CN200946263Y - 全自动地基钎探仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种包括利用伺服电机(46)和其他电机打钎起钎自动行走，利用旋转编码器(49)控制打钎动作打钎步数及打钎深度，利用次数显示仪(54)显示打钎数据，利用打印记录仪(55)自动打印钎探记录，利用普通电机或伺服电机(46)行走或设置距离自动行走，利用行程限位挡块(16)和行程开关(48)控制打钎超位，由钎头(1)组成的拔钎减阻力装置，由钎尾孔(7)起钎钢丝绳(13)卡具(14)组成的机械起钎，可以减少起钎时钎杆和基土的摩擦力。能自动起钎而且起到保护卡手(8)不被拉坏。由调平母管(32)调平螺母(33)水平仪(34)滚珠套(56)组成的通过调平调节系统，能在打钎前将钎头钎杆(2)和钎尾钎杆(5)调直，而且能减轻重阻力，由行程轮(35)轮支架(38)轻型道轨(42)垫木(43)组成的行走系统能可靠行走，由基座面板(26)和加强支撑(27)组成的补强度系统能保证基座面板(26)的钢度。

Description

全自动地基钎探仪

技术领域

本发明涉及一种利用电子打印和各个控制系统配合机械操作进行地基钎探的全自动地基钎探仪，其包括在原有钎探及其支架的基础上改进后的钎探机械系统及支架，利用行程开关限位，利用旋转编码器控制打钎行程及准确检测打入地下的深度，利用手动自动开关和伺服电机打钎和起钎，利用轨道行走电机、行走开关和驱动轴自动行走，利用次数显示仪和打印记录仪自动显示和打印钎探记录，利用升降装置和水平仪调平。

背景技术

目前现有的技术中有的采用普通钎探全人工操作，从击锤落距和操作不规范到人工记录均存在严重的人为根本质量隐患，从而给建构筑物等设施带来质量隐患和隐蔽争议，还有的采用99.11.24日授权的带有记忆功能的手摇式地基钎探仪，虽能解决一点人工误差和锤击落距误差，但由于提锤落锤搬动钎探及钎探作业必须人工操作，钎探杆垂直度没有调直功能，从而钎探精度相对低，挪动钎探需要4人同时作业移位，效率极低，钎探准确度不理想，目前建筑业尚未普及使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种既能从根本上彻底解决隐蔽隐患，又能杜绝房屋环节质量事故的发生及分清地质与设计部门的责任和提高施工作业的科学性时间性，多台钎探同时作业能最大限度缩短作业时间使得地基开挖后为最大限度的防止雨水等泡槽塌方、冬季冻槽等事故发生及对相邻建筑物不良影响等带来相对保证，还能提高施工技术的科学水平和质量体系的科学保障。节约人工达到科学施工安全生产，减少建筑工程的质量及安全事故发生。

为解决上述问题，本发明的全自动地基钎探仪包括改进后的钎头，带有丝扣和钎杆帽及钎尾有深孔的钎尾钎杆，能自动起钎的起钎钢丝绳设置，利用定钎位扳手和限位钉消除钎探阻力，利用带螺纹摇把和母管配合水平仪校正，在平台板上设置水平仪和定位支撑，利用轨道自动和手动行走，利用行程限位开关，利用旋转编码器控制打钎行程及准确检测打入地下深度，利用手动自动转换开关和伺服电机打钎和起钎，利用行走电机，前进后退转换开关和驱动轴自动行走，利用次数显示仪和打印记录仪自动显示和打印钎探纪录。

作为发明的一种改进，使用全自动地基钎探仪操作相对用人工少，能在最短时间内完成大面积地基钎探工序，从而提高了建筑施工的科学性时间性和适用性。

作为发明的一种改进，使用全自动地基钎探仪无人为误差，能准确判断地基土承载力，从而提高了建筑产品的质量保证和质量管理体系的完善性。

作为发明的一种改进，使用全自动地基钎探仪，能节约人力开支和人工操作的工伤事故发生的危险性，起到节约性。

对于全自动地基钎探仪系统包括底板、支撑、轨道、支架等的材质不作限制，可以是任意金属，也可以是非金属材料制作，对于钎杆的材质不限，为防止表面不耐磨和锈蚀以加大钎杆与基土的摩擦阻力，建议使用耐磨不锈钢制作。

改进后的钎头；由钎尾孔钎杆帽起钎钢丝绳和卡具组成的起钎装置；由定钎位扳手固定螺丝限位钉组成的限钎位装置；由调平母管调平摇把水平仪轮支架定位母管定位支撑升降销B滚珠套和滚珠槽组成的调平支撑装置；由行程轮驱动轴行走电机轮支架行走电机控制线钎探仪行走开关轻型轨道垫木组成的自动行走系统；由伺服电机打钎手自动转换开关定滑轮A定滑轮B钢丝绳起钎钢丝绳起钎手自动转换开关行程开关行程开关控制线伺服电机控制线组成的打钎起钎系统；由旋转编码器次数显示仪打印记录仪旋转编码器控制线组成的次数自动显示和打印系统，在基座面板上的钎位孔四周有观察孔观察打钎情况；钎头下端为一锥形体，锥形体的上端是一凸半圆与钎头钎杆连接为一体；钎尾钎杆的末端是一能通过条壮金属或绳的孔洞的钎杆帽，并带有丝扣，在起钎钢丝绳的上端与钢丝绳连接，在下端用一适当大于钎尾帽上的孔的卡具在适当位置卡紧，钎尾孔的深度能满足起钎钢丝绳和卡具的上下活动，钎尾帽是一能上下通过起钎钢丝绳适当小于卡具的上下通的孔，下部有丝扣与钎尾钎杆连接。限钎位装置为在基座面板上的钎位孔的部位有一用固定螺丝C与基座面板连接固定的定钎位扳手的一端用固定螺丝固定，另一端适当靠里的位置用限位钉限制。限位后的钎头钎杆四周与钎位孔分开一定的距离。调平支撑装置为在基座面板的四角均有与基座面板和加强支撑架适当位置固定连接的调平母管和定位母管与其座面板适当位置连接的水平仪，调平摇把上端为手摇把下端是与调平母管结合并通过上端把手转动能升降基座面板的丝扣，最下部有滚珠槽和中间凹坑与轮支架的滚珠槽上下相对应，用滚珠套将上部调平摇把和下部轮支架的滚珠槽结合调平后用升降销B将定位支撑和定位母管通过孔洞插定。自动控制系统为在基上土铺设垫木和轻型道轨将4个行程轮放在轻型道轨上，在一头的两个行程轮用驱动轴连接，用行走电机接入，行走电机控制线和钎探仪行走开关自动行走；在支架上用固定螺丝D将伺服电机固定，钢丝绳的一端接在伺服电机的轮盘上，钢丝绳的中部通过定滑轮A和定滑轮B和限位撑，钢丝绳的另一端是一燕尾状并分别与两个卡手连接，并在燕尾中间接入起钎钢丝绳通过钎杆帽伸入钎尾孔用卡具将钢丝绳卡牢，用伺服电机控制线的一头与伺服电机连接，电机控制线的另一头与打钎手自动转换开关和起钎手自动转换开关连接，自动打钎和起钎；将旋转编码器固定在定滑轮B的轴承上，旋转编码器控制线的一头与旋转编码器连接，另一头与次数显示仪和打印记录仪连接，自动显示和打印记录。

钎孔大于钎杆外径，拔钎时不会因土壤里水吸钎杆及增大土与钎杆的摩擦力拔钎困难，在钎尾设一预留洞，钎尾并带有螺扣，最尾端是一带螺母的钎尾帽，用来卡定起钎钢丝绳尾端设置的卡具。观察孔设在基座面板上，沿钎杆四周设置，在打钎钎头定位时和打钎过程中随时观察情况，在钎杆与基座面板的相交位置设有定钎位扳手，用来在打钎前将扳手闭合后使钎杆保持居中，钎杆四周与预留钎孔均有一定均距，打钎时将定钎位扳手松开使得基座预留钎孔与钎杆无摩擦阻力。在基座面板四个角均设有带伸缩的底轮支撑和水平仪用来调节基座面板的水平度和支撑作业负荷，调平摇把底部为带一凹圆孔外部带有特制粗丝扣部件，轮支架上有一凸圆柱与调平摇把配套使用，使得在调平基座面板同时钎杆调直时不影响行程轮。在一端的两个行程轮用驱动轴相连，并设有行走电机，用来循环作业自动行走。钢丝绳的一端固定在电机轮盘上，另一头的三个支绳分别固定在钎尾和卡手背上，将开关转换为自动启动电机，通过钢丝绳带动卡手将环形滑锤提起到卡槽位置环形滑槽自动脱落，这时电机靠旋转编码器控制进入下一个循环动作。次数显示仪和打印记录仪与旋转编码器连接，采集旋转编码器的脉冲进行显示并将结果传至打印记录仪进行打印。为更直观地观看打入的步数和步界，打入基土部分钎杆每隔30cm设不同金属分色线，对于起钎钢丝绳可以采用钢丝绳，也可以采用其他材料代替；对于钎尾钎杆因带孔部件可以适当加粗，对于调节基座面板水平主要用于调直钎杆，可以用螺丝式调平把手系统，也可以采用其他方式；对于手动和自动行走可以采用驱动轴带行程轮和行程电机配合行走，也可以采用其他方式；还可以采用伺服电机配合旋转编码器自动行走和调好距离自动停止；对于自动和手动打钎起钎，可以采用手自动开关和电机配合作业也可以采用其他配置；对于次数显示和打印记录仪可以采用其它仪器；对于卡手为使其将环形滑锤抓得平稳采取与环形滑锤接触部分加宽接触面的方式改进。

附图说明

下列结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1为全自动地基钎探仪主视图；

图2为全自动地基钎探仪俯视图；

图3为钎尾部分节点图；

图4为钎头详图；

图5为钎头钎杆操作定位图；

图6为图5的A-A剖面图；

图7为调平定位图；

图8为钎尾帽节点图；

图9为摇把式调平系统详图。

具体实施方式

由图1可知底板是由基座面板26和加强支撑架27组成，在底板上设有水平仪34，用来调节和显示基座面板的水平度，由调平母管32调平摇把33和行程轮35组成的调节系统，调平母管32焊接在基座面板26上，用来通过观察水平仪34的显示用调平摇把33手动调平，将四角调平后将固定支撑的升降销b41取出，将定位支撑40放下，用升降销b41将定位支撑40插固在定位母管39上，定位母管39焊接在基座面板26和加强支撑架27上，然后将调平摇把33摇松，使得整个系统负载全部支撑在定位支撑40上，起到系统稳定和保护行程轮35的作用，钎探支架是由立管28升降支架29升降销a31，固定螺丝a19用钢板焊接固定在基座面板26上，立管28和升降支架29与基座面板26的纵横方向相互垂直，横撑30为更好的固定定滑轮A24和定滑轮B25采用槽钢制作。在横撑30下方设有限位撑18用固定螺丝B20固定。限位撑18用来通过限制钢丝绳15限制钎尾钎杆5的空间水平位置，在基座面板26与钎头钎杆2相交处设有定钎位装置，用固定螺丝C22将定钎位扳手21固定在基座面板26上。通过限位钉23来限制钎头钎杆2的水平位置，在钎头钎杆2的尾部设有行程限位挡块16，并在立管28上设有行程开关48用来重复限制打入总深度位置，当局部打钎深于标准面可调动升降支架29后用升降销31重新固定。钎探体是由钎头1，钎头钎杆2，锤座3，环形滑锤4，钎尾钎杆5，钎杆帽6，钎尾孔7，卡手8，托板9，卡槽10，拉簧11，连接管12组成。用钢丝绳15起钎钢丝绳13和卡具14连接，钢丝绳另一头连接在伺服电机46的轮槽上，伺服电机46用固定螺丝47固定在支架A45上，支架45焊接在基座面板26上，在基座面板26与钎头钎杆2的相交四周设有观察孔44。控制箱50装有打钎手自动转换开关51，起钎手自动转换开关52，前进后退转换开关53，次数显示仪54，打印记录仪55。控制箱50固定在支架45上，重复作业行走时，电机37通过驱动轴36带动行程轮35行走，行程轮35直接放在轻型轨道42上，在轻型轨道42下垫按规范间距放置一定规格的垫木43。

由图2可知，横撑30位于基座面板26的中部，立管28共两根，在横撑30上设有定滑轮A24和定滑轮B25，钢丝绳15连接在定滑轮A24、定滑轮25和伺服电机46上。控制箱50和伺服电机46分别固定在两端支架45上，在基座面板26的四角均设有水平仪34，由调平母管32、调平摇把33组成的调平装置和由定位母管39，定位支撑40，升降销B41组成的支撑装置。

由图3可知，钢丝绳15由限位撑18限制空间水平位置，钢丝绳15下方成Y型，每头分别固定在卡手8上，卡手8尾部用连接簧12连接在托板9上部，卡手8的内下侧用拉簧11连接在托板9的下边，在钎尾钎杆5的尾部有一钎尾孔7和钎杆帽6，钎杆帽6是一带有内丝扣的螺帽与钎尾钎杆5的尾部丝扣连接，钎尾帽6是一中间带钎尾孔的螺帽，能穿过并上下滑动起钎钢丝绳13的孔，在起钎钢丝绳13的下端用卡具14卡牢。

由图4可知在钎头钎杆2的下方有一钎头1，下端为尖锥状上边带有凸半圆，且直径大于钎头钎杆2，起到起钎时减少摩擦和吸杆现象。

由图5可知定钎位扳手21采用固定螺丝C22固定一头，另一头由限位钉23限制位置，当限位扳手21闭合时将钎头钎杆2限在基座面板26上的钎位孔17的中央，且钎头钎杆2的四周距钎位孔17均匀分开距离，观察孔44用来观察钎头1及钎头1钎杆2打钎时的情况。

由图6可知定钎位扳手21手把部位高于基座面板26，由固定螺丝C22固定在基座面板26上，定钎位扳手21部位设有限位钉23，基座面板26下设有加强支撑27观察孔设在基座面板26上。

由图7可知调平母管32固定在基座面板26上，调平摇把33是一带螺丝的手摇把，通过手摇螺扣的升降和观察水平仪34调平，调平摇把33下设有轮支架38和行程轮35，当调平调好后将定位支撑40放下用升降销B41将定位支撑40插于定位母管39上，定位母管39固定在基座面板26和加强支撑架27上。

由图8可知在钎尾钎杆5的尾端带有丝扣与钎杆帽6的丝扣相接，卡槽10固定在钎尾钎杆5上。

由图9可知调平摇把33下部有一凹圆孔和一凹滚珠槽57，调平摇把33的下部螺扣与调平母管32的内丝扣相接，在轮支架38上部有一凹滚珠槽57用来放入滚珠套56，用来防止调平摇动调平摇把33时影响行程轮35和轮支架38。

发明全自动地基钎探仪按下列方法操作：根据钎位图确定打钎方向，将垫木43按规范间距铺好铺平，将轻型道轨42铺好，将全自动地基钎探仪放在轻型道轨42上，通过观察孔44将钎头1放在钎孔位置，观察基座面板26上的水平仪34，通过调节调平遥把33将基座面板26调平。将定位支撑40放下用升降销B41将定位支撑40固定在调平母管42上，然后松动调平遥把33，用手将两个定钎位扳手21合上，使定钎位扳手21均靠在限位钉23，然后松开定钎位扳手21，使得钎头钎杆2的四周距钎位孔17保持均匀距离，以防止摩擦力。启动打钎手自动转换开关51，通过伺服电机控制线59起动伺服电机46，当通过伺服电机46转到一个限距，这时钢丝绳将卡手8均速提起到卡槽10位置，这时卡槽10的两个下凸卡顶住卡手8的尾部。卡手8自然张开使环形滑锤4自由落下，然后通过伺服电机控制线59起动伺服电机40，反方向旋转经过钢丝绳15带动卡手8向下行走，直到接触环形滑锤4后自动抓紧，伺服电机46再反方向旋转带动卡手8和环形滑锤4一起上升，直到卡手8顶住卡槽10的两个凸卡，卡手8自然张开使环形滑锤4，自由落下，至此完成一个打钎提锤动作，如此周而复始，直至完成工艺要求。当钎头钎杆2打入深度30厘米处时，同时固定在定滑轮B25上的旋转编码器49发出脉冲，通过旋转编码器控制线传给控制箱50的手自动转换开关51后自动暂停，这时打印记录仪开始打印第一阶段的锤击次数，接着自动启动直到打完最后一步，然后把手自动转换开关51扳到自动位置，将起钎手自动转换开关52扳到自动位置，进行自动起钎，当钎头钎杆2起出时靠旋转编码器49的脉冲控制自动停止，启动行走开馆关行下一个操作。

本发明不局限于上述具体实施方式，只要是铺设轨道利用电机自动或手动行走，利用伺服或其他电机打钎起钎，采取非人工钎探记录，无论采取何种机械结构形式和调平基座面板及调垂直钎杆形式，均落在本发明保护范围之中。

Claims (4)

1、一种全自动地基钎探仪，包括由原有手动式地基钎探仪改进和增加功能。其特征在于：改进后的钎头(1)；由钎尾孔(7)钎杆帽(6)起钎钢丝绳(13)和卡具(8)组成的起钎装置；由定钎位扳手(21)固定螺丝(22)限位钉(23)组成的限钎位装置；由调平母管(32)调平摇把(33)水平仪(34)轮支架(38)定位母管(39)定位支撑(40)升降销B(41)滚珠套(56)和滚珠槽(57)组成的调平支撑装置；由行程轮(35)驱动轴(36)行走电机(37)轮支架(38)行走电机控制线(58)钎探仪行走开关(53)轻型轨道(42)垫木(43)组成的自动行走系统；由伺服电机(46)打钎手自动转换开关(51)定滑轮A(24)定滑轮B(25)钢丝绳(15)起钎钢丝绳(13)起钎手自动转换开关(52)行程开关(48)行程开关控制线(58)伺服电机控制线(59)组成的打钎起钎系统；由旋转编码器(49)次数显示仪(54)打印记录仪(55)旋转编码器控制线(61)组成的次数自动显示和打印系统，在基座面板(26)上的钎位孔(17)四周有观察孔(44)观察打钎情况；钎头(1)下端为一锥形体，锥形体的上端是一凸半圆与钎头钎杆(2)连接为一体；钎尾钎杆(5)的末端是一能通过条壮金属或绳的孔洞的钎杆帽(6)，并带有丝扣，在起钎钢丝绳(13)的上端与钢丝绳(15)连接，在下端用一适当大于钎尾帽上的孔的卡具(14)在适当位置卡紧，钎尾孔(7)的深度能满足起钎钢丝绳(13)和卡具(14)的上下活动，钎尾帽(6)是一能上下通过起钎钢丝绳(13)适当小于卡具(14)的上下通的孔，下部有丝扣与钎尾钎杆(5)连接。

2、根据权利要求1所术的全自动地基钎探仪，其特征在于：限钎位装置为在基座面板(26)上的钎位孔(17)的部位有一用固定螺丝C(22)与基座面板(26)连接固定的定钎位扳手(21)的一端用固定螺丝(22)固定，另一端适当靠里的位置用限位钉(23)限制。限位后的钎头钎杆(2)四周与钎位孔(17)分开一定的距离。

3、根据权利要求1所述的全自动地基钎探仪，其特征在于：调平支撑装置为在基座面板(26)的四角均有与基座面板(26)和加强支撑架(27)适当位置固定连接的调平母管(32)和定位母管(39)与其座面板(26)适当位置连接的水平仪(34)，调平摇把(33)上端为手摇把下端是与调平母管(32)结合并通过上端把手转动能升降基座面板的丝扣，最下部有滚珠槽(57)和中间凹坑与轮支架(38)的滚珠槽(57)上下相对应，用滚珠套(56)将上部调平摇把(33)和下部轮支架(38)的滚珠槽结合调平后用升降销B(41)将定位支撑(40)和定位母管(39)通过孔洞插定。

4、根据权利要求1所述的全自动地基钎探仪，其特征在于：自动控制系统为在基上土铺设垫木(43)和轻型道轨(42)将4个行程轮(35)放在轻型道轨(42)上，在一头的两个行程轮(35)用驱动轴(36)连接，用行走电机(37)接入，行走电机控制线(58)和钎探仪行走开关(53)自动行走；在支架(45)上用固定螺丝D(47)将伺服电机(46)固定，钢丝绳(15)的一端接在伺服电机(46)的轮盘上，钢丝绳(15)的中部通过定滑轮A(24)和定滑轮B(25)和限位撑(18)，钢丝绳(15)的另一端是一燕尾状并分别与两个卡手(8)连接，并在燕尾中间接入起钎钢丝绳(13)通过钎杆帽(6)伸入钎尾孔(7)用卡具(14)将钢丝绳(15)卡牢，用伺服电机控制线(59)的一头与伺服电机(46)连接，电机控制线(59)的另一头与打钎手自动转换开关(51)和起钎手自动转换开关(52)连接，自动打钎和起钎；将旋转编码器(49)固定在定滑轮B(25)的轴承上，旋转编码器控制线(61)的一头与旋转编码器(49)连接，另一头与次数显示仪(54)和打印记录仪(55)连接，自动显示和打印记录。

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