CN206902778U - 一种用于灌注桩的能自动检测混凝土超灌的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于建筑桩基工程技术领域，公开一种用于灌注桩的能自动检测混凝土超灌的装置；采用的技术方案是：在圆柱筛筒上下顶板上各安装一个机械密封箱，机械密封箱内底座安装一个步进电机和一个激光位移传感器，扭矩限制器套在步进电机运动轴承上，滚珠丝杆一端与扭矩限制器相连，另一端固定在机械密封箱的套筒内，带挡板的滑块中间通过螺母座套在滚珠丝杆上，滑动小车上设置两个螺纹口，将两根驱动杆安装在上面，上机械密封箱两侧焊接空心钢管，将电阻抗阴极端、电阻抗阳极端、步进电机、激光位移传感器的数据线引出与数控装置连接控制其运动，并观测位移数据，判定混凝土浇筑是否灌至指定标高，实现防止超灌的目的。
Description
技术领域
本实用新型一种用于灌注桩的能自动检测混凝土超灌的装置，属于建筑领域桩基工程技术领域。
背景技术
在桩基工程中，灌注桩成孔难免有塌孔等各种因素导致孔径的变化，因此无法通过灌注混凝土的体积，准确计算其是否到达预定标高体积部位。在常规施工中，工人利用测绳挂1kg测锤，撞击碎石利用手感推算出混凝土灌注标高，但由于混凝土顶面以已经存在较厚的泥浆，商品混凝土碎石粒径较以前明显减小，靠手感测量并确定混凝土是否灌注到预定标高的难度比以前明显增大，且混凝土桩顶埋深越深，空孔越长，其量测误差也越大，控制不好就超灌2m～5m以上。基坑开挖后，坑内桩身柱高低不一，呈“石林”状，由超灌引起的混凝土浪费数额相当惊人，损失巨大。在过去，粗放且快速发展的基本建设对这些浪费往往视而不见，但是现在随着竞争的激烈和环境保护的要求，该问题日益得到了重视，也迫切需要解决。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术存在的不足，提供了一种用于灌注桩的能自动检测混凝土超灌的装置，解决了工程领域中的超灌问题，能有效控制桩体的灌注标高问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种用于灌注桩的能自动检测混凝土超灌的装置，包括圆柱筛筒、上机械密封箱、下机械密封箱、电阻抗探测阳极头和电阻抗探测阴极头，所述上机械密封箱和下机械密封箱分别固定设置在圆柱筛筒的上、下端，所述上机械密封箱的两侧均设置有支撑杆，所述支撑杆的下端固定设置在圆柱筛筒的上端，两个所述支撑杆的下部分别设置有电阻抗探测阳极头和电阻抗探测阴极头，所述上机械密封箱和下机械密封箱内部均设置有驱动装置，两个所述驱动装置均对应通过驱动杆与位于圆柱筛筒内部的上压板和下压板连接，通过驱动装置驱动上压板和下压板在圆柱筛筒内相向和相背运动；
所述驱动装置的结构为：包括步进电机、滚珠丝杆、扭矩限制器、滑块和激光位移传感器，所述步进电机和激光位移传感器均固定设置在上、下机械密封箱、内的底侧，所述步进电机的输出端通过扭矩限制器连接有滚珠丝杆，所述滑块套装在滚珠丝杆，所述滑块用于反射激光位移传感器发射的激光，所述驱动杆与滑块连接，并与滑块同步运动。
所述支撑杆为钢管，用于穿插电阻抗探测阳极头和电阻抗探测阴极头的信号线，两个所述支撑杆的顶部插装有U型管，所述U型管的两端分别对应插入支撑杆内，所述U型管的横管中部竖直设置有竖管，用于引导电阻抗探测阳极头和电阻抗探测阴极头的信号线。
所述步进电机和圆柱筛筒之间设置有导向杆，所述导向杆贯穿滑块设置，用于给滑块导向。
本实用新型一种用于灌注桩的能自动检测混凝土超灌的装置的方法，提前设定扭矩限制器的阻力值、激光位移传感器位移对应的圆柱筛筒碎石体积率以及电阻抗探测阳极头和电阻抗探测阴极头位于混凝土内的电阻值，然后按下述步骤实施，第一步：根据工程需要，选择所需长度的支撑杆或几节支撑杆拼接，并与U型管组装，并通过支撑杆将整个装置放在灌注桩设计标高；
第二步：通过空心的支撑杆和U型管，将数据线、电线与地面上的数控设备连接；
第三步：控制上压板和下压板移动至初始位置，即与圆柱筛筒的上下固定板相贴合；
第四步：开始进行灌注桩的浇筑施工，当浮浆或浮浆混凝土混合介质接触电阻抗探测阳极头、电阻抗探测阴极头时，上、下机械密封箱、的驱动装置均不工作；直至混凝土介质完全包裹电阻抗探测阳极头、电阻抗探测阴极头时，机械装置开始工作，上压板与下压板相向而行，同时激光位移传感器根据滑块的位移情况将获得的数据传输至数控设备；
第五步：达到设定阻力值后，扭矩限制器工作，上压板与下压板停止运动，分析激光位移传感器传输的位移，达到碎石体积率的设定值后，即可停止灌注桩浇筑施工；
第六步：测量结束后，结合提前设定的碎石体积率和电阻值，最终确定混凝土灌注已达到指定标高。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。
1、本实用新型安装电阻抗阴极端、电阻抗阳极端，实现了设备在灌注桩内测量接触介质的电阻抗数值，为机械传动装置提供工作信号，机电一体化，实现了自动化控制。
2、本实用新型中采用上下两个独立的机械密封箱，便于拆卸，检修或更换，在三通连接扣的出口设置外螺纹，可以根据需要，续接实际需要的钢管长度，使得装置不与笨重的钢管相连接，使用携带方便，适用范围广。
3、本实用新型步进电机安装扭矩限制器，当压板超过设定阻力值，步进电机仅带动扭矩限制器旋转，不带动滚珠丝杆转动，从而实现空转，确保压板停止运动，也保护电机的安全，可靠，造价低。
4、本实用新型的运动小车带有挡板，通过激光位移传感器测出位移，不需要步进电机的转动参数计算位移，也避免了电机空转下计算出无效位移，精度高，数据可靠。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的剖视图。
图中：1为圆柱筛筒、2为上机械密封箱、3为下机械密封箱、4为电阻抗探测阳极头、5为电阻抗探测阴极头、6为支撑杆、7为驱动装置、71为步进电机、72为滚珠丝杆、73为扭矩限制器、74为滑块、75为激光位移传感器、8为驱动杆、9为上压板、10为下压板、11为U型管、12为导向杆。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型一种用于灌注桩的能自动检测混凝土超灌的装置，包括圆柱筛筒1、上机械密封箱2、下机械密封箱3、电阻抗探测阳极头4和电阻抗探测阴极头5，所述上机械密封箱2和下机械密封箱3分别固定设置在圆柱筛筒1的上、下端，所述上机械密封箱2的两侧均设置有支撑杆6，所述支撑杆6的下端固定设置在圆柱筛筒1的上端，两个所述支撑杆6的下部分别设置有电阻抗探测阳极头4和电阻抗探测阴极头5，所述上机械密封箱2和下机械密封箱3内部均设置有驱动装置7，两个所述驱动装置7均对应通过驱动杆8与位于圆柱筛筒1内部的上压板9和下压板10连接，通过驱动装置7驱动上压板9和下压板10在圆柱筛筒1内相向和相背运动；
所述驱动装置7的结构为：包括步进电机71、滚珠丝杆72、扭矩限制器73、滑块74和激光位移传感器75，所述步进电机71和激光位移传感器75均固定设置在上、下机械密封箱2、3内的底侧，所述步进电机71的输出端通过扭矩限制器73连接有滚珠丝杆72，所述滑块74套装在滚珠丝杆72，所述滑块74用于反射激光位移传感器75发射的激光，所述驱动杆8与滑块74连接，并与滑块74同步运动。
所述支撑杆6为钢管，用于穿插电阻抗探测阳极头4和电阻抗探测阴极头5的信号线，两个所述支撑杆6的顶部插装有U型管11，所述U型管11的两端分别对应插入支撑杆6内，所述U型管11的横管中部竖直设置有竖管，用于引导电阻抗探测阳极头4和电阻抗探测阴极头5的信号线。
所述步进电机71和圆柱筛筒1之间设置有导向杆12，所述导向杆12贯穿滑块74设置，用于给滑块74导向。
本实用新型一种用于灌注桩的能自动检测混凝土超灌的装置的方法，提前设定扭矩限制器73的阻力值、激光位移传感器75位移对应的圆柱筛筒1碎石体积率以及电阻抗探测阳极头4和电阻抗探测阴极头5位于混凝土内的电阻值，然后按下述步骤实施，第一步：根据工程需要，选择所需长度的支撑杆6或几节支撑杆6拼接，并与U型管11组装，并通过支撑杆6将整个装置放在灌注桩设计标高；
第二步：通过空心的支撑杆6和U型管11，将数据线、电线与地面上的数控设备连接；
第三步：控制上压板9和下压板10移动至初始位置，即与圆柱筛筒1的上下固定板相贴合；
第四步：开始进行灌注桩的浇筑施工，当浮浆或浮浆混凝土混合介质接触电阻抗探测阳极头4、电阻抗探测阴极头5时，上、下机械密封箱2、3的驱动装置7均不工作；直至混凝土介质完全包裹电阻抗探测阳极头4、电阻抗探测阴极头5时，机械装置7开始工作，上压板9与下压板10相向而行，同时激光位移传感器75根据滑块74的位移情况将获得的数据传输至数控设备；
第五步：达到设定阻力值后，扭矩限制器73工作，上压板9与下压板10停止运动，分析激光位移传感器75传输的位移，达到碎石体积率的设定值后，即可停止灌注桩浇筑施工；
第六步：测量结束后，结合提前设定的碎石体积率和电阻值，最终确定混凝土灌注已达到指定标高。
上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (3)
1.一种用于灌注桩的能自动检测混凝土超灌的装置，其特征在于：包括圆柱筛筒（1）、上机械密封箱（2）、下机械密封箱（3）、电阻抗探测阳极头（4）和电阻抗探测阴极头（5），所述上机械密封箱（2）和下机械密封箱（3）分别固定设置在圆柱筛筒（1）的上、下端，所述上机械密封箱（2）的两侧均设置有支撑杆（6），所述支撑杆（6）的下端固定设置在圆柱筛筒（1）的上端，两个所述支撑杆（6）的下部分别设置有电阻抗探测阳极头（4）和电阻抗探测阴极头（5），所述上机械密封箱（2）和下机械密封箱（3）内部均设置有驱动装置（7），两个所述驱动装置（7）均对应通过驱动杆（8）与位于圆柱筛筒（1）内部的上压板（9）和下压板（10）连接，通过驱动装置（7）驱动上压板（9）和下压板（10）在圆柱筛筒（1）内相向和相背运动；
所述驱动装置（7）的结构为：包括步进电机（71）、滚珠丝杆（72）、扭矩限制器（73）、滑块（74）和激光位移传感器（75），所述步进电机（71）和激光位移传感器（75）均固定设置在上、下机械密封箱（2）、（3）内的底侧，所述步进电机（71）的输出端通过扭矩限制器（73）连接有滚珠丝杆（72），所述滑块（74）套装在滚珠丝杆（72），所述滑块（74）用于反射激光位移传感器（75）发射的激光，所述驱动杆（8）与滑块（74）连接，并与滑块（74）同步运动。
2.根据权利要求1所述的一种用于灌注桩的能自动检测混凝土超灌的装置，其特征在于：所述支撑杆（6）为钢管，用于穿插电阻抗探测阳极头（4）和电阻抗探测阴极头（5）的信号线，两个所述支撑杆（6）的顶部插装有U型管（11），所述U型管（11）的两端分别对应插入支撑杆（6）内，所述U型管（11）的横管中部竖直设置有竖管，用于引导电阻抗探测阳极头（4）和电阻抗探测阴极头（5）的信号线。
3.根据权利要求1所述的一种用于灌注桩的能自动检测混凝土超灌的装置，其特征在于：所述步进电机（71）和圆柱筛筒（1）之间设置有导向杆（12），所述导向杆（12）贯穿滑块（74）设置，用于给滑块（74）导向。
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