CN110552344A - 灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制装置，包括三根探测杆，两个强力卡箍，一个模数转换器以及一个平板电脑。探测杆包括三根异型钢管、九个平膜压力传感器以及九个带有过滤孔的保护罩。保护罩通过螺纹与平膜压力传感器的探测端固定；压力传感器尾端通过防水螺栓固定在异型钢管上；传感器信号电线连接在模数转换器上，将模数转换器通过USB接口连接在平板电脑上，平板电脑上装有数据处理软件，能够及时输出图形。本发明的灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制系统，在导管提升过程中，能够自动实时监测导管底端是否位于混凝土液面以下一定距离，防止导管从混凝土中拔出，降低断桩风险，保证桩基浇筑质量，同时省却了灌注过程中的吊锤测量工序，提高了施工效率。

Description

灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制装置

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制装置。

背景技术

对灌注桩混凝土浇注过程而言，最重要的过程控制是混凝土液面的深度测量，以及提升导管时埋深的控制。因为如果导管在提升过程中，从混凝土拔出进入泥浆，桩会在此处断成两节，检测时会被判定为不合格桩。目前使用的防止导管拔脱的监测设备和手段简单粗放，只用测绳、目测或凭手感、音感来判定混凝土液面和导管埋深，人为因素影响大，易发生导管进水、卡管、埋管、提漏、灌短桩头、桩身夹泥、断桩等质量问题，目前尚没有自动控制设备和精细化的过程质量管理手段。

机械自动化一直是推动工业发展的重要因素，也是革命性的因素，这是因为人工因素造成的问题往往是随机不易控制的，但自动化机械却是可控的。工程中人工控制灌注桩导管提升高度的方法越来越跟不上高科技自动化施工发展的趋势，亟待开发一种自动化、信息化的灌注桩导管提升高度自动控制装置。

发明内容

本发明旨在一定程度上解决传统导管控制方法中提升时机及提升高度的相关技术问题。

为此，本发明的目的在于提出一种灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制装置。

为达到上述目的，本发明的实施例提出了一种灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制装置。包括：三根测杆，强力卡箍，模数转换器以及平板电脑。其中，三根测杆包括：三根异型钢管，九个平膜压力传感器和九个带有过滤孔的保护罩。九个压力传感器探头一端为螺纹形状，九个传感器保护罩一端具有反向螺纹，能够通过螺纹固定在传感器探头上。九个传感器保护罩为钢材制成的球状保护罩，其上边均匀分布不同尺寸的圆孔若干。每个异型钢管上等距离分布三个传感器。每个传感器尾端为六角螺母结构，通过防水螺栓与异型钢管的固定槽固定，从而保证接线不受力，接口密封防水。异型钢管顶端有防水螺栓，九个传感器尾部接线从异型钢管顶部的防水螺栓口伸出，伸入PVC管中，PVC管与异型钢管通过防水螺旋旋紧连接，保证接口密封防水。九根接线从PVC保护套管中伸出，连接模数转换器。模数转换器通过USB接口与平板电脑连接。平板电脑中安装数据处理与图形输出软件。三根异型钢管通过两根卡箍与灌注桩浇筑过程中的导管进行固定。

本发明提出的灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制装置，可以实时监测导管提升的位置，保证导管提升过程中，导管底端端口始终位于混凝土液面以下，不会被拔出混凝土液面而造成断桩。本发明装置中的平板电脑所安装的软件，采用图形输出的形式，施工人员只需观察图形即可判断导管提升高度，保证导管始终在混凝土液面以下若干距离，装置使用简单方便。而且本发明的装置可以反复拆卸和安装，满足施工设备循环利用的要求。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制装置的组成示意图；

图2为根据本发明一个实施例灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制装置安装流程图；以及

图3为根据本发明一个实施例灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制装置安装在灌注桩导管上的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

此外，术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照附图描述根据本发明实施例的灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制装置。

图1为根据本发明一个实施例的灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制装置的组成示意图。

图1(a)为3根探测杆，为表明数量为三根，故画图为三根，每根结构相同。由传感器1、保护罩2，过滤孔3，防水螺栓4，异型钢管5，PVC管7，信号传输电线8组成。保护罩2上有螺母，可与传感器1的探测端的螺丝钉旋紧连接，在使用中，保护罩2主要起到过滤石子的作用，使得砂浆或水泥浆这种均匀介质作用于探头，避免石子对探头的撞击作用。传感器1另一端为六角螺丝，与防水螺栓4进行旋紧连接，需要说明，传感器1与防水螺栓4的旋紧方向，保护罩2与传感器1的旋紧方向应相反。

图1(b)是两个强力卡箍，强力卡箍用于将探测杆固定在灌注桩浇筑施工时的导管上，分为上卡箍和下卡箍，两个卡箍型式完全一致，可调换位置使用。

图1(c)是模数转换器，转换器采取九个接线端口，用来连接九个传感器，形成九个信号通道。

图1(d)是平板电脑，内部装有数据处理软件，软件界面采用图形输出模式，可以输出九个传感器信号通道的信号，方便工人确定传感器是否损坏以便及时更换；还可以输出压差图形，方便工人快速识别各传感器所在位置，防止导管从混凝土中拔出。

图2为根据本发明一个实施例的灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制装置的安装流程图。图3为根据本发明一个实施例的灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制装置的安装示意图。结合图2和图3，包括以下步骤：

步骤S1，组装探测杆的步骤，具体包括：

步骤S101，将传感器1穿过异型钢管5，将六角螺母旋紧在防水螺栓处。

步骤S102，将保护罩2的螺母与传感器探头一端的螺钉旋紧，保护罩上均匀分布着过滤孔3，方便砂浆或水泥浆进入，阻止石子进入保护罩破坏传感器平膜探测头。

需要说明的是，步骤S101中螺纹旋转方向与步骤S102中的螺纹旋转方向相反。

步骤S103，将传感器尾部的信号传输电线从异型钢管上部的防水螺栓口穿出，接线穿入PVC管7，PVC管7与异型钢管之间用防水螺栓拧紧。

步骤S2，安装到导管上的步骤，具体包括：

步骤S201，将装有传感器的异型钢管放置在导管11底部，环绕导管11均匀分布，也即每隔120度放置一个探测杆，用强力卡箍6卡在导管11上，保证强力卡箍6与导管11紧密接触，保证探测杆本身不受力，在提升导管11时，不会从导管11上脱落。

步骤S202，传感器信号传输电线8另一端连接在模数转换器9上。九根传感器信号传输电线8，连接在模数转换器9的九个端头上，形成九个信号传输通道。

步骤S203，将模数转换器9通过USB接口连接到平板电脑10上。模数转换器和平板电脑均位于地面以上，不接触灌注桩的泥浆或水泥混凝土介质。只用来识别、转换和分析数据。

综上，通过本发明上述实施例的灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制装置，具有如下优点：

1、设备安装后，通过观察输出图像，可以实时测量混凝土浇筑位置，实时判断是否应该拔提导管，实时保证导管口始终埋在混凝土中，避免拔脱断桩，避免了人工吊锤测量的误差，节省了吊锤测量的时间，使得浇筑过程监测更加准确和方便。

2、安装后，三个探测杆环绕导管均匀分布，每三个传感器位于一个测试面，共形成三个测试面，取其平均值作为该断面的位置输出值，杜绝了使用一个传感器测量误差大的现象。且在数据计算中，三个平面的传感器可以形成两个压差，采用压差减压差的方式，屏蔽了导管晃动造成的数据波动，使得输出的图像突变点更加明显，方便工人判断导管是否拔脱。

3、每个传感器上安装带有过滤孔的保护罩，可以防止石子直接作用于传感器膜片造成损坏，传感器经久耐用，节省设备维护造价。

4、采用强力卡箍的形式将测杆安装在导管上，使得设备适用范围更加广泛，可以适用于不同直径尺寸的导管，且设备轻巧便捷，方便移动。

因此，本发明的灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制系统，能够自动实时测量混凝土浇筑位置，实时判断是否应该拔提导管，实时保证导管口始终埋在混凝土中，防止导管从混凝土中拔出造成断桩，确保桩基浇筑质量；且施工过程中可以省却吊锤测量步骤，提高施工效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.灌注桩浇筑过程中导管提升高度自动控制装置，其特征在于，包括：三根探测杆，两个强力卡箍，一个模数转换器以及一个平板电脑。

其中，探测杆包括三根异型钢管、九个平膜压力传感器以及九个带有过滤孔的保护罩。

2.九个压力传感器探测端为螺纹形状，九个传感器保护罩一端具有反向螺纹，能够通过螺纹旋紧在传感器探头上。

3.九个传感器保护罩为钢材制成的球状保护罩，上边均匀分布不同尺寸的圆孔若干。

4.每个异型钢管上等距离分布三个传感器。

5.每个传感器尾端为六角螺母，通过六角螺母结构与异型钢管的固定槽固定，保证接线不受力，保证接口密封防水。

6.异型钢管顶端有防水螺栓，九个传感器的信号传输电线从异型钢管顶部的防水螺栓口伸出，进入PVC管中，PVC管与异型钢管通过防水螺栓连接，保证接口密封防水。

7.九根接线从PVC保护套管中伸出，连接一个九个通道的模数转换器。

8.模数转换器通过USB接口与平板电脑连接。

9.平板电脑里安装了数据处理与图形输出软件。

10.三根异型钢管通过两根强力卡箍与灌注桩的导管进行固定。