CN111088798B

CN111088798B - 一种桩孔下钢筋、钢绞线的处理系统及方法

Info

Publication number: CN111088798B
Application number: CN201911423488.8A
Authority: CN
Inventors: 黄志全; 谢山立; 袁广祥; 张一同; 孟德政; 李世民; 任江涛; 高雪梅; 王洪建; 贾景超; 王安明
Original assignee: North China University of Water Resources and Electric Power
Current assignee: North China University of Water Resources and Electric Power
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2021-09-21
Anticipated expiration: 2039-12-31
Also published as: CN111088798A

Abstract

一种桩孔下钢筋、钢绞线的处理系统及方法，包括地面控制设备、孔下导向设备和孔下操作设备，所述地面控制设备用于接收信息并控制孔下导向设备和孔下操作设备；所述孔下导向设备用于带动孔下操作设置在桩孔内移动，孔下导向设备能固定在桩孔壁上，方便孔下操作设备切割和提取钢筋、钢绞线；所述孔下操作设备用于切断钢筋、钢绞线并将其提取。本发明提供一种桩孔下钢筋、钢绞线的处理系统，能够伸入桩孔内，准确定位钢筋、钢绞线等金属废料，将其剪断并从桩孔内取出，提高施工效率，减少施工成本。

Description

一种桩孔下钢筋、钢绞线的处理系统及方法

技术领域

本发明涉及岩土工程领域，具体是一种桩孔下钢筋、钢绞线的处理系统及方法。

背景技术

随着我国社会和经济的快速发展，城市建设不断加快，城市建设用地日益减少。对地下空间的需求和开发显得尤为重要。别是近年来在地下空间开发利用方面发展迅猛，地下室一般2-4层，目前中国最深基坑超过40m。随着地下空间开发深度的增大，土钉墙、复合土钉墙及桩锚支护体系由于其价格及施工工艺等优势得到了广泛的应用，但留在土体中的土钉锚杆钢筋、面层钢筋、锚索等，对后期支护桩、工程桩施工造成了极大的困难。孔下的钢筋、钢绞线损坏钻头，无法成孔、成桩，如果能把钢筋剪断并取出会提高施工效率，减少施工成本,因此急需一种设备或者方法能对桩孔下的钢筋、钢绞线等金属进行处理。

发明内容

本发明提供一种桩孔下钢筋、钢绞线的处理系统及及方法，能够伸入桩孔内，准确定位钢筋、钢绞线等金属废料，将其剪断并从桩孔内取出。

为实现上述技术任务，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种桩孔下钢筋、钢绞线的处理系统，包括地面控制设备、孔下导向设备和孔下操作设备，所述地面控制设备用于接收信息并控制孔下导向设备和孔下操作设备；所述孔下导向设备用于带动孔下操作设备在桩孔内移动，孔下导向设备能固定在桩孔壁上，方便孔下操作设备切割和提取钢筋、钢绞线；所述孔下操作设备用于切断钢筋、钢绞线并将其提取。

所述地面控制设备包括信息接收装置和信息反馈装置，信息接收装置用于接收孔下操作设备传回的目标信息，信息反馈装置根据接收到的目标信息对孔下导向设备和孔下操作设备发出指令，并进行相应的操作。

所述地面控制设备集成为中央控制系统。

所述孔下导向设备包括固定装置和运动装置，固定装置用于在桩孔内上下移动并可以固定在孔壁上，固定装置根据桩孔的孔径大小可以调节其尺寸；运动装置滑动连接在固定装置上，运动装置可以在固定装置上做往复水平运动和少量上下运动。

所述固定装置包括可伸缩的水平台,所述运动装置包括可伸缩的机械臂,所述机械臂和水平台垂直连接。

所述孔下操作设备包括感应装置、切割装置和提取装置，所述感应装置用于准确定位钢筋或钢绞线的位置，切割装置用于割断钢筋或钢绞线，提取装置用于夹持钢筋或钢绞线并把切割出的钢筋或钢绞线提取出来。

所述提取装置包括液压钳，所述切割装置包括固定端钳刀片和移动端钳刀片，所述固定端钳刀片固定在液压钳的固定端，所述移动端钳刀片固定在液压钳的移动端，所述液压钳的液压油缸上设有控制液压油缸输出压力的压力控制器。

用桩孔下钢筋、钢绞线的处理系统处理桩孔下钢筋、钢绞线的方法的步骤为：（1）根据钢筋或锚索所处桩孔中的深度位置，放入孔下导向设备和孔下操作设备；

（2）根据信息接收装置接收到的来自感应装置信息，信息反馈装置向孔下导向设备（包括固定装置和运动装置）发出指令。固定装置根据指令信息固定在孔壁上，运动装置根据指令信息进行水平运动和上下运动，带动孔下操作设备运行到指定位置；

（3）通过孔下导向设备使孔下操作设备到达指定位置后，感应装置再次向信息接收装置发出信息；

（4）信息反馈装置根据接收到的信息，向提取装置和切割装置发出指令。提取装置根据指令信息卡住钢筋或钢绞线，切割装置根据指令信息对钢筋或钢绞线进行切割；

（5）钢筋或钢绞线的一端切割完成后，感应装置第三次向信息接收装置发出信息。信息反馈装置根据接收到的信息，向切割装置发出指令，完成另一端的切割；

（6）钢筋或钢绞线的两端均切割完成后，感应装置第四次向信息接收装置发出信息。信息反馈装置根据接收到的信息，向提取装置发出指令，提出钢筋或钢绞线。

相对于现有技术，本发明的有益效果：

本发明提供一种桩孔下钢筋、钢绞线的处理系统及方法，能够伸入桩孔内，准确定位钢筋、钢绞线等金属废料，将其剪断并从桩孔内取出，提高施工效率，减少施工成本。

附图说明

图1是本发明的控制关系示意图。

图2本发明的示意图;

图3图2的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图及其具体实施方式详细介绍本发明。

如图1所示，一种桩孔下钢筋、钢绞线的处理系统，包括地面控制设备、孔下导向设备和孔下操作设备，所述地面控制设备用于接收信息并控制孔下导向设备和孔下操作设备；所述孔下导向设备用于带动孔下操作设备在桩孔内移动，孔下导向设备能固定在桩孔壁上，方便孔下操作设备切割和提取钢筋、钢绞线；所述孔下操作设备用于切断钢筋、钢绞线并将其提取。

地面控制设备包括信息接收装置和信息反馈装置，信息接收装置用于接收孔下操作设备传回的目标信息，信息反馈装置根据接收到的目标信息对孔下导向设备和孔下操作设备发出指令，并进行相应的操作。

孔下导向设备包括固定装置和运动装置，固定装置用于在桩孔内上下移动并可以固定在孔壁上，固定装置根据桩孔的孔径大小可以调节其尺寸；运动装置滑动连接在固定装置上，运动装置可以在固定装置上做往复水平运动和少量上下运动。

孔下操作设备固定在运动装置上，孔下操作设备包括感应装置、切割装置和提取装置，感应装置用于准确定位钢筋或钢绞线的位置，切割装置用于割断钢筋或钢绞线，提取装置用于夹持钢筋或钢绞线并把切割出的钢筋或钢绞线提取出来。

用桩孔下钢筋、钢绞线的处理系统处理桩孔下钢筋、钢绞线的方法的步骤为：

（1）根据钢筋或锚索所处桩孔中的深度位置，放入孔下导向设备和孔下操作设备。

（2）根据信息接收装置接收到的来自感应装置信息，信息反馈装置向孔下导向设备（包括固定装置和运动装置）发出指令。固定装置根据指令信息固定在孔壁上，运动装置根据指令信息进行水平运动和上下运动，带动孔下操作设备运行到指定位置。

（3）通过孔下导向设备使孔下操作设备到达指定位置后，感应装置再次向信息接收装置发出信息。

（4）信息反馈装置根据接收到的信息，向提取装置和切割装置发出指令。提取装置根据指令信息卡住钢筋或钢绞线，切割装置根据指令信息对钢筋或钢绞线进行切割。

（5）钢筋或钢绞线的一端切割完成后，感应装置第三次向信息接收装置发出信息。信息反馈装置根据接收到的信息，向切割装置发出指令，完成另一端的切割。

如图2-3所示，提取装置包括剪切钳1，剪切钳1是液压钳，剪切钳1包括钳体、固定端和移动端，固定端与钳体固定连接，移动端和钳体滑动连接，剪切钳1上设有切割装置，切割装置包括固定端钳刀片3和移动端钳刀片2，固端钳刀片3固定在固端上，移动端钳刀片2固定在移动端上,移动端可以靠近和远离固定端。

固定装置包括可伸缩的水平台10,移动装置包括可伸缩的机械臂9，,机械臂9与水平台10垂直设置,机械臂9的下部与剪切钳1的钳体连接，剪切钳1上设有传感装置4和金属感应器6，剪切钳1、传感装置4、金属感应器6、水平台10和机械臂9均与中央控制系统12连接。

液压钳1的液压油缸7设置在机械臂9的下部,液压油缸7驱动移动端靠近或远离固定端。

液压油缸7上设置有压力控制器8，压力控制器8和中央控制系统12连接,压力控制器8控制液压油缸7的输出压力。

剪切钳1上还设有影像设备5，影像设备5与中央控制系统12连接。

水平台10上设有连接导线11（输油管、输电线、控制线等），压力控制器8、传感装置4、金属感应器6、影像设备5、水平台10、液压钳和机械臂9均通过连接导线11与中央控制系统12连接。中央控制系统12通过现有技术可以实现其所需功能。

剪切钢筋、钢绞线的过程：中央控制系统12是放置在地面上的，方便操作，将该装置伸入桩孔内，该装置在桩孔内下降的过程中，传感装置4自动寻找目标（钢筋、钢绞线等），在锁定目标后，传感装置4发出信号，中央控制系统12收到信号后发出指令使水平台10把机械臂9移动到目标相同的水平位置，水平台10伸长，插入桩孔壁，将水平台10固定在桩孔壁上，机械臂9伸长，带动液压钳移动到目标的合适位置，使目标处于液压钳的固定端和移动端中间，中央控制系统12通过液压油缸7控制液压钳的移动端向固定端靠近，使移动端钳刀片2和固定端钳刀片2配合夹持目标，金属反应器6感应到夹紧目标后向中央控制系统12反馈信号，中央控制系统12向压力控制器8发出信号开始注油加压，移动端带动移动端钳刀片2继续靠近固定端，开始切割，当移动端钳刀片2和固定端钳刀片3接触时，金属感应器6瞬间向地面中央控制系统12发出停止信号，地面中央控制系统12也瞬间发出停止信号使压力控制器8停止注油并泄压，完成剪切。

拾取钢筋、钢绞线的过程：中央控制系统12是放置在地面上的，方便操作，将该装置伸入桩孔内，该装置在桩孔内下降的过程中，传感装置4自动寻找目标（钢筋、钢绞线等），在锁定目标后，传感装置4发出信号，中央控制系统12收到信号后发出指令使水平台10把机械臂9移动到目标相同的水平位置，水平台10伸长，插入桩孔壁，将水平台10固定在桩孔壁上，机械臂9伸长，带动液压钳移动到目标的合适位置，使目标处于液压钳的固定端和移动端中间，中央控制系统12通过液压油缸7控制液压钳的移动端向固定端靠近，使移动端钳刀片2和固定端钳刀片2配合夹持目标，金属反应器6感应到夹紧目标后向中央控制系统12反馈信号，央控制系统12控制水平台10收缩，水平台10解除和桩孔壁的固定状态，然后将该装置从桩孔内取出，央控制系统12控制液压钳的移动端远离固定端，解除对目标的夹持。

影像装置5，使整个实施过程的可视化图像及时反馈到地面控制设备12。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种桩孔下钢筋、钢绞线的处理系统，其特征在于：包括地面控制设备、孔下导向设备和孔下操作设备，所述地面控制设备用于接收信息并控制孔下导向设备和孔下操作设备；所述孔下导向设备用于带动孔下操作设备在桩孔内移动，孔下导向设备能固定在桩孔壁上，方便孔下操作设备切割和提取钢筋、钢绞线；所述孔下操作设备用于切断钢筋、钢绞线并将其提取；所述孔下导向设备包括固定装置和运动装置，固定装置用于在桩孔内上下移动并固定在孔壁上，固定装置根据桩孔的孔径大小调节其尺寸；运动装置滑动连接在固定装置上，运动装置在固定装置上做往复水平运动和少量上下运动；所述固定装置包括可伸缩的水平台，所述运动装置包括可伸缩的机械臂，所述机械臂和水平台垂直连接；所述孔下操作设备包括感应装置、切割装置和提取装置，所述感应装置用于准确定位钢筋或钢绞线的位置，切割装置用于割断钢筋或钢绞线，提取装置用于夹持钢筋或钢绞线并把切割出的钢筋或钢绞线提取出来；所述提取装置包括液压钳，所述切割装置包括固定端钳刀片和移动端钳刀片，所述固定端钳刀片固定在液压钳的固定端，所述移动端钳刀片固定在液压钳的移动端，所述液压钳的液压油缸上设有控制液压油缸输出压力的压力控制器。

2.如权利要求1所述的桩孔下钢筋、钢绞线的处理系统，其特征在于：所述地面控制设备包括信息接收装置和信息反馈装置，信息接收装置用于接收孔下操作设备传回的目标信息，信息反馈装置根据接收到的目标信息对孔下导向设备和孔下操作设备发出指令，并进行相应的操作。

3.如权利要求1所述的桩孔下钢筋、钢绞线的处理系统，其特征在于：所述地面控制设备集成为中央控制系统。

4.用权利要求2所述的桩孔下钢筋、钢绞线的处理系统处理桩孔下钢筋、钢绞线的方法，其特征在于：

步骤为：（1）根据钢筋或锚索所处桩孔中的深度位置，放入孔下导向设备和孔下操作设备；

（2）根据信息接收装置接收到的来自感应装置信息，信息反馈装置向孔下导向设备的固定装置和运动装置发出指令，固定装置根据指令信息固定在孔壁上，运动装置根据指令信息进行水平运动和上下运动，带动孔下操作设备运行到指定位置；

（4）信息反馈装置根据接收到的信息，向提取装置和切割装置发出指令，提取装置根据指令信息卡住钢筋或钢绞线，切割装置根据指令信息对钢筋或钢绞线进行切割；

（5）钢筋或钢绞线的一端切割完成后，感应装置第三次向信息接收装置发出信息，信息反馈装置根据接收到的信息，向切割装置发出指令，完成另一端的切割；

（6）钢筋或钢绞线的两端均切割完成后，感应装置第四次向信息接收装置发出信息，信息反馈装置根据接收到的信息，向提取装置发出指令，提出钢筋或钢绞线。