一種砂樁機(jī)的砂量砂面測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種砂樁機(jī)的砂量砂面測量系統(tǒng)，包括馬達(dá)、砂面?zhèn)鞲衅鳌⒌谝讳摻z繩以及垂入砂樁機(jī)沉管內(nèi)的測錘，第一鋼絲繩由馬達(dá)引出，并依次繞過砂面?zhèn)鞲衅骱蜕皹稒C(jī)桅桿上端的定滑輪后引入砂樁機(jī)沉管且與測錘連接，還包括監(jiān)測測錘狀態(tài)并控制馬達(dá)通過第一鋼絲繩提升或下放測錘的測控機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型通過增設(shè)測控機(jī)構(gòu)，能夠及時(shí)有效地控制測錘在砂樁機(jī)在沉管內(nèi)的升降，避免埋錘和斷鋼絲繩事故的發(fā)生，確保了記錄數(shù)據(jù)的可靠性，有效地控制了施工質(zhì)量，有效控制了施工質(zhì)量的同時(shí)，大大提升了施工進(jìn)度。實(shí)踐證明此種方案極大的提升了效率，故障率降低了90%，以完成一根31m的擠密砂樁為例，可節(jié)省時(shí)間5分鐘，提高效率9.5％。
【專利說明】一種砂粧機(jī)的砂量砂面測量系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型用于施工設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種砂樁機(jī)的砂量砂面測量系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在道路施工中，對于沿線地勢平坦，河塘密布，地下水位較高，地表以下地質(zhì)組成為黏土粒、砂、灰砂礫及帶有植物殘留的黏土，地質(zhì)情況較差的道路施工時(shí)，需要采用大量的排水砂井、擠密砂樁進(jìn)行軟基處理。其中,擠密砂樁施工主要通過砂樁機(jī)來完成?，F(xiàn)有的砂樁機(jī)一般包括平臺(tái)、桅桿、沉管、沉管卷揚(yáng)系統(tǒng)、振動(dòng)錘以及可向沉管內(nèi)填砂的料斗。施工時(shí)，先通過振動(dòng)錘和沉管卷揚(yáng)系統(tǒng)將沉管沉入目標(biāo)砂樁位置，然后通過料斗向沉管內(nèi)填砂，并同時(shí)將沉管拔出以完成砂樁的制作。整個(gè)施工中，需通過砂樁機(jī)記錄儀監(jiān)控?cái)D密砂樁成樁過程，以保證擠密砂樁成樁質(zhì)量。其主要記錄參數(shù)有成樁深度、成樁砂量、施工起止時(shí)間、氣壓力值以及套管內(nèi)砂面歷時(shí)曲線、成樁過程中砂量歷時(shí)曲線、成樁過程中套管路徑實(shí)時(shí)曲線以及電流時(shí)間曲線圖等。砂樁機(jī)記錄儀由兩套系統(tǒng)組成，分別為深度記錄系統(tǒng)及砂量砂面測量系統(tǒng)。其中砂量砂面測量系統(tǒng)用于測量加砂量和成樁過程中下砂量。
[0003]現(xiàn)有的砂樁機(jī)砂量砂面測量系統(tǒng)在測量加砂量時(shí)，采用測錘測量沉管內(nèi)砂面的高度，即通過測錘測得管內(nèi)砂面與上一次測砂的相對高差，然后再經(jīng)過計(jì)算得出。但由于粗砂受沉管內(nèi)氣壓的影響，砂面松散且不穩(wěn)定，測錘不能準(zhǔn)確的測出實(shí)際加砂方量。同時(shí)，測錘在每次加砂過程中需要人工提升至沉管頂部，等加滿砂后再將測錘降至砂面，浪費(fèi)寶貴施工時(shí)間，且工人稍不注意就會(huì)出現(xiàn)測錘被埋，鋼絲繩被拉斷等事故，浪費(fèi)大量的鋼絲繩和測錘，且重新更換新的砂面測量系統(tǒng)耗時(shí)需40?60分鐘；同時(shí)牽引測錘的馬達(dá)采用的傳感器信號控制區(qū)間太大，使得馬達(dá)控制反應(yīng)遲鈍，經(jīng)常產(chǎn)生控制時(shí)間延誤，不能及時(shí)準(zhǔn)確的反應(yīng)真實(shí)情況，對正常施工造成很大影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種避免測錘被埋、鋼絲繩被拉斷等事故發(fā)生，確保砂面數(shù)據(jù)的可靠性，并提升施工進(jìn)度的砂樁機(jī)砂量砂面測量系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種砂樁機(jī)的砂量砂面測量系統(tǒng)，包括馬達(dá)、砂面?zhèn)鞲衅?、第一鋼絲繩以及垂入砂樁機(jī)沉管內(nèi)的測錘，第一鋼絲繩由馬達(dá)引出，并依次繞過砂面?zhèn)鞲衅骱蜕皹稒C(jī)桅桿上端的定滑輪后引入砂樁機(jī)沉管且與測錘連接，還包括監(jiān)測測錘狀態(tài)并控制馬達(dá)通過第一鋼絲繩提升或下放測錘的測控機(jī)構(gòu)。
[0006]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，測控機(jī)構(gòu)包括設(shè)于第一定滑輪、第二定滑輪，位于第一定滑輪和第二定滑輪間且設(shè)有豎向滑槽的滑座以及位于豎向滑槽內(nèi)的動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪通過拉伸彈簧與滑座的頂端相連，滑座內(nèi)在豎向滑槽的上端設(shè)有控制馬達(dá)下放測錘的上行程開關(guān)，滑座內(nèi)在豎向滑槽的下端設(shè)有控制馬達(dá)提升測錘的下行程開關(guān)，第一鋼絲繩由馬達(dá)引出，并依次從砂面?zhèn)鞲衅?、第一定滑輪下方、?dòng)滑輪上方、第二定滑輪下方、桅桿上端繞過后引入沉管且與測錘連接，第一鋼絲繩在第一定滑輪、動(dòng)滑輪和第二定滑輪間呈W形走向。
[0007]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，砂面?zhèn)鞲衅鳛閳A光柵編碼器。
[0008]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，在砂樁機(jī)提升料斗的第二鋼絲繩上串接有稱重傳感器。
[0009]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，稱重傳感器為S型拉壓式稱重傳感器。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果:本砂樁機(jī)的砂量砂面測量系統(tǒng)中，增設(shè)監(jiān)測測錘狀態(tài)并控制馬達(dá)通過第一鋼絲繩提升或下放測錘的測控機(jī)構(gòu)，能夠及時(shí)有效地控制測錘在砂樁機(jī)在沉管內(nèi)的升降，避免埋錘和斷鋼絲繩事故的發(fā)生，確保了記錄數(shù)據(jù)的可靠性，有效地控制了施工質(zhì)量，有效控制了施工質(zhì)量的同時(shí)，大大提升了施工進(jìn)度。實(shí)踐證明此種方案極大的提升了效率，故障率降低了 90%，以完成一根31m的擠密砂樁為例，可節(jié)省時(shí)間5分鐘，提高效率9.5%。
[0011]此外，本實(shí)用新型通過在提升料斗的第二鋼絲繩上加裝稱重傳感器，料斗提升后稱重傳感器受拉，從而直接將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出，通過內(nèi)部程序反饋出質(zhì)量，通過實(shí)驗(yàn)測得的砂石比重系數(shù)，即可轉(zhuǎn)換為加砂方量。本實(shí)用新型通過上述設(shè)計(jì)，避免了現(xiàn)有技術(shù)中使用測錘測砂導(dǎo)致測量方量不準(zhǔn)確的情況，同時(shí)縮短了測錘因升降測砂面所耗的時(shí)間，以完成一根31m的擠密砂樁為例，可節(jié)省時(shí)間7分鐘，提高效率13.5%。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0013]圖1是砂樁機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是圖2中A處局部放大圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]參照圖1，砂樁機(jī)包括平臺(tái)1、桅桿2、沉管3、沉管卷揚(yáng)系統(tǒng)、位于沉管3頂端的振動(dòng)錘4以及可向沉管3內(nèi)填砂的料斗5，桅桿2的下端通過銷軸與平臺(tái)I連接，平臺(tái)I上設(shè)有若干支腿油缸11以及支撐桅桿2的斜桿12,桅桿2在靠近振動(dòng)錘4的一側(cè)設(shè)有導(dǎo)軌,振動(dòng)錘4上設(shè)有可沿導(dǎo)軌上下滑動(dòng)的導(dǎo)輪。沉管卷揚(yáng)系統(tǒng)包括設(shè)于平臺(tái)I上的主卷揚(yáng)機(jī)13和副卷揚(yáng)機(jī)14，主卷揚(yáng)機(jī)13通過鋼絲繩15繞過桅桿2上端與振動(dòng)錘4連接，副卷揚(yáng)機(jī)14通過鋼絲繩15繞過桅桿2下端與振動(dòng)錘4連接。
[0017]施工前，將平臺(tái)I放置于目標(biāo)砂樁工作位置并通過支腿油缸11支撐，豎起桅桿2，準(zhǔn)備施工。施工時(shí)，先通過振動(dòng)錘4和副卷揚(yáng)機(jī)14將沉管3沿桅桿2導(dǎo)軌沉入目標(biāo)砂樁位置，然后通過料斗5向沉管3內(nèi)填砂，并同時(shí)通過主卷揚(yáng)機(jī)13將沉管3向上拔出以完成砂樁的制作。
[0018]參照圖2、圖3，本實(shí)用新型提供了一種砂樁機(jī)的砂量砂面測量系統(tǒng)，包括馬達(dá)61、砂面?zhèn)鞲衅?2 (圓光柵編碼器)、第一鋼絲繩63以及垂入砂樁機(jī)沉管3內(nèi)的測錘64，第一鋼絲繩63由馬達(dá)61引出，并依次繞過砂面?zhèn)鞲衅?2和砂樁機(jī)桅桿2上端的定滑輪后引入砂樁機(jī)沉管3且與測錘64連接，還包括監(jiān)測測錘64狀態(tài)并控制馬達(dá)61通過第一鋼絲繩63提升或下放測錘64的測控機(jī)構(gòu)7。
[0019]具體的，測控機(jī)構(gòu)包括設(shè)于第一定滑輪71、第二定滑輪72，位于第一定滑輪71和第二定滑輪72間且設(shè)有豎向滑槽73的滑座74以及位于豎向滑槽73內(nèi)的動(dòng)滑輪75，動(dòng)滑輪75通過拉伸彈簧76與滑座74的頂端相連，滑座74內(nèi)在豎向滑槽73的上端設(shè)有控制馬達(dá)61下放測錘64的上行程開關(guān)77，滑座74內(nèi)在豎向滑槽73的下端設(shè)有控制馬達(dá)61提升測錘64的下行程開關(guān)78，第一鋼絲繩63由馬達(dá)61引出，并依次從砂面?zhèn)鞲衅?2、第一定滑輪71下方、動(dòng)滑輪75上方、第二定滑輪72下方、桅桿2上端繞過后引入沉管3且與測錘64連接，第一鋼絲繩63在第一定滑輪71、動(dòng)滑輪75和第二定滑輪72間呈W形走向。
[0020]工作時(shí)，測錘64在下降過程中，動(dòng)滑輪75下移，拉伸彈簧76處于受拉狀態(tài)，但是不會(huì)接觸下方的下行程開關(guān)78。當(dāng)加砂時(shí)，測錘64受到加入砂子的沖擊力，反饋在第一鋼絲繩63上的拉力增大，動(dòng)滑輪75觸碰到下方的下行程開關(guān)78，馬達(dá)61使測錘64提升，從而避免加砂時(shí)埋錘；當(dāng)測錘64在下降過程中接觸到砂面時(shí)，第一鋼絲繩63松弛，拉伸彈簧76回縮，此時(shí)動(dòng)滑輪75會(huì)觸碰到上方的上行程開關(guān)77，馬達(dá)61使測錘64提升。本實(shí)用新型通過增設(shè)監(jiān)測測錘64狀態(tài)并控制馬達(dá)61通過第一鋼絲繩63提升或下放測錘64的測控機(jī)構(gòu)7，能夠及時(shí)有效地控制測錘64在砂樁機(jī)沉管3內(nèi)的升降，避免埋錘和斷鋼絲繩事故的發(fā)生，確保了記錄數(shù)據(jù)的可靠性，有效地控制了施工質(zhì)量，有效控制了施工質(zhì)量的同時(shí)，大大提升了施工進(jìn)度。實(shí)踐證明此種方案極大的提升了效率，故障率降低了 90%，以完成一根31m的擠密砂樁為例，可節(jié)省時(shí)間5分鐘，提高效率9.5%。
[0021]作為本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施方式，在砂樁機(jī)提升料斗5的第二鋼絲繩51上串接有S型拉壓式稱重傳感器52。
[0022]施工中，第二鋼絲繩51牽引料斗5源源不斷的將砂料填入沉管3內(nèi)。本實(shí)用新型在提升料斗5的第二鋼絲繩51上加裝S型拉壓式稱重傳感器52，料斗5提升后稱重傳感器受拉，內(nèi)部電阻應(yīng)變片將應(yīng)力變化轉(zhuǎn)換為電壓變化，從而直接將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出，通過內(nèi)部程序反饋出質(zhì)量，通過實(shí)驗(yàn)測得的砂石比重系數(shù)，即可轉(zhuǎn)換為加砂方量。本實(shí)用新型通過上述設(shè)計(jì)，避免了現(xiàn)有技術(shù)中使用測錘64測砂導(dǎo)致測量方量不準(zhǔn)確的情況，同時(shí)縮短了測錘64因升降測砂面所耗的時(shí)間，以完成一根31m的擠密砂樁為例，可節(jié)省時(shí)間7分鐘，提高效率13.5%。
[0023]當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種砂樁機(jī)的砂量砂面測量系統(tǒng)，包括馬達(dá)、砂面?zhèn)鞲衅鳌⒌谝讳摻z繩以及垂入砂樁機(jī)沉管內(nèi)的測錘，所述第一鋼絲繩由馬達(dá)引出，并依次繞過砂面?zhèn)鞲衅骱蜕皹稒C(jī)桅桿上端的定滑輪后引入砂樁機(jī)沉管且與測錘連接，其特征在于:還包括監(jiān)測測錘狀態(tài)并控制馬達(dá)通過第一鋼絲繩提升或下放測錘的測控機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂樁機(jī)的砂量砂面測量系統(tǒng)，其特征在于:所述測控機(jī)構(gòu)包括設(shè)于第一定滑輪、第二定滑輪，位于所述第一定滑輪和第二定滑輪間且設(shè)有豎向滑槽的滑座以及位于所述豎向滑槽內(nèi)的動(dòng)滑輪，所述動(dòng)滑輪通過拉伸彈簧與滑座的頂端相連，所述滑座內(nèi)在豎向滑槽的上端設(shè)有控制馬達(dá)下放測錘的上行程開關(guān)，所述滑座內(nèi)在豎向滑槽的下端設(shè)有控制馬達(dá)提升測錘的下行程開關(guān)，所述第一鋼絲繩由馬達(dá)引出，并依次從砂面?zhèn)鞲衅?、第一定滑輪下方、?dòng)滑輪上方、第二定滑輪下方、桅桿上端繞過后引入沉管且與測錘連接，第一鋼絲繩在第一定滑輪、動(dòng)滑輪和第二定滑輪間呈W形走向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的砂樁機(jī)的砂量砂面測量系統(tǒng)，其特征在于:所述砂面?zhèn)鞲衅鳛閳A光柵編碼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的砂樁機(jī)的砂量砂面測量系統(tǒng)，其特征在于:在砂樁機(jī)提升料斗的第二鋼絲繩上串接有稱重傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的砂樁機(jī)的砂量砂面測量系統(tǒng)，其特征在于:所述稱重傳感器為S型拉壓式稱重傳感器。
【文檔編號】E02D33/00GK203977470SQ201420314071
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】卓文澤, 徐科, 許修亮, 趙黎明, 史劍輝, 李彥軍, 朱善滿, 郭丹, 趙凱, 邱偉, 朱賢鑫, 余江, 劉磊, 潘易鑫, 陳雋 申請人:廣東長大海外工程有限公司