專利名稱：水下混凝土表面位置探測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種水下混凝土表面位置探測儀，具體說是在鉆孔灌注樁基礎(chǔ)中，用于測定混凝土表面位置的儀器。
鉆孔灌注樁基礎(chǔ)灌筑水下混凝土一般采用導(dǎo)管法(見圖3)。灌注混凝土?xí)r，利用導(dǎo)管和混凝土的自重將混凝土從導(dǎo)管的下端沿箭頭的方向擠出，同時將水和泥漿逐步往上排走。導(dǎo)管埋于混凝土的深度h一般為1≤h≤3米。因此，在混凝土的灌筑過程中，要進行多次拔導(dǎo)管工作。在拔導(dǎo)管之前，一定要確切知道導(dǎo)管下端管口埋于混凝土的深度h位置。目前，通常是根據(jù)鉆孔的直徑和灌筑混凝土的方量計算導(dǎo)管的埋深h的高度，并與吊錘探測相結(jié)合。此方法的缺點是若鉆孔時發(fā)生塌孔，計算的導(dǎo)管埋置于混凝土深度將大于實際埋深，吊錘探測又不準(zhǔn)確而且效率低。有時發(fā)生將導(dǎo)管拔出混凝土與泥漿的交界面處引起斷樁。另一種情況未及時拔管，致使導(dǎo)管埋置深度過大，拔管時導(dǎo)管連接處被拔斷，引起斷樁，斷樁將帶來很大的經(jīng)濟損失及延誤施工工期。鉆孔灌注樁存在的更為普遍的問題是樁頭位置掌握不準(zhǔn)確，常常高出設(shè)計標(biāo)高過多，導(dǎo)致截樁量過大，造成較大的浪費。
本實用新型目的在于提供一種水下混凝土表面位置探測儀，能準(zhǔn)確地探測混凝土與泥漿的交界面位置，確定出導(dǎo)管埋于混凝土的深度h值，并可以在導(dǎo)管達到設(shè)定的埋深h時給出指示信號。
本實用新型目的是這樣的，一種水下混凝土表面位置探測儀，包括有控制箱1，電動機3，磁鋼4，磁鋼5，杯體6，轉(zhuǎn)軸7，撥輪8，感應(yīng)線圈9，殼體10，固定座11，軸承12，密封殼13，端蓋14，密封圈15等組成，其特征是殼體10與密封殼13通過螺釘和密封圈15構(gòu)成一個密封體。密封殼13上有端蓋14。密封體內(nèi)裝有電動機3，電動機的輸出軸端裝有磁鋼4，杯體內(nèi)也裝有對應(yīng)磁鋼5。密封體內(nèi)的固定座11裝有感應(yīng)線圈9。固定在杯體6上的長軸7伸出密封體外，長軸7的下端安裝有撥輪8，長軸7上端的軸承12安裝在固定座11內(nèi)，安裝在杯體6上的長軸7與電動機的輸出軸是兩個軸，軸心線重合。



圖1-為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2-為本實用新型的施工狀態(tài)示意圖。
圖3-為現(xiàn)有技術(shù)的施工狀態(tài)示意圖。
結(jié)合附圖對本實用新型的機構(gòu)作具體說明一種水下混凝土表面位置探測儀，包括控制箱1，電纜2，電動機3，磁鋼4，磁鋼5，杯體6，轉(zhuǎn)軸7，撥輪8，感應(yīng)線圈9，殼體10，固定座11，軸承12，密封殼13，端蓋14，密封圈15和固定槽16等組成，殼體10與密封殼13通過螺釘和密封圈15構(gòu)成一個密封體。端蓋14通過螺釘和密封圈15連接在密封殼13上。密封體內(nèi)裝有電動機3，控制箱1通過電纜2來操縱控制電動機?？刂葡?內(nèi)裝有當(dāng)導(dǎo)管達到設(shè)定的埋深h時，儀表顯示及發(fā)出報警信號。電動機3的輸出軸端安裝有磁鋼4，杯體內(nèi)也同樣裝有對應(yīng)位置的磁鋼5，兩個磁鋼是對應(yīng)存在的。在固定座11內(nèi)裝有感應(yīng)線圈9。安裝在杯體6上的長軸7伸出密封體外，長軸7的下端安裝有撥輪8，長軸7上端的軸承12安裝在固定座11內(nèi)。裝在杯體6上的長軸7與電動機的輸出軸是兩個軸，但軸心線重合(見圖1)。殼體10上的固定槽16通過鋼帶17將探測儀固定于灌注混凝土的導(dǎo)管18上。
探測儀接上電源后，電源經(jīng)過控制箱1和電纜2供給電動機3，使電動機3轉(zhuǎn)動。帶之磁鋼4也隨著電動機而轉(zhuǎn)動，此產(chǎn)生了一個旋轉(zhuǎn)磁場。由于磁鋼4和磁鋼5之間磁場的相互作用，磁鋼4轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場通過固定在杯體6上的磁鋼5帶動杯體6繞固定于固定座11的轉(zhuǎn)軸7同向轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)軸7下部固定的撥輪8也隨著一起轉(zhuǎn)動。磁鋼5的轉(zhuǎn)動同時產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，可使感應(yīng)線圈9切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電壓，感應(yīng)電壓通過電纜2顯示在控制箱1的儀表上。殼體10，密封殼13，端蓋14，密封圈15起固定和密封電動機、磁鋼、杯體、轉(zhuǎn)軸、線圈等的作用，使密封體具有防水能力。軸承12用以減小電動機3和轉(zhuǎn)軸7的轉(zhuǎn)動阻力。
撥輪8在鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的泥漿或水轉(zhuǎn)動時，在水中轉(zhuǎn)動阻力很小，轉(zhuǎn)速最大，感應(yīng)線圈的輸出電壓也最大。當(dāng)撥輪8接觸到泥漿時，轉(zhuǎn)動阻力增大，轉(zhuǎn)速減小，感應(yīng)電壓也減小，感應(yīng)電壓的變化在控制箱1上的儀表指示出來。當(dāng)撥輪8接觸到混凝土界面時，撥輪8將停止轉(zhuǎn)動，感應(yīng)線圈9的輸出電壓為零，此時控制箱1上的儀表給出相應(yīng)指示并且繼電器將觸發(fā)報警器發(fā)出報警信號。
探測儀的安裝(見圖2)。在灌筑水下混凝土之前，探測儀通過鋼帶17固定于導(dǎo)管18上，并使撥輪8的下端與導(dǎo)管下端管口的距離為預(yù)設(shè)值h，如3米，控制箱1安放于地面上。在灌筑水下混凝土?xí)r，如果混凝土面未接觸到撥輪8，控制箱1上儀表顯示的輸出電壓穩(wěn)定在一定的數(shù)值，指示探測儀處于小負荷工作狀態(tài)。隨著混凝土界面的升高，撥輪8先接觸到混凝土上面的泥漿，撥輪8的轉(zhuǎn)動阻力矩增大，控制箱1上的電壓指示減小。當(dāng)混凝土界面繼續(xù)升高，撥輪8接觸到混凝土粗骨料時將停止轉(zhuǎn)動，此時控制箱上的繼電器將觸發(fā)報警器發(fā)出報警信號，表明導(dǎo)管的埋深達到預(yù)先的設(shè)定值，應(yīng)暫停灌筑混凝土，拔出一段管道。管道的拔出長度L應(yīng)滿足L≤h-hmin上式中hmin為導(dǎo)管的最小埋置深度，一般為1米。導(dǎo)管拔出后，撥輪8又繼續(xù)轉(zhuǎn)動，報警信號熄滅，可繼續(xù)灌注混凝土。
本實用新型使用電動機通過無接觸傳動使撥輪8轉(zhuǎn)動，同時感應(yīng)線圈9得到感應(yīng)電壓值來監(jiān)控撥輪8接觸到混凝土界面的h值，從而判定出導(dǎo)管的埋深h達到預(yù)定值，克服現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)鉆孔的直徑和灌筑混凝土的方量計算導(dǎo)管的埋深h值，此方法準(zhǔn)確，可靠。
本實用新型采用機電方式來探測水下混凝土灌注的過程中混凝土界面的位置。探測儀水下部分結(jié)構(gòu)上將電動機和感應(yīng)線圈9密封在殼體10和固定座13的密封體內(nèi)，通過無接觸的磁力傳動裝置將電動機和感應(yīng)線圈與接觸混凝土交界面位置的撥輪分開，解決了電動機和感應(yīng)線圈的防水問題。
本實用新型可靠性高，能夠準(zhǔn)確地探明水下混凝土與泥漿交界面的實際位置，解決了以往由于對水下混凝土面位置掌握不準(zhǔn)，有時將導(dǎo)管拔出混凝土與泥漿的交界面或?qū)?dǎo)管連接拔斷引起斷樁，加快了施工進度．也可避免樁頭灌注標(biāo)高超過設(shè)計標(biāo)高過多，截樁量過大而造成較大的經(jīng)濟損失。
權(quán)利要求1．一種水下混凝土表面位置探測儀，包括有控制箱(1)，電動機(3)，磁鋼(4)，磁鋼(5)，杯體(6)，轉(zhuǎn)軸(7)，撥輪(8)，感應(yīng)線圈(9)，殼體(10)，固定座(11)，軸承(12)，密封殼(13)，端蓋(14)，密封圈(15)等組成，其特征是殼體(10)與密封殼(13)通過螺釘和密封圈(15)構(gòu)成一個密封體，密封殼(13)上安裝有端蓋(14)；密封體內(nèi)裝有電動機(3)，電動機(3)的輸出軸端安裝有磁鋼(4)，杯體(6)內(nèi)裝有對應(yīng)磁鋼(5)，密封體內(nèi)的固定座(11)裝有感應(yīng)線圈(9)；固定在杯體(6)上的長軸(7)伸出密封體外，長軸(7)的下端安裝有撥輪(8)，長軸(7)上端的軸承(12)安裝在固定座(11)內(nèi)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下混凝土表面位置探測儀，其特征是固定在杯體(6)上的長軸(7)與電動機的輸出軸是兩個軸，軸心線重合。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下混凝土表面位置探測儀，其特征是殼體10上的固定槽16通過鋼帶17固定于灌注混凝土的導(dǎo)管18上。
專利摘要一種水下混凝土表面位置探測儀,它是鉆孔灌注樁基礎(chǔ)測定混凝土表面位置的儀器。它有控制箱,電動機,磁鋼,杯體等,殼體與密封殼通過螺釘和密封圈構(gòu)成密封體,密封殼體內(nèi)裝有電動機,電動機的輸出軸端安裝有磁鋼,杯體內(nèi)也裝有磁鋼,固定座裝有感應(yīng)線圈,伸出密封體外的長軸下端安裝有撥輪,該探測儀固定于灌注混凝土的導(dǎo)管上,它能準(zhǔn)確地探測混凝土與泥漿的交界面的位置,本實用新型可靠性高,解決了導(dǎo)管拔斷引起斷樁問題,加快了施工進度。
文檔編號G01F23/26GK2415347SQ0020992
公開日2001年1月17日 申請日期2000年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月26日
發(fā)明者黃茂忠, 潘涵濤 申請人:黃茂忠