CN218933105U - 钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置，解决了现有技术中钢护筒安装存在的桩位和垂直度难以保证的技术问题。钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置，包括：筒体，所述筒体具有与钢护筒的外径适配的通道；所述筒体与待成型桩基孔同轴放置；测距组件，用于测量筒体内壁与钢护筒外壁之间的间距；所述测距组件包括安装于筒体内壁上的测距仪；固定组件，用于将筒体固定在地面上；所述固定组件包括环状间隔排列的固定桩；调平组件，用于使筒体水平放置；所述调平组件连接筒体的下端和固定组件的上端；定位杆，所述定位杆竖向插入土体中，所述定位杆与待成型桩基孔同轴放置。

Description

钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置

技术领域

本实用新型涉及钻孔灌注桩钢护筒安装的技术领域，具体而言，涉及钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置。

背景技术

在桥梁桩基施工中，钻孔灌注桩以其机械化作业、施工速度快、适应性广、单桩承载力高等优点，得到了广泛的应用。钻孔灌注桩的一般安装流程是：根据钻孔灌注桩的桩位设计，将钢护筒打入土体并采用钻头破碎钢护筒内部的土体，待钢护筒打入设计深度且内部的土体清除完成后即形成桩基孔，然后将钢筋笼下放至钢护筒内，再浇筑混凝土，凝结成型后即得到钻孔灌注桩。其中，钢护筒的中心轴定位和垂直度直接决定了钻孔灌注桩的桩位和垂直度是否满足要求。尤其是对大直径的变截面灌注桩而言，其钢护筒的直径大、长度长，这就对钢护筒的施工精度提出了更高的要求。钢护筒出现倾斜不仅导致钻孔灌注桩不能正常施工，延误工期，而且严重影响钻孔灌注桩的承载性能。钢护筒出现偏心(即钢护筒中心轴和待成型桩基孔中心轴平行但不重合)则会直接影响整个桥梁的承载性能。

目前，钢护筒的打入过程基本采用简单的目测插打及在施工一段进程后采用经纬仪测量其垂直度，这种方法存在一定的滞后性，往往不能在第一时间发现钢护筒的倾斜情况，很容易导致钢护筒垂直度不符合要求而需要重新插打，甚至可能导致桩基钻头被护筒底卡住的情况，严重影响施工速度和桩基质量。并且，由于并无有效、快速的手段来确保钢护筒的施工位点的准确性，因此，可能存在钢护筒的垂直度达标但却偏心的情况。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置，以解决现有技术中钢护筒安装存在的桩位和垂直度难以保证的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置，技术方案如下：

钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置，包括：筒体，所述筒体具有与钢护筒的外径适配的通道；所述筒体与待成型桩基孔同轴放置；测距组件，用于测量筒体内壁与钢护筒外壁之间的间距；所述测距组件包括安装于筒体内壁上的测距仪；固定组件，用于将筒体固定在地面上；所述固定组件包括环状间隔排列的固定桩；调平组件，用于使筒体水平放置；所述调平组件连接筒体的下端和固定组件的上端；定位杆，所述定位杆竖向插入土体中，所述定位杆与待成型桩基孔同轴放置。

本实用新型的监测装置在使用时，首先将定位杆插入待成型桩基孔的轴心，然后以定位杆为检测物，通过测距仪测试筒体与定位杆之间的间距，从而使筒体与待成型桩基孔同轴放置；在钢护筒施工过程中，以钢护筒为检测物，通过测距仪实时测试筒体与钢护筒之间的间距，从而使钢护筒在施工过程中始终按设计桩位和垂直度插入土体。可见，本实用新型的结构简单，使用非常方便，能够确保钢护筒施工中的中心轴定位和垂直度达到较好水平，从而确保钢护筒的施工速度和施工质量。

作为本实用新型的进一步改进，所述测距组件包括至少两排水平设置的测距单元，每一排测距单元包括环状分布的多个测距仪。当钢护筒发生倾斜时，不同高度处的偏心量不一样，当仅设置一排测距仪时，可能存在钢护筒发生倾斜但测量值相差很小的情况，因此，通过设置多排测距仪，有助于在钢护筒发生微小倾斜时就及时发现；通过使测距仪环状分布，可以在钢护筒在任意方向发生倾斜或偏心时及时发现；由此，采用上述的测距单元，能够提升判断的灵敏度，进一步确保钢护筒的施工速度和施工质量。

作为本实用新型的进一步改进，每一排测距单元包括四个等间距排列的测距仪。由此，成本低且检测效果好。

作为本实用新型的进一步改进，所述至少两排测距单元中的测距仪重叠放置。对于等截面的钢护筒(即两排测距单元测试的钢护筒直径相同)，当重叠设置的两个测距仪的数值相同但每一排测距单元中的测距仪的数值不相同时，说明钢护筒偏心(未倾斜)，当重叠设置的两个测距仪的数值不同时，可以快速判断钢护筒发生倾斜并可推导出倾斜方向。对于变截面的钢护筒，当两排测距单元分别位于变截面的上部和下部时(即两排测距单元测试的钢护筒直径不相同)，若重叠设置的多组测距仪的比值相同但每一排测距单元中的测距仪的数值不相同，说明钢护筒偏心(未倾斜)，若重叠设置的多组测距仪的比值不相同，可以快速判断钢护筒发生倾斜并可推导出倾斜方向。由此，采用上述的测距单元，不仅有助于快速、准确地判断出钢护筒的中心轴定位和垂直度是否达标，还可以判断出倾斜方向和缺陷类型(倾斜或偏心)，有助于快速矫正。

作为本实用新型的进一步改进，所述测距仪与筒体内壁粘接或可拆卸连接。由此，有助于测距仪的拆装和更换。

作为本实用新型的进一步改进，所述调平组件包括与固定桩的数量适配的调节杆，所述调节杆与固定桩螺纹连接。通过调节调节杆和固定桩的螺纹连接的长度，即可调整筒体的水平度。由此，结构简单，使用方便。

作为本实用新型的进一步改进，所述调节杆的上端与筒体可拆卸连接。由此，分体式的连接方式更便于安装。

作为本实用新型的进一步改进，所述筒体为塑料筒体或混凝土筒体，所述测距仪为激光测距仪。由此，成本低，测试精度高。

作为本实用新型的进一步改进，所述筒体由多个环状分布的管片组装而成。由此，既便于安装，又可以根据钢护筒的管径，适应性选择一定数量的管片以组合成与钢护筒管径适配的筒体。

作为本实用新型的进一步改进，还包括数据传输模块和数据处理模块。由此，提升判断的准确性和速度。

作为本实用新型的进一步改进，还包括报警组件，所述报警组件包括报警器和控制器，所述控制器与数据处理模块通信并在钢护筒中心轴和待成型桩基孔中心轴偏离一定程度时启动报警器。由此，可以在钢护筒倾斜和偏心时，通过报警器的示警，及时通知工作人员进行处理。

可见，本实用新型的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置的结构简单，使用方便，便于加工制造，且占地小，能够有效解决现有技术中钢护筒安装存在的桩位和垂直度难以保证的技术问题，不仅适用于普通的等截面钢护筒，还适用于大直径的变截面钢护筒，因此具有极强的实用性。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来辅助对本实用新型的理解，附图中所提供的内容及其在本实用新型中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

图1为本实用新型实施例1的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置的俯视图。

图2为本实用新型实施例1的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置的剖视图。

图3为本实用新型实施例1的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置中调节杆及其与筒体连接处的结构示意图。

图4为本实用新型实施例1的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置使用时的俯视图。

图5为本实用新型实施例1的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置使用时的剖视图。

图6为本实用新型实施例2的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置中筒体的局部俯视图。

上述附图中的有关标记为：

100-筒体，110-管片，120-金属片，200-测距仪，210-固定部，300-固定桩，400-调节杆，410-插销，500-定位杆，600-钢护筒，610-桩坑。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：

本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

关于本实用新型中术语和单位。本实用新型的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

实施例1

图1为本实施例的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置的俯视图。图2为本实施例的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置的剖视图。图3为本实施例的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置中调节杆及其与筒体连接处的结构示意图。图4为本实施例的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置使用时的俯视图。图5为本实施例的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置使用时的剖视图。

如图1-3所示，钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置包括筒体100、测距组件、固定组件、调平组件和定位杆500。所述筒体100具有与钢护筒600的外径适配的通道；所述筒体100与待成型桩基孔同轴放置；所述筒体100为塑料筒体或混凝土筒体。所述测距组件用于测量筒体100内壁与钢护筒600外壁之间的间距；所述测距组件包括安装于筒体100内壁上的测距仪200；所述测距仪200为激光测距仪，型号为思岚科技的RPLIDARS2。所述固定组件用于将筒体100固定在地面上；所述固定组件包括环状间隔排列的固定桩300。所述调平组件用于使筒体100水平放置，所述调平组件连接筒体100的下端和固定组件的上端。所述定位杆500竖向插入土体中，所述定位杆500与待成型桩基孔同轴放置。

所述测距组件包括两排水平设置的测距单元，两排测距单元的间距为5～30cm，两排测距单元中的测距仪200重叠放置。每一排测距单元包括四个等间距排列的测距仪200，所述测距仪200为激光测距仪200。

所述测距仪200与筒体100内壁粘接或可拆卸连接。当采用可拆卸连接时，筒体100上设有与筒体100螺栓连接的固定部210，该固定部210具有安放测距仪200的凹槽，使用时，将测距仪200直接放入凹槽内即可。

所述调平组件包括与固定桩300的数量适配的调节杆400，所述调节杆400与固定桩300螺纹连接。所述调节杆400的上端与筒体100可拆卸的连接，具体为：调节杆400的上端设有插销410，所述筒体100的下端设有销孔，连接时将插销410插入销孔即可。

监测装置还包括数据传输模块、数据处理模块和报警组件，所述报警组件包括报警器和控制器，所述控制器与数据处理模块通信并在钢护筒600中心轴和待成型桩基孔中心轴偏离一定程度时启动报警器。

使用方式为：在桩坑610施工完成后，首先将定位杆500插入待成型桩基孔的轴心处(可以根据工程设计资料获取)，然后以定位杆500为检测物放置筒体100，当每一排中所有测距仪200的检测值均相同时根据筒体100的投影位置安装固定桩300和调节杆400，待调节杆400调平后安装筒体100。然后取出定位杆500，吊装钢护筒600到筒体100内部(如图4-5所示)。然后以钢护筒600为检测物，根据测距仪200的检测值调整钢护筒600的位置，然后打插钢护筒600。在打插的过程中测距仪200持续运行，当数据处理模块判断出钢护筒600发生倾斜或偏心时，控制器控制报警器启动。

实施例2

图6为本实施例的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置中筒体100的俯视图。

与实施例1相比，本实施例的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置具有的区别是：所述筒体100由多个环状分布的管片110组装而成，相邻管片110可以不相连，也可以可拆卸连接。如图6所示，当采用可拆卸连接时，相邻管片110通过螺栓和金属片120连接。

在上述的实施例中，判断钢护筒600中心轴定位和垂直度满足要求的条件需满足：

(1)当两排测距单元测试的钢护筒直径相同时，每一排测距组件中测距仪200的数值相同(或差值小于误差阈值)，且重叠设置的两个测距仪200的数值相同(或差值小于误差阈值)，缺一不可，否则控制器控制报警器启动。

当重叠设置的两个测距仪200的数值相同(或差值小于误差阈值)，但是每一排测距组件中测距仪200的数值不相同(或差值大于误差阈值)时，说明钢护筒600垂直度达标，但发生了偏心。

当任意一组重叠设置的两个测距仪200的数值不同(或差值大于误差阈值)时，说明钢护筒600发生了倾斜。

(2)当两排测距单元测试的钢护筒600直径不相同时，每一排测距组件中测距仪200的数值相同(或差值小于误差阈值)，且重叠设置的四组测距仪200的比值相同(或差值小于误差阈值)，缺一不可，否则控制器控制报警器启动

当重叠设置的多组测距仪200的比值相同(或差值小于误差阈值)，但每一排测距单元中的测距仪200的数值不相同(或差值大于误差阈值)时，说明钢护筒600垂直度达标，但发生了偏心。

当重叠设置的多组测距仪200的比值不相同时，说明钢护筒600发生了倾斜。

所述的误差阈值优选为0.2～0.5cm。

以上对本实用新型的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。基于本实用新型的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置，其特征在于：包括：

筒体(100)，所述筒体(100)具有与钢护筒(600)的外径适配的通道；所述筒体(100)与待成型桩基孔同轴放置；

测距组件，用于测量筒体(100)内壁与钢护筒(600)外壁之间的间距；所述测距组件包括安装于筒体(100)内壁上的测距仪(200)；

固定组件，用于将筒体(100)固定在地面上；所述固定组件包括环状间隔排列的固定桩(300)；

调平组件，用于使筒体(100)水平放置；所述调平组件连接筒体(100)的下端和固定组件的上端；

定位杆(500)，所述定位杆(500)竖向插入土体中，所述定位杆(500)与待成型桩基孔同轴放置。

2.如权利要求1所述的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置，其特征在于：所述测距组件包括至少两排水平设置的测距单元，每一排测距单元包括环状分布的多个测距仪(200)。

3.如权利要求2所述的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置，其特征在于：每一排测距单元包括四个等间距排列的测距仪(200)。

4.如权利要求2所述的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置，其特征在于：所述至少两排测距单元中的测距仪(200)重叠放置。

5.如权利要求1所述的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置，其特征在于：所述测距仪(200)与筒体(100)内壁粘接或可拆卸连接。

6.如权利要求1所述的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置，其特征在于：所述调平组件包括与固定桩(300)的数量适配的调节杆(400)，所述调节杆(400)与固定桩(300)螺纹连接。

7.如权利要求6所述的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置，其特征在于：所述调节杆(400)的上端与筒体(100)可拆卸连接。

8.如权利要求1所述的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置，其特征在于：所述筒体(100)为塑料筒体或混凝土筒体，所述测距仪(200)为激光测距仪；并且/或者，所述筒体(100)由多个环状分布的管片(110)组装而成。

9.如权利要求1所述的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置，其特征在于：还包括数据传输模块和数据处理模块。

10.如权利要求9所述的钻孔灌注桩钢护筒偏斜监测装置，其特征在于：还包括报警组件，所述报警组件包括报警器和控制器，所述控制器与数据处理模块通信并在钢护筒(600)中心轴和待成型桩基孔中心轴偏离一定程度时启动报警器。

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