CN113417324A - 一种水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置，包括：工作台、支撑机构、桩管固定机构和角度检测机构；支撑机构竖直固定连接在工作台下端表面四周；桩管固定机构安装在工作台中部位置；角度检测机构安装在工作台下端表面四周处。本发明的有益之处在于，可以在插桩打桩作业的全程中通过角度检测机构对芯桩的垂直度进行实时检测，便于及时发现偏移进行校直。

Description

一种水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置

技术领域

本发明涉及桩管垂直度检测技术领域，具体是一种水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置。

背景技术

桩管的垂直度控制对基坑的后续施工有重要的意义，若基坑周边的桩管垂直度偏差较大，将导致基坑四周的围护结构受力不均，给基坑的安全带来较大的隐患。同时对后期主体结构的施工和使用带来较大的影响，由于主体结构周边的钻孔灌注桩垂直度偏差较大，导致主体结构周边的受力不均匀，进而导致主体结构出现裂缝，对主体结构的后续使用带来隐患。

而目前的桩管在进行垂直度检测时常用方法有钢筋笼探孔器检测法，具体步骤就是检测时，将探孔器吊起，使笼的中心、孔的中心与起吊钢丝绳保持一致，慢慢放入孔内，上下畅通无阻表明孔径符合设计要求；若途中遇阻则有可能在遇阻部位有缩径和孔斜现象，应采取措施予以消除。

而目前的诸多方法中检测时如钢筋笼探孔器检测法一样都是在桩管施工完成后进行检测的，此时如果桩管倾斜则纠正难度较大，目前的检查方法不能实时监测桩管施工作业中是否已经发生偏移。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置，包括：工作台、支撑机构、桩管固定机构和角度检测机构。支撑机构可以通过焊接或者螺丝竖直固定连接在工作台下端表面四周。桩管固定机构安装在工作台中部位置。角度检测机构安装在工作台下端表面四周处。

桩管固定机构包括固定环、球型活动装置、液压缸、伸缩杆和用于夹持固定的夹持块。

固定环固定设置在工作台的内部中心位置。球型活动装置活动卡合在固定环的环口中心位置。球型活动装置通过中部较大直径活动卡合在固定环的环口内部。球型活动装置内部中空，并且球型活动装置表面上端与下端均开设有缺口。通过球型活动装置表面开设的缺口可以方便桩管插入。液压缸通过安装座成对固定设置在球型活动装置内部两侧侧壁上。伸缩杆固定设置在球型活动装置内部另两侧侧壁上。液压缸作为主要动力源来推动夹持块夹持住需要进行施工的桩管。夹持块分别固定设置在液压缸与伸缩杆的可伸缩轴端。桩管设置在夹持块之间。

角度检测机构设置有多组均匀固定设置在工作台下端用于在多个角度对桩管方向是否垂直进行检测。角度检测机构包括固定块、转动杆、挤压杆、滚珠、固定管、活动杆、挤压块、弹簧和压力传感器。

固定块固定设置在工作台下端表面四周。转动杆通过转轴活动设置在固定块下端。挤压杆固定设置在转动杆一端。滚珠通过卡槽活动设置在转动杆远离挤压杆的一端。固定管固定设置在工作台下端固定块的一侧。滚珠与桩管外侧表面之间相互贴合。活动杆活动穿插设置在固定管内部下端。挤压块活动设置在固定管的内部上端。弹簧设置在固定管内部活动杆与挤压杆之间的位置。压力传感器固定设置在固定管内部上端。挤压块外侧表面与压力传感器表面之间相互贴合。挤压杆外侧表面与活动杆下端表面相互接触但不固定连接。

桩管固定机构还包括用于将多个夹持块联动在一起的转动环和传动杆。转动环设置在夹持块外侧。转动环设置时通过卡槽与球型活动装置的内侧侧壁卡合，使得转动环只能转动不能左右以及上下移动。传动杆表面通过转轴活动设置在转动环环口内侧侧壁四周。传动杆靠近夹持块的一端通过转轴与夹持块之间活动连接。通过转动环和传动杆可以将多个夹持块联动在一起，如此无需多个液压缸即可同时带动多个夹持块进行同步夹持，节约成本。

作为本发明的进一步方案：转动杆所在转轴设置有可以带动转动杆始终向桩管方向转动的扭簧。用于保证转动杆表面安装的滚珠可以始终与桩管外侧表面贴合。

作为本发明的进一步方案：转动环通过卡槽卡合在球型活动装置内部。用于保证转动环在球型活动装置内部只能转动而不能左右移动。

作为本发明的进一步方案：桩管固定机构还包括用于方便桩管垂直上下移动的滚轮。滚轮通过转轴活动设置在夹持块内侧中部。通过滚轮可以方便桩管在进行打桩时下移。

作为本发明的进一步方案：支撑机构包括立柱以及有用于插入泥土中提高装置使用稳定性的地钉。立柱竖直固定连接在工作台下端表面四周。地钉固定设置在立柱下端中部。

作为本发明的进一步方案：地钉下端设置有易于插入泥土中的尖头，通过地钉下端的尖头可以方便地钉插入目标位置，以配合立柱为装置提供稳定的支撑力。

作为本发明的进一步方案：工作台上端表面四角处均固定设置有吊耳。通过吊耳可以方便在装置使用完成后将其吊起运走，方便进行接下来的打桩作业。

作为本发明的进一步方案：夹持块远离固定环的一侧表面为弧形，通过弧形的夹持块可以方便贴合在桩管外侧表面，从而可以提高夹持块的夹持固定效果。

作为本发明的进一步方案：压力传感器型号为PSD-F1。

作为本发明的进一步方案：挤压块外侧表面与压力传感器表面之间相互贴合，通过贴合的挤压块可以保证无论活动杆怎么移动压力传感器在弹簧和挤压块的作用下可以始终拥有读数。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：可以在插桩打桩作业的全程中通过角度检测机构对芯桩的垂直度进行实时检测，便于及时发现偏移进行校直。

通过重力可以保证在打桩前桩管以及球型活动装置与地面垂直，此时转动杆在扭簧的作用下使得滚珠与桩管表面贴合，此时记录下压力传感器的数值为初始数值，随后在进行打桩作业时一旦桩管发生偏移，则会使得，转动杆的转动角度发生改变，如图1所示此时桩管顺时针倾斜，则会使得左侧挤压杆挤压活动杆的程度变大，其他方向挤压杆挤压活动杆的程度变小，此时通过压力传感器的数值变动即可判断出桩管倾斜，以及桩管的倾斜方向，如此可以在打桩过程中实施监控桩管是否发生倾斜，从而可以及时发现方便后续及时进行纠正，同时还可以指出桩管偏移方向方便进行纠正。

通过液压缸伸长推动夹持块收紧，而在液压缸推动夹持块收紧时，传动杆会带动转动环逆时针转动，如此即可通过转动环逆时针转动配合传动杆即可使得多个夹持块联动在一起，如此无需多个液压缸节约成本。

在夹持块夹持桩管时多个夹持块联动在一起同时夹持，可以有效保证桩管在夹持时位于球型活动装置的中心位置，如此当需要打入同心桩管时，只需装置整体不动，通过夹持块再次夹持住新的桩管，即可保证此桩管与前一根桩管同心，从而可以满足多种施工要求的需要，提高装置的适用范围。

本装置安装起来较为简单，安装时无需保证装置工作台整体水平与地面，此球型活动装置在重力的作用下可以自动垂直与地面，其安装要求较低，便于推广使用。

本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

附图说明

图1为本发明的水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置的整体结构示意图。

图2是图1中水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置的A处放大视图。

图3是图1中水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置的整体结构俯视图。

图4是图1中水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置的整体结构仰视图。

图5是图1中水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置的B处放大视图。

附图标号清单：水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置100；桩管200；工作台10；支撑机构20；立柱22；地钉21；桩管固定机构30；固定环31；球型活动装置32；液压缸33；伸缩杆34；夹持块35；转动环36；传动杆37；滚轮38；角度检测机构40；固定块41；转动杆42；滚珠43；固定管44；活动杆45；挤压块46；弹簧47；压力传感器48；挤压杆49。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，本发明实施例中，水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置100，包括：工作台10、支撑机构20、桩管固定机构30和角度检测机构40。支撑机构20可以通过焊接或者螺丝竖直固定连接在工作台10下端表面四周。桩管固定机构30安装在工作台10中部位置。角度检测机构40安装在工作台10下端表面四周处。

桩管固定机构30包括固定环31、球型活动装置32、液压缸33、伸缩杆34、用于夹持固定的夹持块35。通过桩管固定机构30可以方便固定桩管200同时还可以保证桩管200固定完成后可以垂直与地面。

固定环31固定设置在工作台10的内部中心位置。球型活动装置32活动卡合在固定环31的环口中心位置。球型活动装置32通过中部较大直径活动卡合在固定环31的环口内部。球型活动装置32内部中空，并且球型活动装置32表面上端与下端均开设有缺口。通过球型活动装置32表面开设的缺口可以方便桩管200插入。液压缸33通过安装座成对固定设置在球型活动装置32内部两侧侧壁上。伸缩杆34固定设置在球型活动装置32内部另两侧侧壁上。用伸缩杆替换液压缸，采用联动机构将多个夹持块联动起来，起到节约成本的作用，至于如何联动下面有详细叙述。液压缸33作为主要动力源来推动夹持块35夹持住需要进行施工的桩管200。夹持块35分别固定设置在液压缸33与伸缩杆34的可伸缩轴端。桩管200活动设置在夹持块35之间。

角度检测机构40设置有多组均匀固定设置在工作台10下端用于在多个角度对桩管200方向是否垂直进行检测。角度检测机构40包括固定块41、转动杆42、挤压杆49、滚珠43、固定管44、活动杆45、挤压块46、弹簧47和压力传感器48。通过角度检测机构40可以实时检测桩管200在施工作业中是否发生偏移。

固定块41固定设置在工作台10下端表面四周。转动杆42通过转轴活动设置在固定块41下端。挤压杆49固定设置在转动杆42一端。滚珠43通过卡槽活动设置在转动杆42远离挤压杆49的一端。固定管44固定设置在工作台10下端固定块41的一侧。滚珠43与桩管200外侧表面之间相互贴合。活动杆45活动穿插设置在固定管44内部下端。挤压块46活动设置在固定管44的内部上端。弹簧47设置在固定管44内部活动杆45与挤压杆49之间的位置。弹簧47可以使得活动杆45无论在什么位置压力传感器48都会有压力读数，如果没有弹簧47，当活动杆45稍微下移距离较大压力传感器48就会失去读数。压力传感器48固定设置在固定管44内部上端。挤压块46外侧表面与压力传感器48表面之间相互贴合。挤压杆49外侧表面与活动杆45下端表面相互接触但不固定连接。

桩管固定机构30还包括用于将多个夹持块35联动在一起的转动环36和传动杆37。转动环36设置在夹持块35外侧。转动环36设置时通过卡槽与球型活动装置32的内侧侧壁卡合，使得转动环36只能转动不能左右以及上下移动。传动杆37表面通过转轴活动设置在转动环36环口内侧侧壁四周。传动杆37靠近夹持块35的一端通过转轴与夹持块35之间活动连接。通过转动环36和传动杆37可以将多个夹持块35联动在一起，如此无需多个液压缸33即可同时带动多个夹持块35进行同步夹持，节约成本。

转动杆42所在转轴设置有可以带动转动杆42始终向桩管200方向转动的扭簧。用于保证转动杆42表面安装的滚珠43可以始终与桩管200外侧表面贴合。

转动环36通过卡槽卡合在球型活动装置32内部。用于保证转动环36在球型活动装置32内部只能转动而不能左右移动。

桩管固定机构30还包括用于方便桩管200垂直上下移动的滚轮38。滚轮38通过转轴活动设置在夹持块35内侧中部。通过滚轮38可以方便桩管200在进行打桩时下移。

支撑机构20包括立柱22以及用于插入泥土中提高装置使用稳定性的地钉21。立柱22竖直固定连接在工作台10下端表面四周。地钉21固定设置在立柱22下端中部。

地钉21下端设置有易于插入泥土中的尖头，通过地钉21下端的尖头可以方便地钉21插入目标位置，以配合立柱22为装置提供稳定的支撑力。

工作台10上端表面四角处均固定设置有吊耳。通过吊耳可以方便在装置使用完成后将其吊起运走，方便进行接下来的打桩作业。

夹持块35远离固定环31的一侧表面为弧形，通过弧形的夹持块35可以方便贴合在桩管200外侧表面，从而可以提高夹持块35的夹持固定效果。

压力传感器型号为PSD-F1。

挤压块46外侧表面与压力传感器48表面之间相互贴合，通过贴合的挤压块46可以保证无论活动杆45怎么移动压力传感器48在弹簧47和挤压块46的作用下可以始终拥有读数。

使用装置时可以通过地钉21插入目标位置，配合立柱22将装置固定在目标区域，随后通过吊车将需要进行打桩的桩管200吊起通过球型活动装置32表面的缺口插入到球型活动装置32内部，此时可以通过液压缸33伸长推动夹持块35收紧，而在液压缸33推动夹持块35收紧时，传动杆37会带动转动环36逆时针转动，如此即可通过转动环36逆时针转动配合传动杆37即可使得多个夹持块35联动在一起，如此无需多个液压缸33节约成本。同时在夹持块35夹持桩管200时多个夹持块35联动在一起同时夹持，可以有效保证桩管200在夹持时位于球型活动装置32的中心位置，如此在一根桩管200打桩完成后，装置整体不动，需要打入直径小于或者大于前一根桩管200的同心桩管200时，较为方便，只需通过夹持块35再次夹持住新的桩管200，即可保证此桩管200与前一根桩管200同心，从而可以方便满足多种施工要求的需要。而在桩管200插入球型活动装置32内部被夹持起来后，吊车不动保持静止，此时球型活动装置32以及桩管200在重力的作用下可以保证与地面垂直，此时转动杆42在扭簧的作用下使得滚珠43与桩管200表面贴合，此时记录下压力传感器48的数值为初始数值，随后在进行打桩作业时一旦桩管200发生偏移，则会使得，转动杆42的转动角度发生改变，如图1所示此时桩管200顺时针倾斜，则会使得左侧挤压杆49挤压活动杆45的程度变大，其他方向挤压杆49挤压活动杆45的程度变小，此时通过压力传感器48的数值变动即可判断出桩管200倾斜，以及桩管200的倾斜方向，如此可以在打桩过程中实施监控桩管200是否发生倾斜，从而可以及时发现方便后续及时进行纠正，同时还可以指出桩管200偏移方向方便进行纠正。

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。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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 (10)

1.一种水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置，包括：工作台、支撑机构、桩管固定机构和角度检测机构；所述支撑机构竖直固定连接在所述工作台下端表面四周；所述桩管固定机构安装在所述工作台中部位置；所述角度检测机构安装在所述工作台下端表面四周处，其特征在于，

所述桩管固定机构包括固定环、球型活动装置、液压缸、伸缩杆和用于夹持固定的夹持块；

所述固定环固定设置在所述工作台的内部中心位置；所述球型活动装置活动卡合在所述固定环的环口中心位置；所述球型活动装置内部中空，并且所述球型活动装置表面上端与下端均开设有缺口；所述液压缸通过安装座成对固定设置在所述球型活动装置内部两侧侧壁上；所述伸缩杆固定设置在所述球型活动装置内部另两侧侧壁上；所述夹持块分别固定设置在所述液压缸与所述伸缩杆的可伸缩轴端；

所述角度检测机构设置有多组均匀固定设置在所述工作台下端用于在多个角度对所述桩管方向是否垂直进行检测；所述角度检测机构包括固定块、转动杆、挤压杆、滚珠、固定管、活动杆、挤压块、弹簧和压力传感器；

所述固定块固定设置在所述工作台下端表面四周；所述转动杆通过转轴活动设置在所述固定块下端；所述挤压杆固定设置在所述转动杆一端；所述滚珠通过卡槽活动设置在所述转动杆远离所述挤压杆的一端；所述固定管固定设置在所述工作台下端所述固定块的一侧；所述滚珠与所述桩管外侧表面之间相互贴合；所述活动杆活动穿插设置在所述固定管内部下端；所述挤压块活动设置在所述固定管的内部上端；所述弹簧设置在所述固定管内部所述活动杆与所述挤压杆之间的位置；所述压力传感器固定设置在所述固定管内部上端；所述挤压杆外侧表面与所述活动杆下端表面相互接触但不固定连接。

所述桩管固定机构还包括用于将多个夹持块联动在一起的转动环和传动杆；所述转动环设置在所述夹持块外侧；所述传动杆表面通过转轴活动设置在所述转动环环口内侧侧壁四周；所述传动杆靠近所述夹持块的一端通过转轴与所述夹持块之间活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置，其特征在于，

所述转动杆所在转轴设置有可以带动所述转动杆始终向所述桩管方向转动的扭簧；用于保证所述转动杆表面安装的所述滚珠可以始终与所述桩管外侧表面贴合。

3.根据权利要求1所述的一种水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置，其特征在于，

所述转动环通过卡槽卡合在所述球型活动装置内部；用于保证所述转动环在所述球型活动装置内部只能转动而不能左右移动。

4.根据权利要求1所述的一种水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置，其特征在于，

所述桩管固定机构还包括用于方便所述桩管垂直上下移动的滚轮；所述滚轮通过转轴活动设置在所述夹持块内侧中部。

5.根据权利要求1所述的一种水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置，其特征在于，

所述支撑机构包括立柱以及有用于插入泥土中提高装置使用稳定性的地钉；所述立柱竖直固定连接在所述工作台下端表面四周；所述地钉固定设置在所述立柱下端中部。

6.根据权利要求5所述的一种水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置，其特征在于，

所述地钉下端设置有易于插入泥土中的尖头。

7.根据权利要求1所述的一种水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置，其特征在于，

所述工作台上端表面四角处均固定设置有吊耳。

8.根据权利要求1所述的一种水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置，其特征在于，

所述夹持块远离所述固定环的一侧表面为弧形。

9.根据权利要求1所述的一种水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置，其特征在于，

所述压力传感器型号为PSD-F1。

10.根据权利要求1所述的一种水泥土插芯组合桩的芯桩垂直度检测装置，其特征在于，

所述挤压块外侧表面与所述压力传感器表面之间相互贴合。

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