一種水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置及其使用方法。所述控制裝置包括取料筒和伸縮尺桿，其特征在于：所述伸縮尺桿為中空狀，固定設(shè)置在取料筒的上端；所述取料筒為下端開(kāi)口的圓筒狀，其筒壁開(kāi)設(shè)有多個(gè)直徑小于水下混凝土粒徑，且大于泥漿粒徑的泥漿孔，泥漿孔的只能穿過(guò)泥漿，不能穿過(guò)混凝土，在取料筒的下開(kāi)口處設(shè)有向筒內(nèi)單向開(kāi)啟的下端蓋，在取料筒內(nèi)吊設(shè)有比重大于泥漿比重，小于混凝土比重的振動(dòng)塊，振動(dòng)塊。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、拆卸容易、組裝靈活、對(duì)于不同類型的水下灌注樁可以重復(fù)利用，可以有效控制水下灌注樁的樁頂標(biāo)高及混凝土超灌高度。可有效降低建設(shè)項(xiàng)目生產(chǎn)成本，可獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說(shuō)明】一種水下混凝土灌注粧標(biāo)高控制裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及樁基施工領(lǐng)域，具體是一種可以快速準(zhǔn)確控制鉆孔灌注樁水下混凝土澆筑高度的水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，水下混凝土灌注樁的使用也逐漸增大，比如一些高層建筑物基礎(chǔ)、地下洞室、地下隧道、橋梁、港口、碼頭基礎(chǔ)等，特別是一些軟土地區(qū)的橋梁、港口、碼頭和高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，往往采用鉆孔灌注樁進(jìn)行水下混凝土灌注。
[0003]由于地下空間的開(kāi)發(fā)，樁頂?shù)脑O(shè)計(jì)標(biāo)高往往在底面以下，混凝土灌注過(guò)程中因泥漿混合物的存在，混凝土面的真實(shí)標(biāo)高很難正確定位控制，往往是根據(jù)施工人員的施工經(jīng)驗(yàn)以及一些臨時(shí)簡(jiǎn)單的工具，如撈子、測(cè)繩等對(duì)混凝土澆筑面的高度進(jìn)行判斷，現(xiàn)有的測(cè)量方式時(shí)常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，特別是對(duì)于一些虛孔深度大的樁進(jìn)行灌注時(shí)，由于簡(jiǎn)易工具無(wú)法使用，出現(xiàn)的問(wèn)題更多更嚴(yán)重。
[0004]目前水下混凝土灌注采用較多的方法是導(dǎo)管法和泵壓法，其中導(dǎo)管法使用最為廣泛，具體是將密封連接的鋼管(或強(qiáng)度較高的硬質(zhì)非金屬管)作為水下混凝土的灌注通道，其底部以適當(dāng)?shù)纳疃嚷裨诠嗳氲幕炷翑嚢栉飪?nèi)，在一定的落差壓力作用下，形成連續(xù)密實(shí)的混凝土樁身。但根據(jù)樁基施工規(guī)范要求，隨著混凝土的不斷澆入，應(yīng)及時(shí)測(cè)量混凝土頂面高度和導(dǎo)管的埋管深度，及時(shí)提拔拆除導(dǎo)管，使導(dǎo)管埋入混凝土中的深度保持在2m?6m間。由于無(wú)法真實(shí)確定混凝土面高度，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)拔管過(guò)多使導(dǎo)管底高于混凝土面高度，造成斷樁的發(fā)生，或者是拔管過(guò)短使?jié)仓щy等問(wèn)題。而且規(guī)范中還要求在澆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高后混凝土應(yīng)該超灌800_，同樣由于無(wú)法準(zhǔn)確確定混凝土面高度，往往造成混凝土超灌高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于800mm,造成大量浪費(fèi)。如按樁徑800mm,平均每根樁超灌2.5m, C30混凝土按每立方按275元/m3計(jì)算，浪費(fèi)混凝土量V = 3.14x 0.4x0.4x2.5 = 1.25m3。從安全角度，單節(jié)截樁長(zhǎng)度一般不超過(guò)1.5米。如超灌2.5米需分段截樁，則每根樁需二次截樁，按目前人工費(fèi)的市場(chǎng)價(jià)格每人150元/天，按每人每天截二樁，這樣每根樁的截樁費(fèi)用為:1X150 = 150元；浪費(fèi)混凝土費(fèi)用為:1.25X275 = 343.75元；平均一根樁浪費(fèi)的總費(fèi)用為:343.75+150 = 493.75元。如果有1000根樁的工程項(xiàng)目，工程成本的額外支付費(fèi)用:(343.75+150) X1000 = 493750元，如果樁徑越大，平均每根樁的額外費(fèi)用越高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作簡(jiǎn)單、探測(cè)精度高，并能快速準(zhǔn)確控制鉆孔灌注樁水下混凝土澆筑高度的控制裝置及其使用方法。
[0006]本發(fā)明提供的技術(shù)方案:所述一種水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置包括取料筒和伸縮尺桿，其特征在于:所述伸縮尺桿為中空狀，在尺桿外表面設(shè)有刻度層，伸縮尺桿固定設(shè)置在取料筒的上端，一般設(shè)置在其頂部，伸縮尺桿可以是多節(jié)中空尺桿套接而成，可以伸縮調(diào)節(jié)其長(zhǎng)度，其形狀類似于魚(yú)桿，所述取料筒為下端開(kāi)口的圓筒狀，其筒壁開(kāi)設(shè)有多個(gè)直徑小于水下混凝土粒徑，且大于泥漿粒徑的泥漿孔，泥漿孔的只能穿過(guò)泥漿，不能穿過(guò)混凝土，在取料筒的下開(kāi)口處設(shè)有向筒內(nèi)單向開(kāi)啟的下端蓋，在取料筒內(nèi)吊設(shè)有比重大于泥漿比重，小于混凝土比重的振動(dòng)塊，振動(dòng)塊通過(guò)吊繩固定在取料筒的上端蓋內(nèi)側(cè)；所述標(biāo)高控制裝置還包括控制器、報(bào)警器和振動(dòng)傳感器，所述振動(dòng)傳感器設(shè)置在取料筒上端蓋內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)振動(dòng)塊的位置處，所述控制器和報(bào)警器均設(shè)置在伸縮尺桿的上端，振動(dòng)傳感器的信號(hào)輸出端與控制器的信號(hào)輸出端連接，控制器的信號(hào)輸出端與報(bào)警器的信號(hào)輸出端連接。
[0007]本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案:所述振動(dòng)塊為圓錐體，吊設(shè)在取料筒的中央位置處，其比重在1.8?2.1之間；振動(dòng)塊為中空的圓錐體，在中空?qǐng)A錐體添加不同比重的物料，對(duì)整個(gè)振動(dòng)塊的比重進(jìn)行調(diào)節(jié)，使振動(dòng)塊的比重處于1.8-2.1之間。
[0008]本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案:所述取料筒的下端蓋是由兩個(gè)半圓形蓋體通過(guò)鉸鏈構(gòu)件連接而成，所述鉸鏈構(gòu)件是由一根固定軸和多個(gè)鉸鏈組成，其固定軸置于取料筒下端開(kāi)口的中軸線上，兩端分別固定在取料筒的筒壁上，多個(gè)鉸鏈安裝在固定軸上，并將兩個(gè)半圓形蓋體連接成一個(gè)圓形蓋體，該圓形蓋體的直徑與取料筒的內(nèi)徑相等，在取料筒的下端開(kāi)口邊緣設(shè)有防止兩個(gè)半圓形蓋體向下開(kāi)啟的一個(gè)或多個(gè)擋塊。
[0009]本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案:所述控制器的信號(hào)輸出端與水下混凝土灌注裝置的控制端連接。
[0010]本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案:所述取料筒的高度為10-20cm。
[0011]本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案:在取料筒下端口處設(shè)置一個(gè)擋塊時(shí)，為環(huán)形的擋塊；設(shè)置多個(gè)時(shí)，為弧形擋塊或方形擋塊。
[0012]本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案:所述泥漿孔的孔徑為3.5-4.5mm。
[0013]本發(fā)明提供的另外一種技術(shù)方案:所述一種水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置的使用方法，其特征在于具體步驟如下:
[0014](I)準(zhǔn)備水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置，該裝置包括筒壁開(kāi)設(shè)有多個(gè)泥漿孔的取料筒和伸縮尺桿，泥漿孔的直徑大于泥漿粒徑小于水下混凝土粒徑的泥漿孔，泥漿孔的孔徑一般為3.5-4.5_，在取料筒的下開(kāi)口處設(shè)有向筒內(nèi)單向開(kāi)啟的下端蓋，在取料筒內(nèi)吊設(shè)有比重為1.8-2.1的振動(dòng)塊，在取料筒上端蓋內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)振動(dòng)塊的位置處設(shè)置一個(gè)振動(dòng)傳感器，并在伸縮尺桿頂端設(shè)有內(nèi)置控制器和報(bào)警器的控制盒，控制器與振動(dòng)傳感器通過(guò)導(dǎo)線連接；
[0015](2)清理水下混凝土灌注孔，并組裝好水下混凝土灌注裝置，確定水下混凝土灌注樁的標(biāo)高，計(jì)算出設(shè)計(jì)標(biāo)高離水下混凝土灌注孔孔口的距離；
[0016](3)調(diào)節(jié)伸縮尺桿的長(zhǎng)度，使伸縮尺桿的長(zhǎng)度比步驟(2)中計(jì)算的設(shè)計(jì)標(biāo)高離水下混凝土灌注孔孔口的距離長(zhǎng)500-800mm，并將準(zhǔn)備好的水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置豎向置于水下混凝土灌注孔內(nèi)，使取料筒剛好置于設(shè)計(jì)標(biāo)高以上500-800mm的位置處，并將標(biāo)高控制裝置的頂部固定在地面；
[0017](4)開(kāi)始灌注水下混凝土，在灌注過(guò)程中水下混凝土灌注孔內(nèi)的混凝土和泥漿會(huì)從導(dǎo)管外由混凝土灌注孔底部向上不斷的上升，當(dāng)混凝土面到達(dá)取料桶底部，混凝土和泥漿上升的沖擊力把取料筒底部的下端蓋向筒內(nèi)頂開(kāi)，并進(jìn)入取料筒內(nèi)，進(jìn)入的泥漿從取料筒筒壁上的泥漿孔溢出，混凝土繼續(xù)進(jìn)入，當(dāng)接觸到振動(dòng)塊時(shí)，由于振動(dòng)塊的比重比混凝土的比重小，便會(huì)浮在液態(tài)混凝土上，隨著混凝土液面一起上升，并觸碰到振動(dòng)傳感器，振動(dòng)塊在混凝土液面內(nèi)會(huì)振動(dòng)，振動(dòng)傳感器接受到振動(dòng)信號(hào)，便通過(guò)導(dǎo)線傳輸給控制器，再通過(guò)控制控制報(bào)警器報(bào)警，此時(shí)便可判斷混凝土面已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，便暫時(shí)停止混凝土的灌注；
[0018](5)停止混凝土灌注之后，從孔內(nèi)取出水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置，查看取料筒內(nèi)的混凝土，若取料筒內(nèi)也有混凝土，便可雙重確定混凝土面已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的樁頂標(biāo)聞，最后完成混凝土灌注任務(wù)。
[0019]本發(fā)明所述的標(biāo)高控制裝置是由長(zhǎng)度可調(diào)的刻度尺和取料筒組成，并在取料筒的筒壁上開(kāi)設(shè)有多個(gè)孔徑小于混凝土粒徑的孔，在取料筒的頂部吊設(shè)一個(gè)可以比重大于泥漿、小于混凝土的物體，由于比重大的物體會(huì)在比重小的液態(tài)物體中下沉，比重小的物體會(huì)在比重大的液態(tài)物體中漂浮。而泥漿和混凝土在灌注過(guò)程中均呈液體，根據(jù)檢測(cè)得到，一般泥漿的比重1.15左右，而混凝土的比重為2.4左右，根據(jù)以上原理，我們就可以通過(guò)改變添加在振動(dòng)塊中的材料的質(zhì)量來(lái)控制整個(gè)圓錐體的比重使其處在1.8?2.1之間，從而使振動(dòng)塊在泥漿中下沉，在混凝土面上漂浮的。進(jìn)入取料筒內(nèi)的泥漿會(huì)通過(guò)泥漿孔流出，避免泥漿振動(dòng)到傳感器，對(duì)傳感器造成不必要的干擾作用，便于取料桶取料。當(dāng)混凝土進(jìn)入取料筒時(shí)，吊設(shè)的振動(dòng)塊由于比重小于混凝土便會(huì)浮在混凝土面，并隨著混凝土面上升，在取料筒頂蓋內(nèi)壁設(shè)有傳感器，上升的振動(dòng)塊便會(huì)接觸傳感器，因混凝土面在上升過(guò)程中產(chǎn)生沖擊力和振動(dòng)，便會(huì)帶動(dòng)振動(dòng)塊振動(dòng)，當(dāng)傳感器感應(yīng)到振動(dòng)的振動(dòng)塊時(shí)，便會(huì)將信號(hào)傳遞給控制器，由控制器控制報(bào)警器報(bào)警，報(bào)警后便暫時(shí)停止混凝土的灌注，取出該裝置，并查看取料桶內(nèi)是否有混凝土，確定混凝土確實(shí)到達(dá)標(biāo)高，便可結(jié)束該混凝土樁的灌注。
[0020]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、拆卸容易、組裝靈活、對(duì)于不同類型的水下灌注樁可以重復(fù)利用，可以有效控制水下灌注樁的樁頂標(biāo)高及混凝土超灌高度，在控制過(guò)程中不會(huì)收到泥漿的干擾，可以準(zhǔn)確的判斷混凝土面的高度，有效降低建設(shè)項(xiàng)目生產(chǎn)成本，可獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明取料筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3、圖4是本發(fā)明中取料筒的底面示意圖；
[0024]圖5是本發(fā)明控制盒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6是本發(fā)明的使用狀態(tài)示意圖。
[0026]圖中:1 一取料筒，2—伸縮尺桿，3—泥衆(zhòng)孔，4一下端蓋，4_1 一半圓形蓋體，4_2—鉸鏈構(gòu)件，4-3—擋塊，5—振動(dòng)塊，6 —吊繩，7—控制器，8—報(bào)警器，9一振動(dòng)傳感器，10—控制盒，11 —電池盒，12—開(kāi)關(guān)，13—傳感器接線孔，14 一導(dǎo)線，15—水下混凝土灌注孔，16—混凝土灌注導(dǎo)管，17—規(guī)范要求水下混凝土灌注樁灌注標(biāo)高
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，所述一種水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置包括取料筒I和伸縮尺桿2，其特征在于:所述伸縮尺桿2可以采用現(xiàn)有伸縮套桿的結(jié)構(gòu)，由多節(jié)中空狀尺桿套接而成，并可通過(guò)伸縮調(diào)節(jié)其長(zhǎng)度，每節(jié)套尺在伸開(kāi)或收縮后均可以固定(其固定方式可以直接采用現(xiàn)有的伸縮套桿的固定方式)，確保在調(diào)節(jié)好長(zhǎng)度后不會(huì)隨意改變其長(zhǎng)度，伸縮尺桿2的結(jié)構(gòu)可以采用類似魚(yú)竿的結(jié)構(gòu)；在每節(jié)套尺的外表面均設(shè)有刻度層，且多節(jié)套尺的刻度值是連續(xù)的，伸開(kāi)后便形成一根完整的伸縮尺，伸縮尺桿2固定設(shè)置在取料筒I的上方。在使用時(shí)可以根據(jù)水下混凝土灌注樁的標(biāo)高確定好混凝土灌注樁頂面與地面的高度，然后將伸縮尺桿2調(diào)節(jié)到比樁頂部標(biāo)高至地面高度長(zhǎng)500-800mm的長(zhǎng)度(這里的長(zhǎng)度具體根據(jù)取料筒的高度而定，確保取料位置能夠在水下混凝土樁標(biāo)高意思800_左右的位置，能夠準(zhǔn)確的控制水下混凝土樁的高度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范，因?yàn)槌蓸逗髽俄斕帟?huì)有浮漿和泥漿的沉渣，為了確保最后的樁頂標(biāo)高混凝土是完好的，在所有的樁基施工中，設(shè)計(jì)圖紙和施工合同上都會(huì)要求現(xiàn)場(chǎng)灌注混凝土的標(biāo)高要高出設(shè)計(jì)標(biāo)高500-800mm)，將此裝置放置在水下混凝土灌注孔內(nèi)，并通過(guò)一些方式將其固定(比如通過(guò)一個(gè)固定夾夾住其末端，染后將固定夾固定在地面上，或是通過(guò)其它現(xiàn)有的方式將其穩(wěn)定的固定在地面，確保取料筒置于水下混凝土灌注樁的標(biāo)高上方500-800mm的位置，能夠在水下混凝土灌注樁灌注到超過(guò)標(biāo)高500-800mm時(shí)，可以取料報(bào)警，對(duì)水下混凝土灌注樁的標(biāo)聞進(jìn)行控制。
[0028]如圖2所示，所述取料筒I為上端密封、下端開(kāi)口的圓筒狀，其直徑為10-20cm，高度為30cm，這個(gè)高度主要是針對(duì)樁直徑800mm的樁設(shè)計(jì)的，因?yàn)榛炷凉嘧?dǎo)管的直徑為30cm左右，導(dǎo)管兩邊距樁壁間距為25cm。其他類型的樁根據(jù)樁直徑可以來(lái)具體設(shè)定，高度太小和太高不利于取料和影響傳感器工作。在取料筒I的筒壁上開(kāi)設(shè)有多個(gè)直徑小于水下混凝土粒徑，大于泥漿粒徑的泥漿孔3，泥漿孔3的孔徑為3-5-4.5mm,在混凝土灌注樁施工中，混凝土石子的料徑在5-31.5_連續(xù)級(jí)配的，泥漿中砂子的粒徑一般在2_以下。泥漿孔3的孔徑設(shè)置在砂子和混凝土石子之間，只能穿過(guò)泥漿，不能通過(guò)混凝土，當(dāng)泥漿進(jìn)入取料筒I之后，便會(huì)通過(guò)泥漿孔3排出，便可將混凝土中的泥漿分離出來(lái)，避免泥漿影響混凝土面的標(biāo)高控制。在取料筒I內(nèi)吊設(shè)有比重大于泥漿比重，小于混凝土比重的振動(dòng)塊5，所述振動(dòng)塊5為空心圓錐體，材質(zhì)為玻璃鋼(FRP)即纖維強(qiáng)化塑料，質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電，機(jī)械強(qiáng)度高，耐腐蝕，表面光滑。水下灌注樁施工時(shí)泥土中可能會(huì)有腐蝕性物質(zhì),混凝土中的各種添加劑會(huì)有一定的腐蝕性，振動(dòng)塊不會(huì)被腐蝕。所述振動(dòng)塊通過(guò)吊繩6固定在取料筒I的上端蓋內(nèi)側(cè)，其固定好之后剛好吊設(shè)在取料筒I的中央位置處，通過(guò)添加不同比例的物料來(lái)改變整個(gè)振動(dòng)塊的比重，使其比重處于1.8-2.1之間。振動(dòng)塊5也可以直接采用比重在
1.8?2.1之間的材料制成的實(shí)心體，在取料筒I的下開(kāi)口處設(shè)有向筒內(nèi)單向開(kāi)啟的下端蓋4。
[0029]如圖3所示，所述取料筒I的下端蓋4是由兩個(gè)半圓形蓋體4-1通過(guò)鉸鏈構(gòu)件4-2連接而成，所述鉸鏈構(gòu)件是由一根固定軸和多個(gè)鉸鏈(一般情況兩個(gè)鉸鏈)組成，其固定軸置于取料筒I下端開(kāi)口的中軸線上，兩端分別固定在取料筒I的筒壁上，多個(gè)鉸鏈安裝在固定軸上，并將兩個(gè)半圓形蓋體4-1連接成一個(gè)圓形蓋體，該圓形蓋體的直徑與取料筒I的內(nèi)徑相等，在取料筒I的下端開(kāi)口邊緣設(shè)有防止兩個(gè)半圓形蓋體向下開(kāi)啟的一個(gè)或多個(gè)擋塊
4-3，確保兩個(gè)半圓形蓋體不會(huì)向下打開(kāi)，只會(huì)取料筒內(nèi)側(cè)單向開(kāi)啟。圖3中的實(shí)施例圖中的取料筒I下端口設(shè)置有一個(gè)環(huán)形擋塊，圖4中的實(shí)施例圖中的取料筒I下端口設(shè)置多個(gè)方形擋塊。
[0030]如圖1所示，所述標(biāo)高控制裝置還包括控制器7、報(bào)警器8和振動(dòng)傳感器9，所述振動(dòng)傳感器設(shè)置在取料筒I上端蓋內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)振動(dòng)塊5的位置處，所述控制器7和報(bào)警器8均設(shè)置在一個(gè)控制盒內(nèi)，并置于伸縮尺桿2的頂端，為了方便安裝可以不與伸縮尺桿2固定，在安裝時(shí)，可以將其直接固定在底面上。如圖5所示，該控制盒內(nèi)還設(shè)有電池盒11，在控制盒上設(shè)有傳感器接線孔13，振動(dòng)傳感器9的信號(hào)輸出端通過(guò)導(dǎo)線14與設(shè)置在控制盒內(nèi)的控制器7的信號(hào)輸出端連接，導(dǎo)線14從伸縮尺桿2的中空腔體內(nèi)穿過(guò)，控制器7的信號(hào)輸出端與報(bào)警器8的信號(hào)輸出端連接；其控制器還可以與與水下混凝土灌注裝置的控制端連接，在接觸到報(bào)警信號(hào)的同時(shí)，自動(dòng)控制水下混凝土灌注裝置停止灌注。
[0031]首先，通過(guò)儀器測(cè)定所制備泥漿的平均最大比重和混凝土的平均最小比重，然后根據(jù)兩個(gè)數(shù)值對(duì)4的比重進(jìn)行調(diào)節(jié)使其比重處于泥漿與混凝土的比重之間，依據(jù)孔內(nèi)虛孔深度和允許超灌高度先調(diào)整2的長(zhǎng)度，然后將水下澆注混凝土樁頂標(biāo)高控制器垂直放入孔內(nèi)，I放置于地面，2的頂部平地面或高出地面，然后進(jìn)行固定。在混凝土澆灌過(guò)程中，通過(guò)I的報(bào)警和2上的刻度及3的取料進(jìn)行雙向控制混凝土澆筑面的高度，從而更好的控制混凝土的澆筑質(zhì)量。
[0032]實(shí)施例:某高層建筑基礎(chǔ)采用灌注樁，樁長(zhǎng)60米左右，但其虛孔深度達(dá)到17米，對(duì)于混凝土澆筑高度的控制難度大，根據(jù)以上情況，選擇采用本發(fā)明對(duì)混凝土的澆筑高度進(jìn)行控制。首先，根據(jù)實(shí)際測(cè)量，取得泥漿的平均最大比重為1.26，采用C45的混凝土實(shí)測(cè)其比重為2.42，根據(jù)以上兩值，旋轉(zhuǎn)中空的圓錐體在其內(nèi)部填充細(xì)沙得到比重為2的振動(dòng)塊，并將其固定在取料筒I內(nèi)，測(cè)量裝置準(zhǔn)備好之后，將伸縮尺桿2的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)到比虛孔深度長(zhǎng)500-800mm，即17.7-17.8米的長(zhǎng)度，將其豎向置于水下混凝土灌注孔15內(nèi)，如圖6所示，并固定好，在固定好之后取料筒I置于規(guī)范要求水下混凝土灌注樁灌注標(biāo)高17 (即水下混凝土灌注樁標(biāo)高800mm的位置)的位置，然后開(kāi)始正常進(jìn)行水下混凝土樁的灌注，灌注混凝土放入料斗通過(guò)導(dǎo)管流入孔底部，混凝土不斷的放入料斗，孔內(nèi)的混凝土和泥漿會(huì)從導(dǎo)管外由孔底部向上不斷的上升，當(dāng)混凝土面到達(dá)取料筒I底部，混凝土和泥漿上升的沖擊力把取料筒I底部的下端蓋4向取料筒內(nèi)打開(kāi)，混凝土和泥漿進(jìn)入取料筒內(nèi)，此時(shí)泥漿會(huì)從取料筒的筒壁上的泥漿孔3溢出?；炷梁蛨A錐型振動(dòng)塊逐漸上升，便會(huì)觸碰到振動(dòng)傳感器9，再加上混凝土在灌注過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)振蕩，便會(huì)使振動(dòng)塊5振動(dòng)，振動(dòng)傳感器9接受到振動(dòng)塊5的振動(dòng)信號(hào)，通過(guò)導(dǎo)線傳輸給控制器7，然后通過(guò)控制器7控制報(bào)警器8發(fā)出報(bào)警聲，此時(shí)通過(guò)人工或自動(dòng)控制混凝土澆筑裝置，暫時(shí)停止混凝土的灌注。從水下混凝土灌注孔15內(nèi)取出澆注混凝土樁頂標(biāo)高控制器，查看取料筒內(nèi)的混凝土，目的在于進(jìn)行雙向控制，報(bào)警器8已發(fā)出警報(bào)，取料筒I內(nèi)也有混凝土，說(shuō)明混凝土面已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的樁頂標(biāo)高，最后完成混凝土灌注任務(wù)。
[0033]澆注混凝土樁頂標(biāo)高控制器沿著孔壁垂直放入孔內(nèi)過(guò)程中避免碰撞到導(dǎo)管和孔壁，以免對(duì)控制器造成不必要的損壞，根據(jù)樁的孔徑和混凝土導(dǎo)管的尺寸大小，可以批量生產(chǎn)加工澆注混凝土樁頂標(biāo)高控制器。此控制器控制混凝土樁頂標(biāo)高先進(jìn)可靠，有雙向控制的功能和作用，操作簡(jiǎn)單易懂。可以對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的投資者和施工企業(yè)節(jié)約成本。
【權(quán)利要求】
1.一種水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置，包括取料筒(I)和伸縮尺桿(2)，其特征在于:所述伸縮尺桿(2)為中空狀，固定設(shè)置在取料筒(I)的上方；所述取料筒(I)為下端開(kāi)口的圓筒狀，其筒壁開(kāi)設(shè)有多個(gè)直徑小于水下混凝土粒徑，且大于泥漿粒徑的泥漿孔(3)，在取料筒(I)的下開(kāi)口處設(shè)有向筒內(nèi)單向開(kāi)啟的下端蓋(4)，在取料筒(I)內(nèi)吊設(shè)有比重大于泥漿比重，小于混凝土比重的振動(dòng)塊(5)，振動(dòng)塊(5)通過(guò)吊繩(6)固定在取料筒(I)的上端蓋內(nèi)側(cè)；所述標(biāo)高控制裝置還包括控制器(7)、報(bào)警器(8)和振動(dòng)傳感器(9)，所述振動(dòng)傳感器設(shè)置在取料筒(I)上端蓋內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)振動(dòng)塊(5)的位置處，所述控制器(7)和報(bào)警器(8)均設(shè)置在伸縮尺桿(2)的上端，振動(dòng)傳感器(9)的信號(hào)輸出端與控制器(7)的信號(hào)輸出端連接，控制器(7)的信號(hào)輸出端與報(bào)警器(8)的信號(hào)輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置，其特征在于:所述振動(dòng)塊(5)為圓錐體，吊設(shè)在取料筒(I)的中央位置處，其比重在1.8~2.1之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置，其特征在于:所述取料筒(I)的下端蓋(4)是由兩個(gè)半圓形蓋體(4-1)通過(guò)鉸鏈構(gòu)件(4-2)連接而成，所述鉸鏈構(gòu)件是由一根固定軸和多個(gè)鉸鏈組成，其固定軸置于取料筒(I)下端開(kāi)口的中軸線上，兩端分別固定在取料筒(I)的筒壁上，多個(gè)鉸鏈安裝在固定軸上，并將兩個(gè)半圓形蓋體(4-1)連接成一個(gè)圓形蓋體，該圓形蓋體的直徑與取料筒(I)的內(nèi)徑相等，在取料筒(I)的下端開(kāi)口邊緣設(shè)有防止兩個(gè)半圓形蓋體向下開(kāi)啟的一個(gè)或多個(gè)擋塊(4-3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置，其特征在于:所述控制器(7)的信號(hào)輸出端與水下混凝土灌注裝置的控制端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置，其特征在于:所述取料筒(I)的直徑為10-20cm,高度為30cm-50cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置，其特征在于:所述泥衆(zhòng)孔(3)的孔徑為3.5-4.5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置，其特征在于:在取料筒(I)下端口處設(shè)置一個(gè)擋塊時(shí)，為環(huán)形的擋塊；設(shè)置多個(gè)時(shí)，為弧形擋塊或方形擋塊。
8.一種水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置的使用方法，其特征在于具體步驟如下: (1)準(zhǔn)備水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置，該裝置包括筒壁開(kāi)設(shè)有多個(gè)泥漿孔的取料筒和伸縮尺桿，泥漿孔的直徑大于泥漿粒徑小于水下混凝土粒徑的泥漿孔，在取料筒的下開(kāi)口處設(shè)有向筒內(nèi)單向開(kāi)啟的下端蓋，在取料筒內(nèi)吊設(shè)有比重為1.8-2.1的振動(dòng)塊，在取料筒上端蓋內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)振動(dòng)塊的位置處設(shè)置一個(gè)振動(dòng)傳感器，并在伸縮尺桿頂端設(shè)有內(nèi)置控制器和報(bào)警器的控制盒，控制器與振動(dòng)傳感器通過(guò)導(dǎo)線連接； (2)清理水下混凝土灌注孔，并組裝好水下混凝土灌注裝置，確定水下混凝土灌注樁的標(biāo)高，計(jì)算出設(shè)計(jì)標(biāo)高離水下混凝土灌注孔孔口的距離； (3)調(diào)節(jié)伸縮尺桿的長(zhǎng)度，使伸縮尺桿的長(zhǎng)度比步驟(2)中計(jì)算的設(shè)計(jì)標(biāo)高離水下混凝土灌注孔孔口的距離長(zhǎng)500-800mm，并將準(zhǔn)備好的水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置豎向置于水下混凝土灌注孔內(nèi)，使取料筒剛好置于設(shè)計(jì)標(biāo)高以上500-800mm的位置處，并將標(biāo)高控制裝置的頂部固定在地面； (4)開(kāi)始灌注水下混凝土，在灌注過(guò)程中水下混凝土灌注孔內(nèi)的混凝土和泥漿會(huì)從導(dǎo)管外由混凝土灌注孔底部向上不斷的上升，當(dāng)混凝土面到達(dá)取料桶底部，混凝土和泥漿上升的沖擊力把取料筒底部的下端蓋向筒內(nèi)頂開(kāi)，并進(jìn)入取料筒內(nèi)，進(jìn)入的泥漿從取料筒筒壁上的泥漿孔溢出，混凝土繼續(xù)進(jìn)入，當(dāng)接觸到振動(dòng)塊時(shí)，由于振動(dòng)塊的比重比混凝土的比重小，便會(huì)浮在液態(tài)混凝土上，隨著混凝土液面一起上升，并觸碰到振動(dòng)傳感器，振動(dòng)塊在混凝土液面內(nèi)會(huì)振動(dòng)，振動(dòng)傳感器接受到振動(dòng)信號(hào)，便通過(guò)導(dǎo)線傳輸給控制器，再通過(guò)控制控制報(bào)警器報(bào)警，此時(shí)便可判斷混凝土面已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，便暫時(shí)停止混凝土的灌注； (5)停止混凝土灌注之后，從孔內(nèi)取出水下混凝土灌注樁標(biāo)高控制裝置，查看取料筒內(nèi)的混凝土，若取料筒內(nèi)也有混凝土，便可雙重確定混凝土面已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的樁頂標(biāo)高，最后完成混凝土灌注 任務(wù)。
【文檔編號(hào)】E02D5/34GK104018507SQ201410290407
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】劉富均, 萬(wàn)加勤, 江永建, 許明能, 丁雷, 席鵬, 柳文濤, 李洪波 申請(qǐng)人:中冶集團(tuán)武漢勘察研究院有限公司