CN112854320B - 一种风力发电桩基质量检测装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种风力发电桩基质量检测装置，涉及风力发电机桩基的技术领域，包括主桩，主桩竖直固定在圆坑圆心处，主桩为中空结构，主桩内设置有芯体，主桩上开设有若干连接槽，主桩上设置有若干安装架，安装架为中空结构，安装架一端设置在主桩外壁上且罩设在连接槽上，安装架上设置有用于检测压力和位置的监测模块，监测模块上设置有连接线，连接线穿过安装架且通过连接槽电连接在芯体上。本申请具有方便使用人员检测混凝土桩基内部应力分布的效果。

Description

一种风力发电桩基质量检测装置及其安装方法

技术领域

本申请涉及风力发电机桩基的技术领域，尤其是涉及一种风力发电桩基质量检测装置及其安装方法。

背景技术

风力发电是指把风的动能转化为电能,风能是一种清洁的可再生能源,利用风力发电非常环保,且风能蕴量巨大,因此日益受到能源领域重视。

相关的风力发电机需要固定在混凝土浇筑的桩基上,以使巨大的风力发电机能够安全牢固地固定在地面上。在施工过程中,使用人员需要在地面挖设巨大的圆坑,将圆坑内壁和底面清理平整,在圆坑内设置钢筋架,并使钢筋架通过螺纹固定在地面上,钢筋架上端设置有多个螺杆,螺杆竖直向上设置,最终使用人员向圆坑内倒入水泥砂浆,待水泥砂浆凝固后,螺杆埋设在混凝土中并从混凝土中露出,使用人员能够通过螺杆将风力发电机的支架固定在混凝土桩基上,从而使风力发电机能够稳定连接在地面上。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在浇筑过程中，一旦设置的钢筋架偏移或浇筑质量不佳，安装风力发电机支架后，会使混凝土桩基中不同位置受力不同，从而易导致局部应力集中，难以检查和察觉，具有安全隐患。

发明内容

为了方便使用人员检测混凝土桩基内部应力分布，本申请提供一种风力发电桩基质量检测装置。

本申请提供的一种风力发电桩基质量检测装置采用如下的技术方案：

一种风力发电桩基质量检测装置，包括主桩，主桩竖直固定在圆坑圆心处，主桩为中空结构，主桩内设置有芯体，主桩上开设有若干连接槽，主桩上设置有若干安装架，安装架为中空结构，安装架一端设置在主桩外壁上且罩设在连接槽上，安装架上设置有用于检测压力和位置的监测模块，监测模块上设置有连接线，连接线穿过安装架且通过连接槽电连接在芯体上。

通过采用上述技术方案，通过在圆坑中设置主桩，在主桩内设置芯体，使监测模块能够通过连接线电连接在芯体上，进而使监测模块能够通过芯体供电并将信息传输至芯体上，通过在主桩上设置安装架，使安装架能够用于固定监测模块并起到保护连接线的效果，减少连接线与水泥砂浆的接触，使用人员能够通过监测模块监测混凝土桩基内的应力分布，从而方便使用人员监测混凝土桩基的质量与安全性。

可选的，监测模块包括压力传感器和GPRS模块，监测模块与芯体之间设置有用于处理信号的中央处理模块，芯体上电连接有用于接收和显示监测数据的用户终端。

通过采用上述技术方案，通过在安装架上设置压力传感器和GPRS模块，使GPRS模块起到对压力传感器定位的效果，压力传感器能够在混凝土桩基内监测混凝土的内应力，从而方便使用人员监测混凝土内不同位置的应力分布，通过在芯体上电连接用户终端，使用人员能够通过用户终端查看和监测混凝土桩基的结构强度。

可选的，主桩外壁上设置有若干螺纹筒，螺纹筒罩设在连接槽外，安装架上远离监测模块的一端上开设有螺纹端，安装架通过螺纹与螺纹筒连接。

通过采用上述技术方案，通过在主桩外壁上设置螺纹筒，使螺纹筒罩设在连接槽外，从而使安装架能够通过螺纹方便快速地安装在主桩上，进而减少水泥砂浆流入主桩内损坏芯体的几率。

可选的，芯体包括若干分线器和若干连接杆，分线器设置为圆形，分线器上开设有若干插槽，连接线上远离监测模块的一端设置有接头，接头用于插入插槽中并与分线器电连接，分线器依次间隔设置在主桩内，连接杆设置在相邻两分线器之间，相邻两分线器通过电线电连接。

通过采用上述技术方案，通过在芯体上设置分线器和连接杆，使连接杆起到支撑分线器的效果，使分线器能够与一组连接槽对齐，通过在分线器上开设若干连接槽，使接头能够通过插入插槽中，从而使监测模块与分线器电连接并传输电学信号，达到方便快速地连接多个监测模块的效果。

可选的，芯体内设置有用于卡住芯体的上卡件和下卡件，上卡件和下卡件为圆柱体结构，上卡件和下卡件外壁上开设有螺纹，主桩内壁上开设有内螺纹，上卡件和下卡件通过螺纹连接在主桩内。

通过采用上述技术方案，通过在芯体上设置上卡件和下卡件，使上卡件和下卡件能够在主桩内抵接在芯体两侧，从而使芯体能够固定在主桩内，从而使插槽能够与连接槽一一对应。

可选的，下卡件上开设有用于使电线通过的让位孔，下卡件上开设有两配合槽，配合槽与让位孔连通，两个配合槽长度方向重合且与让位孔连通。

通过采用上述技术方案，通过在下卡件上开设让位孔，使埋设在地下的电线能够通过让位孔与芯体电连接，进而使芯体通电并使芯体能够与用户终端电连接，通过在下卡件上开设配合槽，使用人员能够使螺丝刀刀头与配合槽连接，进而方便使用人员在电线穿过下卡件的情况下旋拧下卡件。

可选的，连接线上套设有橡胶套件，橡胶套件插入至安装架内。

通过采用上述技术方案，通过在连接线上套设橡胶套件，使橡胶套件能够抵接在连接线和安装架内壁上，进而减少水泥砂浆流入安装架内的几率。

本申请还公开了一种风力发电桩基质量检测装置的安装方法，包括如下步骤：

S1：使用人员在地面上挖设圆坑，在圆坑中心处埋设电线，使用人员先将电线穿过下卡件，再使芯体与电线电连接；

S2:使用人员在主桩1内设置上卡件，并将芯体插入至主桩内；

S3:使用人员转动芯体，使插槽与连接槽一一对应；

S4:使用人员将下卡件连接在主桩内并顶在芯体一侧上；

S5:使用人员将主桩固定在地面上；

S6:使用人员在圆坑内设置钢筋结构；

S7：使用人员将接头插入至插槽内，并将安装架安装在主桩上；

S8：使用人员向圆坑内浇筑水泥砂浆；

S9：使用人员通过用户终端接收监测模块收集的力学信号，使用人员通过GPRS模块建立所有压力传感器的空间立体模型，从而对桩基不同位置的内应力进行检测和分析。

通过采用上述技术方案，通过使安装架可拆卸连接在主桩上，使用人员能够先将芯体通电并使主桩固定在地面上，此时使用人员能够安装钢筋结构，在钢筋结构安装完毕后，使用人员能够快速将安装架和监测模块连接在主桩上，提升效率，方便施工。

综上所述，本申请的有益技术效果为：

1.通过在圆坑中设置主桩，在主桩内设置芯体，使监测模块能够通过连接线电连接在芯体上，进而使监测模块能够通过芯体供电并将信息传输至芯体上，通过在主桩上设置安装架，使安装架能够用于固定监测模块并起到保护连接线的效果，减少连接线与水泥砂浆的接触，使用人员能够通过监测模块监测混凝土桩基内的应力分布，从而方便使用人员监测混凝土桩基的质量与安全性；

2.通过在下卡件上开设让位孔，使埋设在地下的电线能够通过让位孔与芯体电连接，进而使芯体通电并使芯体能够与用户终端电连接，通过在下卡件上开设配合槽，使用人员能够使螺丝刀刀头与配合槽连接，进而方便使用人员在电线穿过下卡件的情况下旋拧下卡件；

3.通过使安装架可拆卸连接在主桩上，使用人员能够先将芯体通电并使主桩固定在地面上，此时使用人员能够安装钢筋结构，在钢筋结构安装完毕后，使用人员能够快速将安装架和监测模块连接在主桩上，提升效率，方便施工。

附图说明

图1是本申请实施例的安装结构示意图。

图2是本申请实施例的逻辑框图。

图3是本申请的整体结构示意图。

图4是图3中A部分的局部放大示意图。

图5是图3中B部分的局部放大示意图。

图6是芯体的整体结构示意图。

图7是上卡件的整体结构示意图。

图8是下卡件的整体结构示意图。

附图标记：1、主桩；12、凸圆；121、螺纹件；13、连接槽；14、螺纹筒；2、安装架；21、螺纹端；22、橡胶套件；3、监测模块；31、连接线；32、接头；4、芯体；41、分线器；411、插槽；42、连接杆；43、上卡件；431、刀槽；44、下卡件；441、让位孔；442、配合槽；5、中央处理模块；6、用户终端。

具体实施方式

以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种风力发电桩基质量检测装置。参照图1和图2，包括主桩1,地面上开设有用于浇筑混凝土桩基的圆坑,主桩1竖直设置在圆坑的圆心处。主桩1上设置有若干安装架2，安装架2的长度方向均为水平方向，安装架2上设置有用于监测混凝土桩基内应力的监测模块3，监测模块3包括用于监测应力的压力传感器和用于监测压力传感器所处位置的GPRS模块。主桩1为中空结构，主桩1内设置有芯体4，芯体4用于与监测模块3电连接，监测模块3与芯体4之间设置有中央处理模块5，中央处理模块5用于对收集的信号进行处理，芯体4用于对压力传感器供电并传输来自压力传感器的电信号。芯体4上通信连接有用户终端6，用户终端6可设置为计算机，使用人员通过电线使用户终端6与芯体4电连接、使芯体4与电源接通，从而使芯体4能够对监测模块3供电，使用户终端6能够接收和显示若干监测模块3读取的数值，通过GPRS模块能够收集若干压力传感器的位置信息，达到检测并分析混凝土桩基浇筑质量的目的，提升风力发电机安装和工作过程中的安全性。

参照图3，主桩1上一端开设有盲孔，主桩1上设置有凸圆12，凸圆12中心位置开设有通孔，主桩1上开设有盲孔的一端与凸圆12同心连接。芯体4能够通过盲孔插入至主桩1中。凸圆12上沿圆周依次间隔设置有若干螺纹件121，使用人员通过螺纹件121能够将主桩1竖直固定在地面上。地面上埋设有电线，使用人员通过将电线与芯体4连接，再将主桩1套设在芯体4上，最终将主桩1固定在地面上，即可完成安装。

参照图3和图4，主桩1上开设有若干连接槽13，连接槽13沿主桩1圆周方向均匀分布开设，连接槽13成组开设，每组连接槽13均位于主桩1上同一水平面，同一水平面上开设有四个连接槽13，沿主桩1长度方向依次间隔开设有多组连接槽13。监测模块3上电连接有连接线31，连接线31上远离监测模块3的一端能够通过连接槽13与芯体4连接，从而起到将监测模块3收集的力学信息和位置信息导出至用户终端6上的效果。

参照图3和图4，主桩1上设置有若干螺纹筒14，螺纹筒14连接在主桩1外壁上，螺纹筒14的长度方向与主桩1的长度方向垂直。每一个螺纹筒14均套设在一个连接槽13外。安装架2一端开设有螺纹端21，螺纹端21上开设有外螺纹，使用人员通过螺纹使安装架2能够快速连接在螺纹筒14中，从而使安装架2能够方便快速地水平固定在主桩1上。在安装主桩1后，使用人员需要在圆坑中设置钢筋结构，从而提升混凝土桩基的结构强度，通过使安装架2可拆卸连接在主桩1上，使用人员能够在安装钢筋结构后将安装架2连接在主桩1上，从而方便施工。

参照图5，安装架2为中空管状结构，监测模块3设置在安装架2上远离螺纹端21的一端上，连接线31上套设有橡胶套件22，橡胶套件22插入至安装架2上远离螺纹端21的一端孔内，从而减少浇筑混凝土桩基时水泥砂浆流入安装架2内的几率。安装架2用于保护连接线31，从而使监测模块3能够在混凝土桩基内稳定供电并稳定输出电信号。

参照图6，芯体4包括若干分线器41和若干连接杆42，分线器41设置为圆柱形结构。分线器41上开设有若干插槽411，插槽411内壁上设置有导电件，连接线31上远离监测模块3的一端上设置有接头32，接头32用于插入至连接线31中，从而使连接线31能够通过导电件与分线器41电连接。每个分线器41上开设插槽411的数量与每组连接槽13的数量一致。使用人员通过转动分线器41，使插槽411与连接槽13对齐，从而使多个监测模块3能够快速地与芯体4电连接。若干分线器41沿主桩1长度方向依次间隔设置，每个分线器41的位置均与一组连接槽13对应。连接杆42同轴设置在相邻两个分线器41之间，连接杆42的长度方向与主桩1长度方向平行，连接杆42的两端分别固定在两个分线器41上。连接杆42为中空刚体，连接杆42中设置有用于电连接相邻两个分线器41的电线，连接杆42起到保护电线的效果，同时连接杆42起到支撑分线器41的效果，能够减少分线器41在主桩1内竖直滑动的几率。

参照图7和图8，主桩1内设置用于卡住芯体4的上卡件43和下卡件44，上卡件43设置在主桩1上远离凸圆12的一侧，下卡件44设置在主桩1上靠近凸圆12的一侧。芯体4设置在上卡件43和下卡件44之间，从而起到使芯体4固定在主桩1内的效果。主桩1内开设有内螺纹，上卡件43设置为圆柱形结构，上卡件43外壁上开设有螺纹，上卡件43通过螺纹与主桩1连接。上卡件43上靠近凸圆12的一端端面上开设有刀槽431，刀槽431用于与螺丝刀等工具配合，使用人员通过旋拧上卡件43，能够使上卡件43在主桩1内滑动，从而使上卡件43能够移动至主桩1内远离凸圆12的一侧并固定。下卡件44设置为圆柱形结构，下卡件44外壁上开设有螺纹，下卡件44通过螺纹与主桩1连接。下卡件44上开设有让位孔441，芯体4上与用户终端6连接的电线通过让位孔441埋设在地面中。下卡件44上靠近凸圆12的一侧表面上开设有两个配合槽442，两个配合槽442长度方向重合且与让位孔441连通，使用人员能够在电线穿过让位孔441的情况下使螺丝刀刀头插入至配合槽442内，从而方便使用人员旋拧下卡件44并使上卡件43和下卡件44抵接在芯体4两端。

本申请实施例的实施原理为：通过在主桩1内设置芯体4，在主桩1上设置安装架2，使安装架2上设置的监测模块3能够与芯体4电连接，进而使监测模块3能够将压力传感器收集的力学信息和GPRS模块收集的位置信息输出至用户终端6上，使用人员通过对比主桩1内不同位置的应力大小，起到检测混凝土桩基结构强度的效果。

本申请还公开了一种风力发电桩基质量检测装置的安装方法，采用上述的一种风力发电桩基质量检测装置，包括如下步骤：

S1：使用人员在地面上挖设圆坑，在圆坑中心处埋设电线，使用人员先将电线穿过下卡件44，再使芯体4与电线电连接，从而使芯体4通电并能够与用户终端6电连接；

S2:使用人员在主桩1内设置上卡件43，并将芯体4插入至主桩1内；

S3:使用人员转动芯体4，使插槽411与连接槽13一一对应；

S4:使用人员将下卡件44连接在主桩1内并顶在芯体4一侧上；

S5:使用人员将主桩1固定在地面上；

S6:使用人员在圆坑内设置钢筋结构；

S7：使用人员将接头32插入至插槽411内，并将安装架2安装在螺纹筒14内；

S8：使用人员向圆坑内浇筑水泥砂浆；

S9：使用人员通过用户终端6接收监测模块3收集的力学信号，使用人员通过GPRS模块建立所有压力传感器的空间立体模型，从而对桩基不同位置的内应力进行检测和分析。

本申请实施例的实施原理为：通过使主桩1与安装架2可拆卸连接，使用人员能够在安装主桩1后铺设钢筋结构，在钢筋结构铺设完成后方便快速地安装多个安装架2，通过使芯体4分别与监测模块3和用户终端6电连接，从而方便使用人员通过用户终端6接收、读取和检测混凝土桩基的结构强度。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种风力发电桩基质量检测装置，其特征在于：包括主桩（1），主桩（1）竖直固定在圆坑圆心处，主桩（1）为中空结构，主桩（1）内设置有芯体（4），主桩（1）上开设有若干连接槽（13），主桩（1）上设置有若干安装架（2），安装架（2）为中空结构，安装架（2）一端设置在主桩（1）外壁上且罩设在连接槽（13）上，安装架（2）上设置有用于检测压力和位置的监测模块（3），监测模块（3）上设置有连接线（31），连接线（31）穿过安装架（2）且通过连接槽（13）电连接在芯体（4）上,所述监测模块（3）包括压力传感器和GPRS模块，监测模块（3）与芯体（4）之间设置有用于处理信号的中央处理模块（5），芯体（4）上电连接有用于接收和显示监测数据的用户终端（6）,所述主桩（1）外壁上设置有若干螺纹筒（14），螺纹筒（14）罩设在连接槽（13）外，安装架（2）上远离监测模块（3）的一端上开设有螺纹端（21），安装架（2）通过螺纹与螺纹筒（14）连接,所述芯体（4）包括若干分线器（41）和若干连接杆（42），分线器（41）设置为圆形，分线器（41）上开设有若干插槽（411），连接线（31）上远离监测模块（3）的一端设置有接头（32），接头（32）用于插入插槽（411）中并与分线器（41）电连接，分线器（41）依次间隔设置在主桩（1）内，连接杆（42）设置在相邻两分线器（41）之间，相邻两分线器（41）通过电线电连接。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电桩基质量检测装置，其特征在于：所述芯体（4）内设置有用于卡住芯体（4）的上卡件（43）和下卡件（44），上卡件（43）和下卡件（44）为圆柱体结构，上卡件（43）和下卡件（44）外壁上开设有螺纹，主桩（1）内壁上开设有内螺纹，上卡件（43）和下卡件（44）通过螺纹连接在主桩（1）内。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电桩基质量检测装置，其特征在于：所述下卡件（44）上开设有用于使电线通过的让位孔（441），下卡件（44）上开设有两配合槽（442），配合槽（442）与让位孔（441）连通，两个配合槽（442）长度方向重合且与让位孔（441）连通。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电桩基质量检测装置，其特征在于：所述连接线（31）上套设有橡胶套件（22），橡胶套件（22）插入至安装架（2）内。

5.根据权利要求3所述的一种风力发电桩基质量检测装置的安装方法，包括如下步骤：

S1：使用人员在地面上挖设圆坑，在圆坑中心处埋设电线，使用人员先将电线穿过下卡件（44），再使芯体（4）与电线电连接；

S2:使用人员在主桩（1）内设置上卡件（43），并将芯体（4）插入至主桩（1）内；

S3:使用人员转动芯体（4），使插槽（411）与连接槽（13）一一对应；

S4:使用人员将下卡件（44）连接在主桩（1）内并顶在芯体（4）一侧上；

S5:使用人员将主桩（1）固定在地面上；

S6:使用人员在圆坑内设置钢筋结构；

S7：使用人员将接头（32）插入至插槽（411）内，并将安装架（2）安装在主桩（1）上；

S8：使用人员向圆坑内浇筑水泥砂浆；

S9：使用人员通过用户终端（6）接收监测模块（3）收集的力学信号，使用人员通过GPRS模块建立所有压力传感器的空间立体模型，从而对桩基不同位置的内应力进行检测和分析。

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