆2和第二加长杆3，其中基准杆1的下端部配置有端头板7，且该端头板7与基准杆1的顶部均开设有上述通孔4，基准杆1滑动套接在第一加长杆2内并通过弹簧卡片6与第一加长杆2限位固定；第一加长杆2、第二加长杆3的下端部均呈开口状，且顶部均开设有上述通孔4，第一加长杆2滑动调节在第二加长杆3内并通过弹簧卡片6与第二加长杆3限位固定。

所述钳式探头与调节杆下端部的具体连接结构为：在调节杆下端部配置的端头板7直径大于基准杆1的直径，该端头板7相对两侧向下延伸配置有拉板8，所述拉板8上用于与端头板7焊接的上部为圆筒状耳部13，钳柄12端部通过转轴16活动安装在该耳部13；拉板8的下部为板状连接部，且该板状连接部的前端部开设有弹簧孔10，钳片9通过螺栓弹簧11与该弹簧孔10活动连接，相对应的，钳片9的外壁上配置有与螺栓弹簧11相连接且开设有弹簧孔10的耳板18；静止状态下，钳片9呈打开状态。

所述钳片9呈格栅式板状，即该钳片9呈板状且在板状结构的下侧均匀开设有若干长条孔14，在钳片9内侧壁上均匀焊接有若干相对平行的防脱钢牙17，该防脱钢牙17呈圆柱状、长方体柱状或三角柱状。

所述钢丝绳5包括两条，其中一条底部连接一钳柄12与钳片9的连接处，另一条底部连接另一钳柄12与钳片9的连接处，两条钢丝绳5的上部相互缠绕绞为一体且其缠绕的起点置于端头板7下侧，所述钢丝绳5的顶部配置有圆形握持部15，且钢丝绳5上标有刻度，通过读取该刻度即可获知钢丝绳握持部15距离调节杆顶部的距离。

该测量设备由调节杆、钳式探头和钢丝绳工具三部分组成。其中调节杆由一节基准杆1、第一加长杆2和第二加长杆3组成，圆管形杆件相互搭接，随意伸缩，并采用弹簧卡片6固定；

调节杆将钳式探头送入桩顶以下，通过拉紧和放松钢丝绳，使钳式探头的左右钳片9合拢、张开运动，根据钢丝绳张合的幅度，可判定钳式探头是否到达含有石子的混凝土内。由调节杆和钢丝绳上的刻度，可以测量探头所处的标高。

水下混凝土浇筑至桩顶前，采用该测量设备，仅需一次下探，就可以跟踪测量混凝土的浇筑高度，排除砂浆的干扰。这样既可以防止水下混凝土欠灌，又可以防止超灌大量的混凝土。

该设备在水下混凝土浇筑工艺中，可广泛应用。操作简便，显示直观、测量精确，即可保证质量，又可降低损耗。

在本发明中，钳式探头采用不锈钢制作，小巧轻盈，灵活便捷。采用两个转轴16分别将左右两钳片9固定在端头板7上，使用两个螺栓弹簧11固定在拉板8上。钳片9自然状态为张开状态，若钢丝绳5拉紧，处于闭合状态。张合过程能探测水下混凝土的石子到达该部位。格栅式钳片9可将水泥浆或砂浆流出，其上的防脱钢牙17是防止石子滑脱，遇到石子是判定混凝土的直观标准，较为准确。

调节杆采用镀锌钢管，三节直径逐级减小，相互套接。最下端的基准杆1直径最小，下端与钳式探头焊接；其他两节为加长杆，可根据孔深适当调整长度，总长度可达到10米以上，若是空孔深度较大，可再加上若干节加长杆。

杆件之间采用异形弹簧片限位，手按即可回缩收起，弹出极为固定。可根据孔深自由把握。伸缩节一端设有穿绳板，起到保证绳顺直的作用。

钢丝绳5既有一定的强度，又有醒目的刻度，其下端改为双股分别与钳式探头的左右钳片9栓牢，起到拉动钳片9的使其合拢的作用；上端逐一穿过调节杆的穿绳板，外露部分用于手握提拉。其作用有两个：（1）提拉可使钳片9闭合，放松钳片9自动张开，钢丝绳5进度的刻度能反应钳片9是否遇到石子；（2）钢丝绳5上的刻度，能随时掌握探头的位置标高，可以实现跟踪监测作用。

在实际制作使用时，只需在钢丝绳5表面喷涂对应刻度即可。

钳式探头焊接与调节杆下端的端板上，能将探头送入桩孔内一定范围内的任意深度，增加加长杆的节数可扩大深度范围。钢丝绳5连接钳式探头，通过拉动钢丝绳5能控制钳式探头的张合。钢丝绳5穿过调节杆穿绳板上的小孔，限制钢丝绳5滑动方向，理顺钢丝绳5，保证顺利使用。

通过调节杆和钢丝绳5，可操纵孔内的钳式探头，可以直接感知孔内混凝土石子是否存在，不需要反复上提观测。绳又能测量探头位置标高，可以实现浇筑过程中的跟踪监测，可节约时间，减少工作量。

该工具特征是由调节杆将钳式探头送入水下混凝土面，利用钢丝绳5拉动探头的左右钳片9，通过钢丝绳5的提升刻度反映出探头是否到达含有石子的混凝土面，再利用绳的刻度读取探头的深度，从而实现测量混凝土浇筑面的标高。

钳式探头采用不锈钢制作，小巧轻盈，灵活便捷。采用两个转轴16分别将左右两钳片9固定在端头板7上，使用两个螺栓弹簧11固定在拉板8上。钳片9自然状态为张开状态，若钢丝绳5拉紧，处于闭合状态。张合过程能探测水下混凝土的石子到达该部位。格栅式钳片9可将水泥浆或砂浆流出，其上的防脱钢牙17是防止石子滑脱。

调节杆的杆件之间采用异形弹簧片限位，手按即可回缩收起，弹出极为固定。可根据孔深自由把握。伸缩节一端设有穿绳板，起到保证绳顺直的作用。

钢丝绳5既有一定的强度，又有醒目的刻度，其下端改为双股分别与钳式探头的左右钳片9栓牢，起到拉动钳片9的使其合拢的作用；上端逐一穿过调节杆的通孔4，外露部分用于手握提拉。

钳式探头焊接与调节杆下端的端板上，能将探头送入桩孔内一定范围内的任意深度，增加加长杆的节数可扩大深度范围。钢丝绳5连接钳式探头，通过拉动钢丝绳5能控制钳式探头的张合。

通过调节杆和钢丝绳5，可操纵孔内的钳式探头，可以直接感知孔内混凝土石子是否存在，不需要反复上提观测。绳又能测量探头位置标高，可以实现浇筑过程中的跟踪监测，可节约时间，减少工作量。

如图1、图3所示，一种水下混凝土浇筑标高测量方法，基于上述设备，测量过程为：首先通过调节杆将钳式探头送入桩顶以下，然后通过拉紧和放松钢丝绳5，使钳式探头的左右钳片9合拢、张开运动，直至钢丝绳5无法合拢，通过其张合的幅度，判定钳式探头是否到达含有石子的混凝土内，然后由伸缩杆和钢丝绳5上的刻度，获取测量探头所处的标高。

在测量过程中，使用上述设备前，首先通过拉紧和松弛钢丝绳5，标定出钳片9张开与合拢两种状态绳的读数差值△；然后根据该读数差值来判断钳片9是否钳有石子，从而确定是否到达混凝土中。

通过读数差值来判断钳片9是否钳有石子的具体过程为：

首先将水下混凝土浇筑标高测量设备送入灌注桩桩孔，按照钢丝绳5的刻度，将钳式探头下伸至桩顶标高；

反复拉紧和松弛钢丝绳5，若拉松两种状态绳读数差值等于△，说明该处没有石子，混凝土面低于设计标高，需要继续往下探测；

一边伸长调节杆，一边拉紧和松弛钢丝绳5，直至拉松两种状态绳的读数差值小于△，说明已经探测到混凝土中的石子，测量出混凝土面与桩顶的高差，估算需要继续灌注的方量。

当浇筑标高测量完成后，开始进行灌注桩水下混凝土浇筑，在浇筑过程中，随着混凝土面的上升，跟踪监测混凝土面的标高，直至混凝土顶面达到桩顶设计标高，完成整个监测过程。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (7)

1.一种水下混凝土浇筑标高测量方法，基于水下混凝土浇筑标高测量设备，水下混凝土浇筑标高测量设备包括，调节杆，采用伸缩杆结构，其表面标有刻度；钳式探头，与调节杆的下端部活动连接，由左右对称的钳柄、钳片组成，且在钳柄与钳片的连接处还连接钢丝绳的下端部，该钢丝绳穿过调节杆中心并伸出调节杆的后端部；相对应的，调节杆上开设有放置钢丝绳的通孔，当钳式探头活动时，钢丝绳上下移动；其特征在于，测量过程为：首先通过调节杆将钳式探头送入桩顶以下，然后通过拉紧和放松钢丝绳，使钳式探头的左右钳片合拢、张开运动，直至钢丝绳无法合拢，通过其张合的幅度，判定钳式探头是否到达含有石子的混凝土内，然后由伸缩杆和钢丝绳上的刻度，获取测量探头所处的标高；在测量过程中，使用上述设备前，首先通过拉紧和松弛钢丝绳，标定出钳片张开与合拢两种状态绳的读数差值△；然后根据该读数差值来判断钳片是否钳有石子，从而确定是否到达混凝土中。

2.根据权利要求1所述的一种水下混凝土浇筑标高测量方法，其特征在于，通过读数差值来判断钳片是否钳有石子的具体过程为：

首先将水下混凝土浇筑标高测量设备送入灌注桩桩孔，按照钢丝绳的刻度，将钳式探头下伸至桩顶标高；

反复拉紧和松弛钢丝绳，若拉松两种状态绳读数差值等于△，说明该处没有石子，混凝土面低于设计标高，需要继续往下探测；

一边伸长调节杆，一边拉紧和松弛钢丝绳，直至拉松两种状态绳的读数差值小于△，说明已经探测到混凝土中的石子，测量出混凝土面与桩顶的高差，估算需要继续灌注的方量。

3.根据权利要求2所述的一种水下混凝土浇筑标高测量方法，其特征在于，当浇筑标高测量完成后，开始进行灌注桩水下混凝土浇筑，在浇筑过程中，随着混凝土面的上升，跟踪监测混凝土面的标高，直至混凝土顶面达到桩顶设计标高，完成整个监测过程。

4.一种根据权利要求1所述的一种水下混凝土浇筑标高测量方法，其特征在于，所述调节杆由下往上顺序包括可活动调节的三部分钢管：基准杆、第一加长杆和第二加长杆，其中基准杆的下端部配置有端头板，且该端头板与基准杆的顶部均开设有上述通孔，基准杆滑动套接在第一加长杆内并通过弹簧卡片与第一加长杆限位固定；第一加长杆、第二加长杆的下端部均呈开口状，且顶部均开设有上述通孔，第一加长杆滑动调节在第二加长杆内并通过弹簧卡片与第二加长杆限位固定。

5.根据权利要求4所述的一种水下混凝土浇筑标高测量方法，其特征在于，所述钳式探头与调节杆下端部的具体连接结构为：在调节杆下端部配置的端头板直径大于基准杆的直径，该端头板相对两侧向下延伸配置有拉板，所述拉板上用于与端头板焊接的上部为圆筒状耳部，钳柄端部通过转轴活动安装在该耳部；拉板的下部为板状连接部，且该板状连接部的前端部开设有弹簧孔，钳片通过螺栓弹簧与该弹簧孔活动连接，相对应的，钳片的外壁上配置有与螺栓弹簧相连接且开设有弹簧孔的耳板；静止状态下，钳片呈打开状态。

6.根据权利要求5所述的一种水下混凝土浇筑标高测量方法，其特征在于，所述钳片呈格栅式板状，即该钳片呈板状且在板状结构的下侧均匀开设有若干长条孔，在钳片内侧壁上均匀焊接有若干相对平行的防脱钢牙，该防脱钢牙呈圆柱状、长方体柱状或三角柱状。

7.根据权利要求1所述的一种水下混凝土浇筑标高测量方法，其特征在于，所述钢丝绳包括两条，其中一条底部连接一钳柄与钳片的连接处，另一条底部连接另一钳柄与钳片的连接处，两条钢丝绳的上部相互缠绕绞为一体且其缠绕的起点置于端头板下侧，所述钢丝绳的顶部配置有圆形握持部，且钢丝绳上标有刻度，通过读取该刻度即可获知钢丝绳握持部距离调节杆顶部的距离。