CN114482044A - 预制桩垂直度控制装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了沉桩施工技术领域的一种预制桩垂直度控制装置及方法。该预制桩垂直度控制装置包括操控单元，固定安装在地面上的主杆，设置在主杆底部的水平控制单元，设置在主杆上的竖直控制单元，设置在操控单元内的测算单元以及设置在操控单元顶部的报警单元。该预制桩垂直度控制装置及方法规避了传统打桩工艺中人工测量、指挥的工序，降低了降低人工与机械投入，通过成套装置实现自动监测与测算的功能，从而提高垂直度的合格率及打桩效率，降低了周边环境复杂及夜间施工情况下和人员的安全风险，有效的降低了生产成本以及生产过程中人员的安全风险。

Description

预制桩垂直度控制装置及方法
技术领域
本发明涉及沉桩施工技术领域，具体地，涉及一种预制桩垂直度控制装置及方法。
背景技术
传统的预制桩垂直度控制需架设两台经纬仪，呈90°交角，且相隔15米以上测量或两个铅锤搭配水平尺测量垂直度，但传统控制方法施工，需要配备2名测量人员指挥机长进行桩体垂直度调整控制，耗时多，人力资源浪费；此外，夜间施工操作人员受光照度影响，精准度低，因测量垂直度需工人来回走动，现场存在安全隐患；当周围建筑环境及施工环境复杂时，空间受限无法放置垂直度测量仪器，难以满足质量及工期及成本要求。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，从而提供一种预制桩锤击沉桩垂直度控制装置及方法，用于复杂建筑环境及施工环境中，不受夜间作业限制，能可视化操作，节省资源，操作安全，合格率高。
本发明解决所述问题，采用的技术方案是：
一种预制桩垂直度控制装置，包括操控单元，固定安装在地面上的主杆，设置在主杆底部的水平控制单元，设置在主杆上的竖直控制单元，设置在操控单元内的测算单元以及设置在操控单元顶部的报警单元。
采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：
本发明提供了一种预制桩垂直度控制装置及方法，规避了传统打桩工艺中人工测量、指挥的工序，降低了降低人工与机械投入，通过成套装置实现自动监测与测算的功能，从而提高垂直度的合格率及打桩效率，降低了周边环境复杂及夜间施工情况下和人员的安全风险，有效的降低了生产成本以及生产过程中人员的安全风险。
作为优选，本发明更进一步的技术方案是：
操控单元包括操作室和设置在操作室后部且与操作室固定连接的操作平台。
水平控制单元是由一个激光测距仪组成。
竖直控制单元包括安装架以及设置在在安装架内的垂直位移传感器，安装架固定安装在主杆上。
测算单元设置在操作室内，包括外壳，设置在外壳上的数控显示屏以及设置在外壳内的编程计算器，编程计算器分别与激光测距仪、垂直位移传感器电性连接。
报警单元包括安装在操作平台顶部的声光报警器，声光报警器与编程计算器电性连接。
一种预制桩垂直度控制方法，包括以下具体步骤：
S1.通过编程计算器进行垂直度检测系统编程，根据不同预制桩主杆高度和规范要求确定控制范围值，进行垂直位移传感器的安装；
S2.测量人员进行桩顶与主杆水平距离测定，编程计算器对水平距离测算系统编程，确定合理范围值，进行激光测距仪安装；
S3. 桩机作业施工，机长在操作室内根据测算单元中的数控显示屏显示结果，分情况控制调整预制桩，完成打桩施工。
S3包括以下步骤：
S31. 若预制桩桩体垂直度及桩距离主杆实际数值在控制范围值内，数控显示屏的测算图显示为绿色，直接打桩施工；
S32. 若预制桩桩体垂直度及桩距离主杆实际数值超出控制范围值，数控显示屏的测算图显示为红色，同时声光报警器进行报警，机长根据数控显示屏显示结果随时调整，完成打桩施工。
附图说明
图1为本发明预制桩垂直度控制装置的结构示意图；
图2为图1中A处的放大结构图。
图中标记为：主杆1；操作室2；操作平台3；预制桩4；激光测距仪5；垂直位移传感器6；数控显示屏7；声光报警器8。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。
图1示出了本发明预制桩垂直度控制装置的结构示意图； 图2为图1中A处的放大结构图。
一种预制桩垂直度控制装置具体如图1和图2所示，包括操控单元，固定安装在地面上的主杆1，设置在主杆1底部的水平控制单元，设置在主杆上的竖直控制单元，设置在操控单元内的测算单元以及设置在操控单元顶部的报警单元。
其中，操控单元包括操作室2和设置在操作室后部且与操作室固定连接的操作平台3。操作室2内机长通过操纵方向档位对操作平台3上的操纵杆对
预制桩4的水平位移和竖直位移进行操纵，对预制桩4垂直度进行调整。
水平控制单元是由一个激光测距仪组成，激光测距仪5固定安装在主杆1的底部，利用调制激光的对预制桩4与主杆1的距离进行测量。
竖直控制单元包括安装架以及设置在在安装架内的垂直位移传感器6，安装架固定安装在主杆1上。垂直位移传感器6采用通用的竖直的位移传感器，根据不同预制桩4桩机主杆高度和规范对预制桩4进行测量。
测算单元设置在操作室2内，包括外壳，设置在外壳上的数控显示屏7以及设置在外壳内的编程计算器，编程计算器分别与激光测距仪5、垂直位移传感器6电性连接，激光测距仪5、垂直位移传感器6测出的实际值通过通讯线传输到测算单元内，数控显示屏7能够显示预制桩水平方向位移和竖直方向位移，水平方向位移即预制桩4与主杆1的距离，竖直方向位移即预制桩的垂直度，编程计算器根据不同桩机的高度和规范设置一个控制范围值，激光测距仪5和垂直位移传感器6测出的水平方向位移和竖直方向位移的实际值和编程计算器设置的控制范围值即设置值进行比较，得到一个测算图，在数控显示屏7内进行显示。
报警单元包括安装在操作平台3顶部的声光报警器8，声光报警器8与编程计算器电性连接。桩体垂直度及桩距离主杆实际数值在控制范围值内测算图，测算图超过范围显示红色，声光报警器8中的爆闪灯爆闪及蜂鸣器进行蜂鸣，进行报警警示，此时，操作室2内机长通过操纵方向档位对操作平台3上的操纵杆对预制桩4的水平位移和竖直位移进行操纵，对预制桩4进行调整，调整至控制范围内。
一种预制桩垂直度控制方法，包括以下具体步骤：
S1.通过编程计算器进行垂直度检测系统编程，根据不同预制桩主杆高度和规范要求确定控制范围值，进行垂直位移传感器6的安装；
S2.测量人员进行桩顶与主杆水平距离测定，专业人士通过编程计算器对水平距离测算系统编程，确定合理范围值，进行激光测距仪5安装；
S3. 桩机作业施工，机长在操作室2内根据测算单元中的数控显示屏7显示结果，分情况控制调整预制桩，完成打桩施工。
其中，S3包括以下具体步骤：
S31. 若预制桩桩体垂直度及桩距离主杆实际数值在编程计算器的控制范围值（设定值）内，数控显示屏7的测算图显示为绿色，直接打桩施工；
S32. 若预制桩桩体垂直度及桩距离主杆实际数值超出编程计算器的控制范围值（设定值），数控显示屏7的测算图显示为红色，同时声光报警器8进行报警，机长根据数控显示屏7显示结果随时调整，完成打桩施工。
该预制桩垂直度控制装置及方法，规避了传统打桩工艺中人工测量、指挥的工序，降低了降低人工与机械投入，通过成套装置实现自动监测与测算的功能，从而提高垂直度的合格率及打桩效率，降低了周边环境复杂及夜间施工情况下和人员的安全风险，有效的降低了生产成本以及生产过程中人员的安全风险，尤其适用于复杂建筑环境及施工环境中，不受夜间作业限制，能可视化操作。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (8)

1.一种预制桩垂直度控制装置，其特征在于，包括操控单元，固定安装在地面上的主杆，设置在主杆底部的水平控制单元，设置在主杆上的竖直控制单元，设置在操控单元内的测算单元以及设置在操控单元顶部的报警单元。
2.根据权利要求1所述的预制桩垂直度控制装置，其特征在于，操控单元包括操作室和设置在操作室后部且与操作室固定连接的操作平台。
3.根据权利要求2所述的预制桩垂直度控制装置，其特征在于，水平控制单元是由一个激光测距仪组成。
4.根据权利要求3所述的预制桩垂直度控制装置，其特征在于，竖直控制单元包括安装架以及设置在在安装架内的垂直位移传感器，安装架固定安装在主杆上。
5.根据权利要求4所述的预制桩垂直度控制装置，其特征在于，测算单元设置在操作室内，包括外壳，设置在外壳上的数控显示屏以及设置在外壳内的编程计算器，编程计算器分别与激光测距仪、垂直位移传感器电性连接。
6.根据权利要求5所述的预制桩垂直度控制装置，其特征在于，报警单元包括安装在操作平台顶部的声光报警器，声光报警器与编程计算器电性连接。
7.一种预制桩垂直度控制方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
S1.通过编程计算器进行垂直度检测系统编程，根据不同预制桩主杆高度和规范要求确定控制范围值，进行垂直位移传感器的安装；
S2.测量人员进行桩顶与主杆水平距离测定，编程计算器对水平距离测算系统编程，确定合理范围值，进行激光测距仪安装；
S3.桩机作业施工，机长在操作室内根据测算单元中的数控显示屏显示结果，分情况控制调整预制桩，完成打桩施工。
8.根据权利要求7所述的预制桩垂直度控制方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：
S31. 若预制桩桩体垂直度及桩距离主杆实际数值在控制范围值内，数控显示屏的测算图显示为绿色，直接打桩施工；
S32. 若预制桩桩体垂直度及桩距离主杆实际数值超出控制范围值，数控显示屏的测算图显示为红色，同时声光报警器进行报警，机长根据数控显示屏显示结果随时调整，完成打桩施工。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20110164928A1 (en) * 2010-01-01 2011-07-07 Flatiron Constructors, Inc. Method and Apparatus for Pile Driving
CN113026742A (zh) * 2021-03-17 2021-06-25 哈尔滨工业大学 一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统及其方法

Patent Citations (2)

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