CN110438979A - 一种测量混凝土超灌辅助设备以及混凝土超灌施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量混凝土超灌辅助设备以及混凝土超灌施工方法，涉及混凝土超灌的技术领域，辅助设备的技术方案要点包括有操作装置、给操作装置供电的三级箱、以及电连接于操作装置并用于检测混凝土超灌高度的检测装置；所述检测装置包括有叶片、用于驱使叶片转动的电机、以及用于检测叶片是否浸入混凝土中并发出第二检测信号的检测器；所述操作装置包括有响应于第二检测信号并进行指示的指示装置；当叶片浸入混凝土中时，指示装置进行指示并示意工作人员。施工方法的技术方案要点包括有：S1、钻机钻孔；S2、下放钢筋笼；S3、下放检测装置；S4、灌注混凝土；S5、回收检测装置。本发明具有提高灌注混凝土精确度的效果。

Description

一种测量混凝土超灌辅助设备以及混凝土超灌施工方法

技术领域

本发明涉及混凝土超灌的技术领域，更具体地说，它涉及一种测量混凝土超灌辅助设备以及混凝土超灌施工方法。

背景技术

钻孔灌注柱主要施工步骤包括钻机钻孔、下放钢筋笼和导管、灌注混凝土，其中灌注混凝土是桩基施工中重要的一环，桩基础承载力的高低取决于灌注混凝土质量的好坏。

现有技术中，常常采用线绳绑钢筋棍来确定混凝土超灌高度，这种方式测量精确度不高，误差较大，常常出现混凝土超灌高度过高的情况，导致混凝土过多浪费，增加了额外投资，如果混凝土超灌高度过高，后续破桩头、桩头运输到场外均需要额外费用，增大了成本，减少了工程效益。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明在于提供一种测量混凝土超灌辅助设备以及混凝土超灌施工方法，具有提高灌注混凝土精确度的效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种测量混凝土超灌辅助设备，包括有操作装置、给操作装置供电的三级箱、以及电连接于操作装置并用于检测混凝土超灌高度的检测装置；所述检测装置包括有叶片、用于驱使叶片转动的电机、以及用于检测叶片是否浸入混凝土中并发出第二检测信号的检测器；所述操作装置包括有响应于第二检测信号并进行指示的指示装置；当叶片浸入混凝土中时，指示装置进行指示并示意工作人员。

通过采用上述技术方案，在进行超灌时，将检测器和叶片下放至桩孔内，工作人员观察指示装置，电机工作使得叶片转动，当混凝土超灌到特定位置时，指示器发出第二检测信号，指示装置进行指示并示意工作人员，工作人员停止超灌，具有提高超灌精确度的效果。

本发明进一步设置为：所述指示装置包括有灯光指示器；当叶片浸入混凝土中时，灯光指示器发出红光；检测器还检测叶片是否浸入浆液以发出第一检测信号，当叶片浸入浆液时，指示装置响应于第一检测信号且灯光指示器发出黄光。

通过采用上述技术方案，由于桩基钻孔中常采用泥浆护壁成孔，灌注水下混凝土时，混凝土会把孔内的浆液挤出到孔外，则混凝土在桩孔底部，浆液在混凝土上端，当检测器检测到叶片先是与浆液接触，灯光指示器发出黄光，提醒工作人员需要注意，混凝土即将超灌到特定位置处；叶片最后与混凝土接触，灯光指示器发出红光，提醒工作人员，混凝土已经到达超灌的特定位置处。需要提及的是，由于工地施工声音比较吵，所以采用灯光指示器来进行指示，便于工作人员察觉。

本发明进一步设置为：所述检测器通过检测叶片的转速来输出不同的检测信号。

通过采用上述技术方案，同样的电机，叶片在空气中、叶片在浆液中、以及叶片在混凝土中的转动速度均不同，而通过检测转动速度的方式来输出检测信号，从而判断混凝土超灌的位置，具有方便检测的效果。

本发明进一步设置为：所述操作装置包括有电连接于检测器并用于显示叶片转速的显示屏。

通过采用上述技术方案，显示屏上显示叶片的转速，工作人员可以直接通过观察显示屏来得知，即使灯光指示器发生损坏，工作人员也可从数据上判断出，混凝土超灌的高度。

本发明进一步设置为：所述检测装置还包括有空心铁块、以及位于空心铁块内的配重块；所述电机位于空心铁块内。

通过采用上述技术方案，空心铁块具有保护电机的作用，由于电机会带动叶片转动，配重块的设置具有稳定叶片的作用，避免叶片晃动，稳定叶片的高度，提高检测精度。

本发明进一步设置为：所述检测装置与所述操作装置通过电缆线实现电连接，所述操作装置还包括有壳体、转动连接于壳体并用于缠绕电缆线的圆盘、以及与圆盘固定连接并用于驱使圆盘转动的摇杆。

通过采用上述技术方案，转动摇杆便可将圆盘转动，缠绕在圆盘上的电缆线往桩孔内下放，起到方便下放的作用；当该桩孔超灌完成时，通过转动摇杆即可回收电缆线、空心铁块、以及叶片，具有方便回收的效果。需要提及的是，通过叶片转动的方式来检测混凝土超灌的高度，叶片的在转动的同时也在搅拌混凝土，混凝土不易凝固，方便回收。

本发明进一步设置为：所述操作装置还包括有用于限制摇杆转动的夹紧螺栓，夹紧螺栓穿过摆杆并与摆杆螺纹连接，夹紧螺栓的一端与壳体侧壁抵接以限制摇杆转动。

通过采用上述技术方案，拧紧夹紧螺栓使得摆杆固定，从而使得圆盘稳定，避免叶片在转动的过程中，圆盘发生转动导致叶片的竖直高度偏离混凝土需要超灌的高度。

本发明进一步设置为：一种混凝土超灌施工方法，包括有以下步骤：

S1、钻机钻孔：用GPS或全站仪定位图纸桩位点，埋设护筒，挖好泥浆池，钻机开到指定位置，用GPS复核桩位点，钻机进行钻孔；

S2、下放钢筋笼：将钢筋笼通过吊车吊入桩孔内；

S3、下放检测装置：将检测装置放置在桩孔内，并通过转动摇杆使得叶片下放到超灌临界点附近；

S4、灌注混凝土：开启电机按钮，叶片开始转动，同时开始进行灌入混凝土，当叶片接触到清水（普通泥浆）时，叶片转速稍微减小，扭矩稍微增大；当叶片接触到浮浆与混凝土接触面，叶片转速逐渐减小，扭矩逐渐增大；当叶片完全浸入到混凝土中，此时叶片转速最小，扭矩最大；显示屏上显示叶片转速，工作人员通过观察叶片的转速来判断超灌高度，若叶片转速最小时，停止灌入混凝土；

S5、回收检测装置：停止电机，叶片停止转动，通过转动摆杆回收电缆线和叶片，并清洗装置以供下次工作。

通过采用上述技术方案，在进行灌入混凝土之前，先将叶片下放到超灌临界点处，再灌入混凝土，在这个过程中，混凝土会从桩孔的底部向上堆积并将浆液向上推移，同时启动电机，叶片一开始转速最大，扭矩最小；当叶片浸入浆液时，叶片的转速变小，扭矩变大；当叶片浸入混凝土，叶片的转速最小，扭矩最大。显示屏上显示叶片的转速，工作人员通过转速的数值来判断混凝土的高度，在叶片转速变到最小时停止灌入混凝土，最后回收检测装置。这种施工方法具有提高灌注混凝土高度的精确度的效果，同时还方便回收检测装置以重复使用。

本发明进一步设置为：在步骤S4灌注混凝土中，当叶片转速开始减小后，降低灌入混凝土的速度。

通过采用上述技术方案，当叶片转速开始减小后，说明叶片触碰到浆液，降低灌入混凝土的速度，有利于减小在关闭灌入混凝土时，混凝土高度与理想高度之间的误差，提高混凝土灌注的精确度。

本发明进一步设置为：在步骤S3下放检测装置中，当检测器下放在特定位置后，通过拧紧夹紧螺栓以限制检测器在竖直方向的移动；在步骤S5回收检测装置中，通过松开夹紧螺栓实现回收电缆线和叶片。

通过采用上述技术方案，拧紧夹紧螺栓的话，叶片的竖直高度将被限定，提高灌注混凝土的精确度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过测量叶片的转速来判断混凝土灌注的高度，具有提高灌注精确度的效果，通过灯光指示器的设置提到提醒工作人员的作用；

2.叶片浸入混凝土后立马停止灌入混凝土，由于叶片一直在转动，便于叶片脱离混凝土，便于回收再利用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中凸显壳体和摇杆处的局部结构剖面示意图；

图3是本发明的施工方法流程图。

附图标记：1、操作装置；2、三级箱；3、检测装置；4、叶片；5、空心铁块；6、配重块；7、电机；8、检测器；9、指示装置；10、灯光指示器；11、显示屏；12、电缆线；13、壳体；14、圆盘；15、摇杆；16、夹紧螺栓。

具体实施方式

参照附图对本发明做进一步说明。

一种测量混凝土超灌辅助设备，如图1所示，包括有操作装置1、给操作装置1供电的三级箱2、以及电连接于操作装置1并用于检测混凝土超灌高度的检测装置3。

如图1所示，检测装置3包括有叶片4、空心铁块5、配重块6、用于驱使叶片4转动的电机7、以及检测器8。其中，电机7、空心铁块5以及检测器8均位于空心铁块5内，空心铁块5对电机7、空心铁块5以及检测器8起到保护的作用。叶片4位于空心铁块5的下方并与空心铁块5内的电机7连接，当电机7工作时，叶片4进行转动。

由于桩基钻孔中常采用泥浆护壁成孔，灌注水下混凝土时，混凝土会把孔内的浆液挤出到孔外，则混凝土在桩孔底部，浆液在混凝土上端。检测器8为转速检测器8，通过检测叶片4的转速来判断叶片4是否浸入浆液或者混凝土并分别输出第一检测信号和第二检测信号。需要提及的是，启动电机7，叶片4一开始转速最大，扭矩最小；当叶片4侵入浆液时，叶片4的转速变小，扭矩变大，检测器8发出第一检测信号；当叶片4侵入混凝土，叶片4的转速最小，扭矩最大，检测器8发出第二检测信号。而空心铁块5的比重与水下混凝土的比重基本一致，当混凝土和浆液的混合物上升至叶片4和空心铁块5处时，不会导致叶片4和空心铁块5的下沉或者上浮，便于叶片4和空心铁块5的稳定，提高检测的准确度。

如图1所示，操作装置1包括有响应于第一检测信号和第二检测信号并进行不同指示的指示装置9。该指示装置9包括有灯光指示器10和显示屏11；当叶片4侵入浆液时，灯光指示器10响应于第一检测信号且发出黄光；当叶片4侵入混凝土时，灯光指示器10响应于第二检测信号且发出红光。显示屏11上显示叶片4的转速。所以只需要将叶片4下放到灌注的特定位置处，当叶片4转速到达最低时，或者灯光指示器10跳到红光时，停止灌入混凝土，起到精确超灌混凝土高度的作用。当灯光指示器10发出黄光、或者显示屏11上显示的转速第一次变低时，工作人员降低灌入混凝土的速度，有利于精确超灌混凝土高度。需要提及的是，由于工地施工声音比较吵，所以采用灯光指示器10来进行指示，便于工作人员察觉。

如图1所示，操作装置1与检测装置3之间通过电缆线12实现电连接，电缆线12一端插入至空心铁块5内。

如图1、图2所示，操作装置1还包括有壳体13、转动连接于壳体13并用于缠绕电缆线12的圆盘14、与圆盘14固定连接并用于驱使圆盘14转动的摇杆15、以及用于限制摇杆15转动的夹紧螺栓16。转动摇杆15便可将圆盘14转动，缠绕在圆盘14上的电缆线12往桩孔内下放，起到方便下放的作用；当该桩孔超灌完成时，通过转动摇杆15即可回收电缆线12、空心铁块5、以及叶片4，具有方便回收的效果。需要提及的是，通过叶片4转动的方式来检测混凝土超灌的高度，叶片4的在转动的同时也在搅拌混凝土，混凝土不易凝固，方便回收。夹紧螺栓16穿过摆杆并与摆杆螺纹连接，夹紧螺栓16的一端与壳体13侧壁抵接以限制摇杆15转动。拧紧夹紧螺栓16使得摆杆固定，从而使得圆盘14稳定，避免叶片4在转动的过程中，圆盘14发生转动导致叶片4的竖直高度偏离混凝土需要超灌的高度。

如图3所示，一种混凝土超灌施工方法，采用了上述的测量混凝土超灌辅助设备，包括有以下步骤：

S1、钻机钻孔：用GPS或全站仪定位图纸桩位点，埋设护筒，挖好泥浆池，钻机开到指定位置，用GPS复核桩位点，钻机进行钻孔；

S2、下放钢筋笼：将钢筋笼通过吊车吊入桩孔内；

S3、下放检测装置3：将检测装置3放置在桩孔内，并通过转动摇杆15使得叶片4下放到超灌临界点附近，拧紧夹紧螺栓16使得圆盘14稳定，从而使得叶片4的竖直高度稳定（参考图1、图2）；

S4、灌注混凝土：开启电机7按钮，叶片4开始转动，同时开始进行灌入混凝土，当叶片4接触到清水（普通泥浆）时，叶片4转速稍微减小，扭矩稍微增大，此时降低灌入混凝土的速度；当叶片4接触到浮浆与混凝土接触面，叶片4转速逐渐减小，扭矩逐渐增大；当叶片4完全浸入到混凝土中，此时叶片4转速最小，扭矩最大，此时停止灌入混凝土；显示屏11上显示叶片4转速，工作人员通过观察叶片4的转速来判断超灌高度，若叶片4转速最小时，停止灌入混凝土；工作人员还可通过观察灯光指示器10来判断超灌高度，若灯光指示器10发出黄光则降低灌入混凝土速度，若灯光指示器10发出红光，则停止灌入混凝土（参考图1）；

S5、回收检测装置3：停止电机7，叶片4停止转动，同时松开夹紧螺栓16并转动摆杆回收电缆线12和叶片4，清洗装置以供下次工作（参考图1、图2）。

在上述的施工方法中，工作人员通过观察显示屏11上显示的叶片4的转速、或者灯光指示器10发出的光，便可判断混凝土灌入的位置，提高了超灌混凝土的精确度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种测量混凝土超灌辅助设备，其特征是：包括有操作装置(1)、给操作装置(1)供电的三级箱(2)、以及电连接于操作装置(1)并用于检测混凝土超灌高度的检测装置(3)；所述检测装置(3)包括有叶片(4)、用于驱使叶片(4)转动的电机(7)、以及用于检测叶片(4)是否浸入混凝土中并发出第二检测信号的检测器(8)；所述操作装置(1)包括有响应于第二检测信号并进行指示的指示装置(9)；当叶片(4)浸入混凝土中时，指示装置(9)进行指示并示意工作人员。

2.根据权利要求1所述的一种测量混凝土超灌辅助设备，其特征是：所述指示装置(9)包括有灯光指示器(10)；当叶片(4)浸入混凝土中时，灯光指示器(10)发出红光；检测器(8)还检测叶片(4)是否浸入浆液以发出第一检测信号，当叶片(4)浸入浆液时，指示装置(9)响应于第一检测信号且灯光指示器(10)发出黄光。

3.根据权利要求2所述的一种测量混凝土超灌辅助设备，其特征是：所述检测器(8)通过检测叶片(4)的转速来输出不同的检测信号。

4.根据权利要求3所述的一种测量混凝土超灌辅助设备，其特征是：所述操作装置(1)包括有电连接于检测器(8)并用于显示叶片(4)转速的显示屏(11)。

5.根据权利要求1所述的一种测量混凝土超灌辅助设备，其特征是：所述检测装置(3)还包括有空心铁块(5)、以及位于空心铁块(5)内的配重块(6)；所述电机(7)位于空心铁块(5)内。

6.根据权利要求5所述的一种测量混凝土超灌辅助设备，其特征是：所述检测装置(3)与所述操作装置(1)通过电缆线(12)实现电连接，所述操作装置(1)还包括有壳体(13)、转动连接于壳体(13)并用于缠绕电缆线(12)的圆盘(14)、以及与圆盘(14)固定连接并用于驱使圆盘(14)转动的摇杆(15)。

7.根据权利要求5所述的一种测量混凝土超灌辅助设备，其特征是：所述操作装置(1)还包括有用于限制摇杆(15)转动的夹紧螺栓(16)，夹紧螺栓(16)穿过摆杆并与摆杆螺纹连接，夹紧螺栓(16)的一端与壳体(13)侧壁抵接以限制摇杆(15)转动。

8.一种混凝土超灌施工方法，其特征是，包括有以下步骤：

S1、钻机钻孔：用GPS或全站仪定位图纸桩位点，埋设护筒，挖好泥浆池，钻机开到指定位置，用GPS复核桩位点，钻机进行钻孔；

S2、下放钢筋笼：将钢筋笼通过吊车吊入桩孔内；

S3、下放检测装置(3)：将检测装置(3)放置在桩孔内，并通过转动摇杆(15)使得叶片(4)下放到超灌临界点附近；

S4、灌注混凝土：开启电机(7)按钮，叶片(4)开始转动，同时开始进行灌入混凝土，当叶片(4)接触到清水（普通泥浆）时，叶片(4)转速稍微减小，扭矩稍微增大；当叶片(4)接触到浮浆与混凝土接触面，叶片(4)转速逐渐减小，扭矩逐渐增大；当叶片(4)完全浸入到混凝土中，此时叶片(4)转速最小，扭矩最大；显示屏(11)上显示叶片(4)转速，工作人员通过观察叶片(4)的转速来判断超灌高度，若叶片(4)转速最小时，停止灌入混凝土；

S5、回收检测装置(3)：停止电机(7)，叶片(4)停止转动，通过转动摆杆回收电缆线(12)和叶片(4)，并清洗装置以供下次工作。

9.根据权利要求8所述的混凝土超灌施工方法，其特征是：在步骤S4灌注混凝土中，当叶片(4)转速开始减小后，降低灌入混凝土的速度。

10.根据权利要求8所述的混凝土超灌施工方法，其特征是：在步骤S3下放检测装置(3)中，当检测装置(3)下放在特定位置后，通过拧紧夹紧螺栓(16)以限制检测器(8)在竖直方向的移动；在步骤S5回收检测装置(3)中，通过松开夹紧螺栓(16)实现回收电缆线(12)和叶片(4)。