CN114045887A - 一种灌注桩桩壁及桩底检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种灌注桩桩壁及桩底检测装置，涉及建筑施工领域，包括上壳体、下壳体、滑动块一、丝杠、电机、滑动块二、连杆、铰接块和正反调节机构，上壳体和下壳体相互靠近的一侧均开设有圆弧滑道，滑动块一适配两个圆弧滑道中，丝杠的两端分别枢接在两个滑动块一上，电机设置于上壳体内，且电机的输出端通过减速机构与位于上壳体上的滑动块一相连，丝杠上下两侧螺纹旋向相反，滑动块二分别螺纹适配在丝杠上，连杆的一端分别与滑动二铰接，另一端铰接在铰接块上，铰接块的一侧枢接有滑轮，丝杠上设置有带轮一，正反调节机分别与减速机构和带轮一相适配。该装置实现了检测人员对灌注桩桩壁的检测，防止在最后成型的混凝土桩出现直径不一致。

Description

一种灌注桩桩壁及桩底检测装置

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体为一种灌注桩桩壁及桩底检测装置。

背景技术

灌注桩是直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼灌注混凝土而成。灌注桩能适应各种地层，无需接桩，施工时无振动、无挤土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。但其操作要求严格，施工后需较长的养护期方可承受荷载，成孔时有大量土渣或泥浆排出。灌注桩桩内的桩壁尺寸和桩底沉渣对日后的放置钢筋拢和灌注水泥有较大的影响，若灌注柱中某一段出现桩壁面积较小，若叫浇灌混凝土会导致该段成型后面积小于其他部位，容易导致该段受到巨大的力，从而导致该段的断裂，造成安全隐患。因此对灌注桩桩壁和桩底的检测是很有必要的。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种灌注桩桩壁及桩底检测装置，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种灌注桩桩壁及桩底检测装置，包括上壳体、下壳体、两个滑动块一、丝杠、电机、两个滑动块二、两根连杆、铰接块和正反调节机构，所述上壳体内设置有控制器和储存器，所述上壳体的顶部设置有若干个吊环，所述上壳体和下壳体相互靠近的一侧均开设有圆弧滑道，所述滑动块一分别滑动适配两个圆弧滑道中，所述丝杠的两端分别枢接在两个滑动块一上，所述电机设置于上壳体内，且电机的输出端通过减速机构与位于上壳体上的滑动块一相连，所述减速机构用于带动滑动块一在圆弧滑道内滑动，所述丝杠上下两侧螺纹旋向相反，所述滑动块二分别螺纹适配在丝杠的上下两侧，所述连杆的一端分别与滑动二铰接，另一端铰接在铰接块上，所述铰接块靠近灌注桩的一侧枢接有滑轮，所述丝杠中部设置有带轮一，所述正反调节机分别与减速机构和带轮一相适配，通过减速机构带动丝杠转动，并调节丝杠的正反转，所述下壳体内设置有隔板，所述隔板的上部设置有固定机构，用于将整个装置暂时固定在灌注桩内，所述滑动块一的顶部设置有距离传感器二，所述距离传感器二与控制器和储存器相连。

优选的，所述减速机构包括齿环、齿轮一和齿轮二，所述齿轮一与电机的输出端相连，所述齿环滑动适配在上壳体内，并与上壳体上的滑动块一相连，所述齿轮二枢接在壳体内，并分别与齿环和齿轮一相互啮合。

优选的，所述正反调节机构包括带轮二、两个锥齿轮、调节锥齿轮、传动杆和调节组件，所述传动杆的一端与齿轮一相连，另一端枢接在下壳体上，所述传动杆的两侧沿传动杆高度方向设置有卡槽，两个锥齿轮以卡槽为基准对称枢接在传动杆上，两个锥齿轮相互靠近的一侧设置有相互对称的圆锥环，所述调节锥齿轮枢接于下壳体上，且与两个锥齿轮相互啮合，所述带轮二与上部的锥齿轮相连，且未与传动杆相连，所述带轮一与带轮二之间通过皮带相连，所述调节组件滑动适配在传动杆上，用于带动两个锥齿轮进行正反转。

优选的，所述调节组件包括滑动杆、气缸三、两个卡块和固定杆，所述滑动杆通过卡槽与传动杆滑动连接，所述滑动杆的两端分别设置有圆锥槽，所述圆锥槽与圆锥环相互对应，所述滑动杆上设置有沿滑动杆高度环形滑槽，两个卡块分别容置在滑槽内，所述气缸三设置在下壳体上，所述固定杆的一端分别与卡块相连，另一端与气缸三的输出端相连。

优选的，所述铰接块的上下两侧分别开设有沿铰接块长度方向的滑道，所述滑道内滑动适配有推块，所述推块与铰接块之间通过弹簧相连，所述滑道内设置有距离传感器一，所述滑轮的转动轴夹持在推块与铰接块之间，所述气缸一和距离传感器一与控制器相连。

优选的，所述固定机构包括气缸一和两根插入杆，两根插入杆分别与气缸一的两个输出端相连，所述下壳体上开设两个固定孔，所述固定孔与插入杆相互对应。

优选的，所述插入杆远离气缸一的一端为圆锥状。

优选的，所述下壳体的底部设置有竖直的套管，所述套管内设置有套管滑动连接的探查杆，所述隔板的底部设置有气缸二，所述气缸二的输出端与探查杆相连，所述探查杆上沿探查杆高度方向开设有若干个向下倾斜的滑槽口。

优选的，所述滑槽口处设置有向上倾斜的挡板。

(三)有益效果

本发明提供了一种灌注桩桩壁及桩底检测装置。具备以下有益效果：

1、该灌注桩桩壁及桩底检测装置,通过将滑轮一设置在铰接块上，电机输出端的转动通过减速机构和正反调节机构来带动滑动块一和丝杠在圆弧滑道内滑动，从而使得铰接块上滑轮绕着灌注桩桩壁滑动。同时正反调节机构，不断调节带轮一的正反转，从而使得丝杠不断的正反转，即可使滑轮紧贴灌注桩桩壁，同时通过距离传感二不断检测滑动块二的位置，即可有效的得出灌注桩桩壁的各个点的直径，方便检测人员对灌注桩桩壁的检测。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本发明另一侧面的结构示意图；

图4为本发明中正反调节机构的爆炸图；

图5为本发明中铰接块的结构示意图；

图6为本发明中探查管的结构示意图；

图7为图6中B处的局部放大图；

图8为本发明在检测时的状态图；

图9为本发明计算L1时的计算示意图。

图中：1、上壳体；2、下壳体；3、吊环；4、正反调节机构；41、锥齿轮；42、圆锥环；43、传动杆；431、卡槽；44、调节锥齿轮；45、气缸三；46、滑动杆；461、圆锥槽；462、滑槽；47、卡块；48、固定杆；5、圆弧滑道；6、固定机构；61、固定孔；62、插入杆；63、气缸一；7、灌注桩；8、滑动块一；81、距离传感器一；9、丝杠；10、铰接块；101、滑道；102、推块；103、弹簧；104、距离传感器二；11、连杆；12、滑轮；13、带轮一；14、带轮二；15、皮带；16、套管；161、探查杆；162、气缸二；163、滑槽口；164、挡板；17、滑动块二；18、电机；19、齿轮一；20、齿轮二；21、齿环；22、隔板。

具体实施方式

本发明实施例提供一种灌注桩7桩壁及桩底检测装置，如图1-9所示，包括上壳体1、下壳体2、两个滑动块一8、丝杠9、电机18、两个滑动块二17、两根连杆11、铰接块10和正反调节机构4，在上壳体1内设置有控制器和储存器，控制器用于对整个装置内的各个部件进行控制，同时储存器可以对装置中的各个数据进行储存。在上壳体1的顶部设置有若干个吊环3，本实施中吊环3数量为三个，且成圆周方向布置在上壳体1上，从而可通过吊机抓住上壳体1上的三个吊环3，再将整个装置吊入至灌注桩7内。如图1和图3所示，在上壳体1和下壳体2相互靠近的一侧均开设有圆弧滑道5，同时两个滑动块一8分别滑动适配两个圆弧滑道5中，使得两个滑动块一8均可在上壳体1和下壳体2上的圆弧滑道5中滑行，将丝杠9的两端分别枢接在两个滑动块一8上，从而当滑动块一8在圆弧滑道5中滑行时，也可带动丝杠9沿着圆弧滑道5滑行。

将两个滑动块二17分别螺纹适配在丝杠9的上下两侧，同时丝杠9上下两侧螺纹旋向相反，即可使丝杠9转动时，带动两个滑动块二17相互靠近或相互远离。将两根连杆11的一端分别与两个滑动块二17铰接，同时将两根连杆11的另一端铰接在铰接块10上，即可使两个滑动块二17相互靠近时带动铰接块10远离丝杠9，相互远离时铰接块10靠近丝杠9。在铰接块10靠近灌注桩7的一侧枢接有滑轮12，从而即可通过滑轮12与灌注桩7的桩壁相接触。

将电机18设置于上壳体1内，同时电机18的输出端通过减速机构与位于上壳体1上的滑动块一8相连，即可通过减速机构来减缓电机18输出端转动速度，同时也增大一定扭矩，使得滑动块一8和丝杠9可以在圆弧滑道5上缓慢滑行，即可使滑轮12缓慢绕着灌注桩7桩壁滑动。同时在丝杠9中部设置有带轮一13，正反调节机构4分别与减速机构和带轮一13相适配，从而正反调节机构4通过减速机构来带动带轮一13转动，并且也可通过正反调节机构4来调整带轮一13的正反转，既可以带动丝杠9的转动也可调节丝杠9的正反转。在下壳体2内设置有隔板22，同时在隔板22的上部设置有固定机构6，当达到一定位置时需要检测时，可通过固定机构6将整个装置暂时固定在灌注桩7内。在滑动块一8的顶部设置有距离传感器二104，并且距离传感器二104与控制器和储存器相连，通过控制器和储存器记录下距离传感器二104所测得的数据，从而计算得出桩壁的各个点的直径。

如图3所示，在本实施例中，减速机构包括齿环21、齿轮一19和齿轮二20，齿轮一19与电机18的输出端相连，通过电机18输出端的转动带动齿轮一19的转动。同时将齿环21滑动适配在上壳体1内，并与上壳体1上的滑动块一8相连，即可使齿环21转动的同时也带动滑动块一8在圆弧滑道5101内转动。将齿轮二20枢接在壳体内，同时并分别与齿环21和齿轮一19相互啮合，形成一个行星齿轮，从而当齿轮一19转动时，即可通过齿轮二20带动齿环21转动，即可带动滑动块一8在圆弧滑道5中转动，同时齿轮一19的齿数远多于齿环21的齿数，使得电机18输出端转动传动至齿环21时，齿环21即可缓慢的转动。

如图4所示，正反调节机构4包括带轮二14、两个锥齿轮41、调节锥齿轮44、传动杆43和调节组件，其中传动杆43的一端与齿轮一19的中心相连，另一端枢接在下壳体2上，从而当齿轮一19转动时，即可带动传动杆43跟随着齿轮一19一起转动。在传动杆43的两侧沿传动杆43高度方向设置有卡槽431，两个锥齿轮41以卡槽431为基准对称枢接在传动杆43上，且两个锥齿轮41相对，在两个锥齿轮41相互靠近的一侧均设置有相互对称的圆锥环42，使得转动杆转动时无法带动两个锥齿轮41和锥齿环21转动。调节锥齿轮44枢接于下壳体2上，且与两个锥齿轮41相互啮合，通过调节锥齿轮44来带动两个锥齿轮41转动，同时调节锥齿轮44也具有正反转调节的作用。将带轮二14与上部的锥齿轮41相连，且不与传动杆43相连，即带轮二14的转动仅能依靠上部锥齿轮41的转动，并且带轮一13与带轮二14之间通过皮带15相连，从而通过带轮二14的转动带动带动带轮一13的转动。将调节组件滑动适配在传动杆43上，通过调节组件来带动锥齿轮41的转动，同时与不同圆锥环42相接触即可使带轮二14与传动杆43转动方向是否一致。

如图4所示，调节组件包括滑动杆46、气缸三45和固定杆48，滑动杆46通过卡槽431与传动杆43滑动连接，使得传动杆43与滑动杆46形成一个花键轴的配合，传动杆43既带动了滑动杆46的转动，也可以使滑动杆46在传动杆43上滑动。在滑动杆46的两端分别设置有圆锥槽461，并且圆锥槽461与圆锥环42相互对应，当圆锥槽461与圆锥环42相互接触时即可通过滑动杆46的转动带动圆锥环42转动。为了驱动滑动杆46，在传动杆43上滑动，在滑动杆46上设置有沿滑动杆46高度环形滑槽462，将两个卡块47分别容置在滑槽462内，且不与滑动杆46相接触。将气缸三45设置在下壳体2上，固定杆48的一端分别与卡块47相连，通过固定杆48将卡块47固定在滑槽462内，另一端与气缸三45的输出端相连，从而通过气缸三45带动固定杆48上下运动，并通过卡块47带动滑动杆46在传动杆43上滑动。

为了实现滑轮12始终与灌注桩7的桩壁相接触，需要不断的调整丝杠9的转动方向，因此如图5所示，在铰接块10的上下两侧分别开设有沿铰接块10长度方向的滑道101，同时在滑道101内滑动适配有推块102，使得推块102可以在滑道101内滑动。在推块102与铰接块10之间通过弹簧103相连，通过弹簧103的弹力使得推块102向灌注桩7桩壁滑动。同时在滑道101内设置有距离传感器一81，通过距离传感器一81来检测推块102移动的距离，将滑轮12的转动轴夹持在推块102与铰接块10之间，当滑轮12遇到桩壁凸出部分可进行一定程度的回弹，并且气缸一63和距离传感器一81与控制器相连。

将整个装置通过吊机吊人灌注桩7内，当达到位置时通过固定机构6使得整个装置暂时固定在灌注桩7内，由于滑轮12未与桩壁相接触，通过控制器发出信号给气缸三45，气缸三45输出端向上运动时，使得滑动杆46上部的圆锥槽461与上部圆锥环42相接触，从而通过滑动杆46带动锥齿轮41转动，且转动方向与传动杆43转动反向相同，从而通过带轮二14带动丝杠9转动，使得滑轮12最终与桩壁相接触，如图8所示，当滑轮12向铰接块10移动一定距离时，控制器发出信号，气缸三45运动，使得滑动杆46不与圆锥环42相接触，即滑轮12保持该距离。滑轮12在齿环21转动的作用下，沿着桩壁滑动，当桩壁上出现凹陷与突出时，推块102在滑道101内进行滑动，通过距离传感器一81的检测，控制气缸三45输出端的上下运动，使得滑动杆46与上下两个圆锥环42接触，从而使得带轮二14与传动杆43转向一致和相反，即可带动铰接块10靠近和远离桩壁。并通过距离传感器二104记录下滑动块移动距离，并计算得出桩壁的直径，并记录至储存器中，方便检测人员查看。

关于本实施例中具体的计算方式如图9所示，距离传感器二104至丝杠9中点处即为L，滑动块二17移动距离即为L3，滑动块二17距离丝杠9中点处为L2，铰接块10的背部至丝杠9中点距离为L1，滑轮12与灌注桩7桩壁接触时距离铰接块10背部距离为L5，即可得出计算公式为：

本实施例中固定机构6包括气缸一63和两根插入杆62，如图8所示，其中气缸一63为双输出端的气缸，将两根插入杆62分别与气缸一63的两个输出端相连。同时在下壳体2上开设两个固定孔61，固定孔61与插入杆62相互对应，使得插入杆62可从固定伸出下壳体2外。当装置达到指定位置时，控制气缸一63输出端运动，使得插入杆62插入两边的桩壁中，从而对整个装置进行固定。为了使插入杆62可以快速插入桩壁中，将插入杆62远离气缸一63的一端为圆锥状，使得插入杆62可以快速插入桩壁中。

在灌注桩7中沉渣的厚度也对日后混凝桩的形成有巨大的影响，因此需要对沉渣进行一定的检测，因此如图6、图7和图8所示，在下壳体2的底部设置有竖直的套管16，同时在套管16内设置有套管16滑动连接的探查杆161。在隔板22的底部设置有气缸二162，且气缸二162的输出端与探查杆161相连，即可通过气缸二162输出端的运动来带动探查杆161在套管16中运动。探查杆161的底部为圆锥状，方便探查杆161插入沉渣中，同时探查杆161上沿探查杆161高度方向开设有若干个向下倾斜的滑槽口163，使得沉渣可以进入至滑槽口163内。滑槽口163处设置有向上倾斜的挡板164，从而通过气缸二162输出端将探查杆161向上拉动时，挡板164也可将一定的沉渣挡入滑槽口163中，方便检测人员查看。

当检测人员需要检测沉渣厚度时，先使得装置达到一定位置，驱动气缸二162运动，使得探查杆161进入沉渣中，使得沉渣进入滑槽口163中，同时气缸二162再次驱动探查杆161向上运动进入套管16中，检测人员仅需数出有多少滑槽口163内有沉渣即为沉渣的厚度。

工作原理：当灌注桩7桩壁及桩底检测装置使用时，通过吊机将装置沿着灌注桩7的轴心线放入至灌注桩7内，在达到指定位置时，通过固定机构6将装置暂时固定在灌注桩7内。驱动电机18输出端转动，使得丝杆在齿环21的作用下沿着圆弧滑道5转动，同时滑轮12未与桩壁相接触，通过距离传感器一81发出信号，使得气缸三45输出端向上运动，即滑动杆46与上部圆锥环42相接触，驱动带轮二14与传动杆43的转向一致，并通过皮带15驱动带轮一13转动，从而带动丝杠9转动，使得两个滑动块二17靠近，从而带动滑轮12与桩壁相接触。当滑轮12与桩壁接触时，将推块102向内推动一定距离，距离传感器一81检测到并发出信号给气缸三45，使得滑动杆46不与圆锥环42相接触。当桩壁出现凹陷或突出时，推块102在滑道101内的移动，距离传感器一81发出信号，从而带动滑动杆46在传动杆43上滑动，使得带轮二14与传动杆43转向一致或相反，带动滑动块二17在丝杠9上上下移动，用户即可根据距离传感器二104测得滑动块二17在丝杠9上移动距离，即可获得桩壁的直径，即可方便检测人员对桩壁直径的检测。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种灌注桩桩壁及桩底检测装置，其特征在于：包括上壳体(1)、下壳体(2)、两个滑动块一(8)、丝杠(9)、电机(18)、两个滑动块二(17)、两根连杆(11)、铰接块(10)和正反调节机构(4)，所述上壳体(1)内设置有控制器和储存器，所述上壳体(1)的顶部设置有若干个吊环(3)，所述上壳体(1)和下壳体(2)相互靠近的一侧均开设有圆弧滑道(5)，所述滑动块一(8)分别滑动适配在两个圆弧滑道(5)中，所述丝杠(9)的两端分别枢接在两个滑动块一(8)上，所述电机(18)设置于上壳体(1)内，且电机(18)的输出端通过减速机构与位于上壳体(1)上的滑动块一(8)相连，所述减速机构用于带动滑动块一(8)在圆弧滑道(5)内滑动，所述丝杠(9)上下两侧螺纹旋向相反，所述滑动块二(17)分别螺纹适配在丝杠(9)的上下两侧，所述连杆(11)的一端分别与滑动二铰接，另一端铰接在铰接块(10)上，所述铰接块(10)靠近灌注桩(7)的一侧枢接有滑轮(12)，所述丝杠(9)中部设置有带轮一(13)，所述正反调节机分别与减速机构和带轮一(13)相适配，通过减速机构带动丝杠(9)转动，并调节丝杠(9)的正反转，所述下壳体(2)内设置有隔板(22)，所述隔板(22)的上部设置有固定机构(6)，用于将整个装置暂时固定在灌注桩(7)内，所述滑动块一(8)的顶部设置有距离传感器二(104)，所述距离传感器二(104)与控制器和储存器相连。

2.根据权利要求1所述的一种灌注桩桩壁及桩底检测装置，其特征在于：所述减速机构包括齿环(21)、齿轮一(19)和齿轮二(20)，所述齿轮一(19)与电机(18)的输出端相连，所述齿环(21)滑动适配在上壳体(1)内，并与上壳体(1)上的滑动块一(8)相连，所述齿轮二(20)枢接在壳体内，并分别与齿环(21)和齿轮一(19)相互啮合。

3.根据权利要求2所述的一种灌注桩桩壁及桩底检测装置，其特征在于：所述正反调节机构(4)包括带轮二(14)、两个锥齿轮(41)、调节锥齿轮(44)、传动杆(43)和调节组件，所述传动杆(43)的一端与齿轮一(19)相连，另一端枢接在下壳体(2)上，所述传动杆(43)的两侧沿传动杆(43)高度方向设置有卡槽(431)，两个锥齿轮(41)以卡槽(431)为基准对称枢接在传动杆(43)上，两个锥齿轮(41)相互靠近的一侧设置有相互对称的圆锥环(42)，所述调节锥齿轮(44)枢接于下壳体(2)上，且与两个锥齿轮(41)相互啮合，所述带轮二(14)与上部的锥齿轮(41)相连，且未与传动杆(43)相连，所述带轮一(13)与带轮二(14)之间通过皮带(15)相连，所述调节组件滑动适配在传动杆(43)上，用于带动两个锥齿轮(41)进行正反转。

4.根据权利要求3所述的一种灌注桩桩壁及桩底检测装置，其特征在于：所述调节组件包括滑动杆(46)、气缸三(45)、两个卡块(47)和固定杆(48)，所述滑动杆(46)通过卡槽(431)与传动杆(43)滑动连接，所述滑动杆(46)的两端分别设置有圆锥槽(461)，所述圆锥槽(461)与圆锥环(42)相互对应，所述滑动杆(46)上设置有沿滑动杆(46)高度环形滑槽(462)，两个卡块(47)分别容置在滑槽(462)内，所述气缸三(45)设置在下壳体(2)上，所述固定杆(48)的一端分别与卡块(47)相连，另一端与气缸三(45)的输出端相连。

5.根据权利要求4所述的一种灌注桩桩壁及桩底检测装置，其特征在于：所述铰接块(10)的上下两侧分别开设有沿铰接块(10)长度方向的滑道(101)，所述滑道(101)内滑动适配有推块(102)，所述推块(102)与铰接块(10)之间通过弹簧(103)相连，所述滑道(101)内设置有距离传感器一(81)，所述滑轮(12)的转动轴夹持在推块(102)与铰接块(10)之间，所述气缸一(63)和距离传感器一(81)与控制器相连。

6.根据权利要求1所述的一种灌注桩桩壁及桩底检测装置，其特征在于：所述固定机构(6)包括气缸一(63)和两根插入杆(62)，两根插入杆(62)分别与气缸一(63)的两个输出端相连，所述下壳体(2)上开设两个固定孔(61)，所述固定孔(61)与插入杆(62)相互对应。

7.根据权利要求6所述的一种灌注桩桩壁及桩底检测装置，其特征在于：所述插入杆(62)远离气缸一(63)的一端为圆锥状。

8.根据权利要求1所述的一种灌注桩桩壁及桩底检测装置，其特征在于：所述下壳体(2)的底部设置有竖直的套管(16)，所述套管(16)内设置有套管(16)滑动连接的探查杆(161)，所述隔板(22)的底部设置有气缸二(162)，所述气缸二(162)的输出端与探查杆(161)相连，所述探查杆(161)上沿探查杆(161)高度方向开设有若干个向下倾斜的滑槽口(163)。

9.根据权利要求8所述的一种灌注桩桩壁及桩底检测装置，其特征在于：所述滑槽口(163)处设置有向上倾斜的挡板(164)。

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