CN111023949B - 一种简易灌注桩孔深度测量装置及实施方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种简易灌注桩孔深度测量装置及实施方法，属于灌注桩孔施工工艺。包括定位系统和测量系统，定位系统设置在灌注桩孔内侧，所述测量系统包括固定架、转轴、绕线轮、带有刻度的测量线、线锤，固定架固定连接在定位系统上且固定架上设有用于测量线定点上下运动的引导架，绕线轮通过转轴转动连接在固定架上，绕线轮上设有摇柄，绕线轮上设有测重单元，测量线缠绕在的绕线轮上并进过引导架与线锤连接，通过测重单元判断线锤触底以及读取测量线上的读数实现测量灌注桩孔深度。具有线锤上下运动始终在同一点保持竖直方向运动，有效保证其测量精度和施工质量，还可在不停机工况下进行实现精准测量，有效避免对机械设备的损害。

Description

一种简易灌注桩孔深度测量装置及实施方法

技术领域

本发明属于灌注桩孔施工工艺，具体的涉及一种简易灌注桩孔深度测量装置及实施方法。

背景技术

灌注桩具有施工时无振动、无挤土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地区使用等优点，在施工中得到较为广泛的应用。

钻孔灌注桩施工中应对孔深等各项质量指标进行检查验收，孔深检查可采用测绳测量或量钻杆长度等方法检查。采用量测钻杆长度方法检查孔深，若不停机量测易造成机械伤害事故，若停机量测则会降低钻机工作效率，采用测绳测量，需要人员站在孔洞胖对其进行测量，在测量过程中会向下为非竖直状态进而影响其测量精度造成偏差，降低其施工质量。

发明内容

本发明所要解决现有技术中的不足，故此提出一种简易灌注桩孔深度测量装置及实施方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下方案：

一种简易灌注桩孔深度测量装置，包括定位系统和测量系统，所述定位系统设置在灌注桩孔内侧，所述测量系统包括固定架、转轴、绕线轮、带有刻度的测量线、线锤，所述固定架固定连接在定位系统上且固定架上设有用于测量线定点上下运动的引导架，所述绕线轮通过转轴转动连接在固定架上，所述绕线轮上设有摇柄，所述绕线轮上设有测重单元，所述测量线缠绕在绕线轮上并进过引导架与线锤连接，通过所述测重单元判断线锤触底以及读取测量线上的读数实现测量灌注桩孔深度。

进一步的，所述定位系统包括第一固定座、第二固定座和导向柱，所述第一固定座上固定设有等间距的三根连接钢绳，每根所述连接钢绳远离第一固定座的一端均设有插在地面上的固定桩，所述第一固定座第二固定座上均开设有位于内部的安装腔和位于中部的通孔，所述安装腔与通孔连通，所述安装腔内设有复位弹簧和定位杆，所述定位杆的一端延伸至通孔内且另一端可以自由贯穿安装腔，所述通孔内部活动设置有移动件，所述移动件的中部设有通孔，所述移动件的外侧固定连接有滑块和楔形推块，所述滑块的中部开设有贯穿口，所述楔形推块为上端大、下端小结构且和固定架交错设置，通过所述楔形推块的移动实现定位杆外伸至灌注桩孔内壁内侧，所述导向柱的一端与第一固定座固定连接，所述导向柱的另一端穿过贯穿口并与第二固定座固定连接。

进一步的，所述第一固定座、第二固定座和移动件均为拼接结构。

进一步的，所述移动件、滑块和楔形推块的重力之和大于复位弹簧的弹性系数和楔形推块的厚度乘积。

进一步的，所述测重单元包括棘轮、拉伸弹簧和测重件，所述棘轮固定连接在绕线轮上，所述拉伸弹簧的一端连接在转轴上，所述拉伸弹簧的另一端连接在测重件上，所述拉伸弹簧的弹力小于线锤的重力，所述测重件通过拉伸弹簧作用在非测量工况下与棘轮匹配连接，所述测重件在测量工况下与棘轮处于分离状态且与棘轮的径线重合。

进一步的，所述测重件包括固定部和活动部，所述固定部通过转动轴转动连接在转轴上，所述固定部上连接有一拉伸弹簧，所述拉伸弹簧远离固定部的一端连接在转轴上，所述活动部通过弹簧连接在固定部的内侧且部分外漏与棘轮匹配连接，所述锁止部的一端与固定部铰接连接且另一端通过销钉可拆卸连接在转轴上。

进一步的，所述引导架为上端大、下端小的锥形结构，所述引导架的顶部设有弧形板，所述引导架朝向移动件的中心方向开设有一槽口。

进一步的，所述线锤的顶部固定连接有一防陷板。

本发明还公开了一种简易灌注桩孔深度测量装置的实施方法，包括以下步骤：

S1、深度测量装置组装：将拼装结构的移动件、第一固定座通过导向柱与第二固定座连接的整体，安装在钻机机头顶部的外侧，并将测量系统安装在第一固定座上且与楔形推块交错设置；

S2、利用连接钢绳和固定桩将第一固定座、第二固定座和移动件与钻机同轴设置且水平位置进行位置限定；

S3、随着钻机的钻进，移动件、滑块和楔形推块整体下移，将第一固定座、第二固定座内的定位杆外伸至灌注桩孔壁上实现定位，此时锁止部与转轴通过销钉临时固定，并在绕线轮的摇柄上临时挂一重物防止线锤下落；

S4、当需要测量灌注桩孔深度时，拔出销钉使转轴与锁止部分离，线锤在重力作用下带动连接钢绳随绕线轮的转动实现下落，当连接钢绳弯曲后可确认线锤完全下落至底部，此时转动绕线轮将连接连接钢绳收起至拉直状态，继续转动至测重件的活动部回收至固定部的内部且与棘轮出现打滑，此时读取测量线的读数即为灌注桩孔的深度。

与现有技术相比，本发明可以获得以下技术效果：

1、本发明利用绕线轮在测重单元作用下判断线锤是否触底，进而实现精准测量灌注桩孔的深度，同时固定架上设有引导架将测量线始终保持竖向运动，进一步保证其测量精度。定位系统采用第一固定座、第二固定座和导向柱，利用第一固定座上的连接钢绳和固定桩，结合移动件、滑块和楔形推块利用重力将推动定位杆外伸至灌注桩孔内壁上实现定位功能，同时第一固定座、第二固定座和移动件采用拼接结构便于安装在钻机外侧同时可以实现钻机不停机情况下测量。

2、本发明中测重单元采用棘轮、拉伸弹簧和测重件，其中测重件包括固定部、活动部和锁止部，利用锁止部将固定部和转轴通过销钉临时实现绕线轮的单向转动，进而提起连接钢绳至拉紧状态，当达到线锤的重力时，固定部会收进活动部的内部进而出现测重件与绕线轮打滑，此时读取数据最为精准。

3、本发明中的线锤上设有防陷板，利用防陷板防止线锤完全没入在底渣内影响测量精度。

本发明具有线锤上下运动始终在同一点保持竖直方向运动，有效保证其测量精度和施工质量，同时还可以在不停机工况下进行实现精准测量，有效避免了对机械设备的损害。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部放大图;

图4为本发明的整体结构俯视图。

图中：1、固定架；2、转轴；3、绕线轮；4、测量线；5、线锤；6、引导架；61、弧形板；62、槽口；7、第一固定座；8、第二固定座；9、固定桩；10、复位弹簧；11、定位杆；12、移动件；13、滑块；14、楔形推块；15、导向柱；16、棘轮；17、拉伸弹簧；18、测重件；181、固定部；182、移动部；183、锁止部。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

如图1至图4所示，一种简易灌注桩孔深度测量装置，包括定位系统和测量系统，定位系统设置在灌注桩孔内侧，测量系统包括固定架1、转轴2、绕线轮3、带有刻度的测量线4、线锤5，固定架1固定连接在定位系统上且固定架1上设有用于测量线4定点上下运动的引导架6，绕线轮3通过转轴2转动连接在固定架1上，绕线轮3上设有摇柄，绕线轮3上设有测重单元，测量线4缠绕在绕线轮3上并进过引导架6与线锤5连接，通过测重单元判断线锤5触底以及读取测量线4上的读数实现测量灌注桩孔深度，在使用时，只需要摇动摇柄带动绕线轮3转动测量线4在引导架6的作用下竖直下落，并利用测重单元判断线锤5是否达到竖直方向的底部并利用带有刻度的测量线4进行精确读数。

在本实施例中进一步优选地方案，定位系统包括第一固定座7、第二固定座8和导向柱15，第一固定座7上固定设有等间距的三根连接钢绳，每根连接钢绳远离第一固定座7的一端均设有插在地面上的固定桩，利用连接钢绳和固定桩将第一固定座7水平置于灌注桩孔内部。第一固定座7第二固定座8上均开设有位于内部的安装腔和位于中部的通孔，安装腔与通孔连通，安装腔内设有复位弹簧10和定位杆11，定位杆11的一端延伸至通孔内且另一端可以自由贯穿安装腔，通孔内部活动设置有移动件12，移动件12的中部设有通孔，移动件12的外侧固定连接有滑块13和楔形推块14，滑块13的中部开设有贯穿口，楔形推块14为上端大、下端小结构且和固定架1交错设置，通过楔形推块14的移动实现定位杆11外伸至灌注桩孔内壁内侧，导向柱15的一端与第一固定座7固定连接，导向柱15的另一端穿过贯穿口并与第二固定座8固定连接，在使用时，利用移动块12、滑块13和楔形推块14的下移进而推动定位杆11外伸至灌注桩孔的内壁内侧，移动件12可以设置在钻机的外侧以便于不停机工作下实现测量，在起始位置处时，移动件12的底部与钻机的机头接触，此时楔形推块14与定位杆11的上部，当随着钻井的伸入移动件12下移致使定位杆11外伸至灌注桩孔壁内实现定位功能，当测量完成后钻机上升进而推动移动件12上移，楔形推块14也随之与定位杆11分离，在复位弹簧10的作用下使其定位杆11复位与灌注桩孔壁分离，并拔起固定桩9使其定位系统与地面分离。

在本实施例中进一步优选地方案，第一固定座7、第二固定座8和移动件12均为拼接结构，通过拼装结构可一实现快速装拆功能，便于与钻机分离。

在本实施例中进一步优选地方案，移动件12、滑块13和楔形推块14的重力之和大于复位弹簧10的弹性系数和楔形推块14的厚度乘积，实现移动件12的整体下滑进而推动定位杆11外伸进而实现定位系统的定位功能。

在本实施例中进一步优选地方案，测重单元包括棘轮16、拉伸弹簧17和测重件18，棘轮16固定连接在绕线轮3上，拉伸弹簧17的一端连接在转轴2上，拉伸弹簧17的另一端连接在测重件18上，拉伸弹簧17的弹力小于线锤5的重力，测重件18通过拉伸弹簧17作用在非测量工况下与棘轮16抵触，所述测重件在测量工况下与棘轮16处于分离状态且与棘轮16的径线重合，在使用时，在非测量工况下，利用拉伸弹簧17使其测重件18倾斜使其达到限位绕线轮3转动的功能，当将下落的线锤5将要抬起的时候，由于拉伸弹簧17的弹力小于线锤5的重力，测重件18将与绕线轮5分离出现打滑现象，此时将被拉直的测量线4进行读数并减去线锤5的高度即为灌注桩孔的深度。

在本实施例中进一步优选地方案，测重件18包括固定部181、活动部182和锁止部183，固定部181通过转动轴转动连接在转轴2上，固定部181上连接有一拉伸弹簧17，拉伸弹簧17远离固定部181的一端连接在转轴2上，活动部182通过弹簧连接在固定部181的内侧且部分外漏与棘轮16抵触，锁止部183的一端与固定部181铰接连接且另一端通过销钉可拆卸连接在转轴2上，在使用时，当达到测重件18与棘轮16的径线重合时，活动部182在挤压作用下实现向固定部181的内部收缩，进而出现活动部182与棘轮16分离实现打滑功能，当需要将线锤5提起时，只需将锁止部183远离固定部181的一端与转轴2利用销钉连接，即可实现活动部182与棘轮16抵触实现转轴2和绕线轮3同步转动效果。

在本实施例中进一步优选地方案，引导架6为上端大、下端小的锥形结构，引导架6的顶部设有弧形板61，引导架6朝向移动件12的中心方向开设有一槽口62，使用时，利用弧形板61降低测量线4与引导架6之间的磨损状态，可以通过槽口62方便测量线4的放入，同时当线锤被完全提起时可以将线锤5放置在引导架6以防丢失。

在本实施例中进一步优选地方案，线锤5的顶部固定连接有一防陷板，防止线锤5完全陷入底部的残渣中影响测量精度。

实施例2：

一种简易灌注桩孔深度测量装置的实施方法，实施步骤包括：

S1、深度测量装置组装：将拼装结构的移动件12、第一固定座7通过导向柱15与第二固定座8连接的整体，安装在钻机机头顶部的外侧，并将测量系统安装在第一固定座7上且与楔形推块14交错设置；

S2、利用连接钢绳和固定桩将第一固定座7、第二固定座8和移动件12与钻机同轴设置且水平位置进行位置限定；

S3、随着钻机的钻进，移动件12、滑块和楔形推块14整体下移，将第一固定座7、第二固定座8内的定位杆11外伸至灌注桩孔壁上实现定位，此时锁止部183与转轴2通过销钉临时固定，并在绕线轮3的摇柄上临时挂一重物防止线锤5下落；

S4、当需要测量灌注桩孔深度时，拔出销钉使转轴2与锁止部183分离，线锤5在重力作用下带动连接钢绳随绕线轮3的转动实现下落，当连接钢绳弯曲后可确认线锤5完全下落至底部，此时转动绕线轮3将连接钢绳收起至拉直状态，继续转动至测重件18的活动部182回收至固定部181的内部且与棘轮16出现打滑，此时读取测量线4的读数即为灌注桩孔的深度。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种简易灌注桩孔深度测量装置，其特征在于，包括定位系统和测量系统，所述定位系统设置在灌注桩孔内侧，所述测量系统包括固定架（1）、转轴（2）、绕线轮（3）、带有刻度的测量线（4）、线锤（5），所述固定架（1）固定连接在定位系统上且固定架（1）上设有用于测量线（4）定点上下运动的引导架（6），所述绕线轮（3）通过转轴（2）转动连接在固定架（1）上，所述绕线轮（3）上设有摇柄，所述绕线轮（3）上设有测重单元，所述测量线（4）缠绕在绕线轮（3）上并进过引导架（6）与线锤（5）连接，通过所述测重单元判断线锤（5）触底以及读取测量线（4）上的读数实现测量灌注桩孔深度；

所述定位系统包括第一固定座（7）、第二固定座（8）和导向柱（15），所述第一固定座（7）上固定设有等间距的三根连接钢绳，每根所述连接钢绳远离第一固定座（7）的一端均设有插在地面上的固定桩，所述第一固定座（7）和第二固定座（8）上均开设有位于内部的安装腔和位于中部的通孔，所述安装腔与通孔连通，所述安装腔内设有复位弹簧（10）和定位杆（11），所述定位杆（11）的一端延伸至通孔内且另一端可以自由贯穿安装腔，所述通孔内部活动设置有移动件（12），所述移动件（12）的中部设有通孔，所述移动件（12）的外侧固定连接有滑块（13）和楔形推块（14），所述滑块（13）的中部开设有贯穿口，所述楔形推块（14）为上端大、下端小结构且和固定架（1）交错设置，通过所述楔形推块（14）的移动实现定位杆（11）外伸至灌注桩孔内壁内侧，所述导向柱（15）的一端与第一固定座（7）固定连接，所述导向柱（15）的另一端穿过贯穿口并与第二固定座（8）固定连接；

所述测重单元包括棘轮（16）、拉伸弹簧（17）和测重件（18），所述棘轮（16）固定连接在绕线轮（3）上，所述拉伸弹簧（17）的一端连接在转轴（2）上，所述拉伸弹簧（17）的另一端连接在测重件（18）上，所述拉伸弹簧（17）的弹力小于线锤（5）的重力，所述测重件（18）通过拉伸弹簧（17）作用在非测量工况下与棘轮（16）匹配连接，所述测重件（18）在测量工况下与棘轮（16）处于分离状态且与棘轮（16）的径线重合；

所述测重件（18）包括固定部（181）、活动部（182）和锁止部（183），所述固定部（181）通过转动轴转动连接在转轴（2）上，所述固定部（181）上连接有一拉伸弹簧（17），所述拉伸弹簧（17）远离固定部（181）的一端连接在转轴（2）上，所述活动部（182）通过弹簧连接在固定部（181）的内侧且部分外漏与棘轮（16）匹配连接，所述锁止部（183）的一端与固定部（181）铰接连接且另一端通过销钉可拆卸连接在转轴（2）上。

2.根据权利要求1所述的一种简易灌注桩孔深度测量装置，其特征在于，所述第一固定座（7）、第二固定座（8）和移动件（12）均为拼接结构。

3.根据权利要求2所述的一种简易灌注桩孔深度测量装置，其特征在于，所述移动件（12）、滑块（13）和楔形推块（14）的重力之和大于复位弹簧（10）的弹性系数和楔形推块（14）的厚度乘积。

4.根据权利要求3所述的一种简易灌注桩孔深度测量装置，其特征在于，所述引导架（6）为上端大、下端小的锥形结构，所述引导架（6）的顶部设有弧形板（61），所述引导架（6）朝向移动件（12）的中心方向开设有一槽口（62）。

5.根据权利要求4所述的一种简易灌注桩孔深度测量装置，其特征在于，所述线锤（5）的顶部固定连接有一防陷板。

6.根据权利要求5所述的一种简易灌注桩孔深度测量装置的实施方法，其特征在于，实施步骤包括：

S1、深度测量装置组装：将拼装结构的移动件（12）、第一固定座（7）通过导向柱（15）与第二固定座（8）连接的整体，安装在钻机机头顶部的外侧，并将测量系统安装在第一固定座（7）上且与楔形推块（14）交错设置；

S2、利用连接钢绳和固定桩将第一固定座（7）、第二固定座（8）和移动件（12）与钻机同轴设置且水平位置进行位置限定；

S3、随着钻机的钻进，移动件（12）、滑块和楔形推块（14）整体下移，将第一固定座（7）、第二固定座（8）内的定位杆（11）外伸至灌注桩孔壁上实现定位，此时锁止部（183）与转轴（2）通过销钉临时固定，并在绕线轮（3）的摇柄上临时挂一重物防止线锤（5）下落；

S4、当需要测量灌注桩孔深度时，拔出销钉使转轴（2）与锁止部（183）分离，线锤（5）在重力作用下带动连接钢绳随绕线轮（3）的转动实现下落，当连接钢绳弯曲后可确认线锤（5）完全下落至底部，此时转动绕线轮（3）将连接钢绳收起至拉直状态，继续转动至测重件（18）的活动部（182）回收至固定部（181）的内部且与棘轮（16）出现打滑，此时读取测量线（4）的读数即为灌注桩孔的深度。

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