混凝土澆灌上升高度自動測量裝置製造方法
2023-09-27 06:57:40 4
混凝土澆灌上升高度自動測量裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，包括：懸吊單元，具有懸浮於混凝土表層的懸浮掛體以及吊掛懸浮掛體的牽引繩；用於收放牽引繩的一盤繩筒，具有盤繩筒本體和盤繩軸；位於懸浮掛體和盤繩筒之間，與牽引繩滑動連接、用於檢測牽引繩上牽引力的拉力傳感單元；與盤繩筒滑動連接，當盤繩筒轉動時，與盤繩筒相互摩擦感應盤繩筒的滑動距離，測出牽引繩的收放長度，最終測得懸浮掛體位於混凝土中深度的深度傳感單元；以及與盤繩軸相連接，用於提供收放牽引繩的動力的力源控制單元。有益效果：結構緊湊，可測100米以下的深度，且佔地面積小，節省空間，不用改變原有的施工設備，移動方便，可動態連續自動測量，不受人為因素影響。
【專利說明】混凝土澆灌上升高度自動測量裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於土木工程【技術領域】，具體涉及一種混凝土澆灌上升高度自動測量裝置。
【背景技術】
[0002]地下連續牆混凝土澆灌是通過導管在泥漿下進行的，在該過程中，如導管埋入混凝土中太淺，流動性很大的混凝土會從導管周圍冒出，將管外被泥漿嚴重汙染的劣質混凝土捲入牆體內。如導管埋入混凝土中過深，又會使混凝土流動不暢，甚至引起鋼筋籠上浮。經文獻檢索:中國專利號為:201310420292.X，名稱為:灌注樁混凝土澆注控制系統及方法，該方法是在澆灌混凝土的導管底部一定高度位置上設置有壓力感應器，通過在高度位置上感應壓力差並轉化為信號輸送至外部的控制主機中處理，進而控制電機運轉帶動纜繩提升導管的上升時間和速度。目前混凝土澆灌的上升高度是由當班人員用吊測繩的方式進行測量並控制導管埋管深度，在該過程中易受沉渣、測量、測繩誤差甚至錯誤等因素影響導致埋管深度出現偏差，而且一旦埋管深度沒達到要求會造成整幅地下牆質量不能達到要求，並帶來滲漏水等隱患。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於克服現有技術所存在的缺陷，現提供一種混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，該測量裝置採用浮標的形式，具有不受場地、人為因素影響，且操作簡單可靠的特點，同傳統測繩相比更為精確，可連續實時了解泥漿下混凝土澆灌的上升高度，確保每幅地下連續牆導管埋管深度滿足要求，從而解決了現有技術測量過程中易受沉渣、人為測量誤差甚至錯誤等因素影響導致埋管深度出現偏差，甚至由於埋管深度沒達到要求，帶來的滲漏水等隱患。
[0004]一種混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，包括:懸吊單元，具有懸浮於混凝土表層的懸浮掛體以及吊掛所述懸浮掛體的牽引繩；與所述牽引繩的一端相連接，用於卷收或展放所述牽引繩的一盤繩筒，所述盤繩筒具有一盤繩筒本體以及位於盤繩筒本體中部的盤繩軸；位於所述懸浮掛體和所述盤繩筒之間，與所述牽引繩滑動連接、用於檢測所述牽引繩上牽引力大小的拉力傳感單元；與所述盤繩筒滑動連接，當所述盤繩筒轉動時，通過與所述盤繩筒相互摩擦感應盤繩筒的滑動距離，以供檢測所述牽引繩的收放長度，最終測得所述懸浮掛體位於混凝土中深度的深度傳感單元；以及與所述盤繩筒的盤繩軸相連接，用於提供收放所述牽引繩的動力的力源控制單元。
[0005]優選地，所述懸浮掛體的形狀為水珠狀。
[0006]優選地，與所述盤繩筒對應連接有理繩單元,所述理繩單元包括:第一鏈傳動組件、理繩絲杆以及理繩部件；所述第一鏈傳動組件與所述盤繩筒中的盤繩軸傳動連接，所述理繩絲杆軸接在所述第一鏈傳動組件內，所述理繩部件滑動連接於所述理繩絲杆上。
[0007]優選地，所述理繩部件包括:理繩框，螺紋連接於所述理繩絲杆且在所述第一鏈傳動組件帶動所述理繩絲杆轉動的情形下沿著所述理繩絲杆移動；纏繞有所述牽引繩的理線輪，軸接於所述理繩框且在所述理繩絲杆沿著所述理繩絲杆移動的情形下帶動所述牽引繩有序纏繞於所述盤繩筒的筒壁。
[0008]優選地，所述第一鏈傳動組件包括:第一鏈輪、第二鏈輪及第一滾子鏈條，所述第一鏈輪與所述第二鏈輪經由所述第一滾子鏈條與所述盤繩筒的盤繩軸傳動連接，所述理繩絲杆軸接於所述第一鏈輪。
[0009]優選地，還包括位於盤繩筒邊緣設於用於壓擠繩索於盤繩筒上的壓繩輪。
[0010]優選地，所述力源控制單元包括第二鏈傳動組件以及電機，所述電機輸出轉速動力經由第二鏈傳動組件傳遞給所述盤繩筒。
[0011]優選地，所述第二鏈傳動組件包括:第三鏈輪、第四鏈輪、第二滾子鏈條，所述第三鏈輪與所述第四鏈輪經由所述第二滾子鏈條與所述盤繩筒的盤繩軸相連接。
[0012]優選地，所述拉力傳感單元為拉力傳感器，所述深度傳感單元為深度傳感器，所述拉力傳感器和所述深度傳感器電連接一顯示設備。
[0013]優選地，所述牽引繩為鋼絲繩，位於所述盤繩筒和所述拉力傳感器之間的鋼絲繩上設有至少一個平緩過渡的導向輪。
[0014]本發明提供一種混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，與現有技術相比較，本發明所述的混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，具有結構緊湊，可測100米以下的深度，且佔地面積小，節省了施工空間，不用改變原有的施工設備，搬運移動方便，工作時只有混凝土深度測量頭和牽引混凝土深度測量頭的鋼絲繩在泥漿液面下，其餘部分都在地面上，設備的整體工作可靠，可動態連續自動測量，不受人為因素影響，尤其適用於地下連續牆混凝土澆灌上升高度的自動測量，從而解決了現有技術測量過程中易受沉渣、人為測量誤差甚至錯誤等因素影響導致埋管深度出現偏差，甚至由於埋管深度沒達到要求，帶來的滲漏水等隱患。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明混凝土澆灌上升高度自動測量裝置的結構示意圖；
[0016]圖2為本發明混凝土澆灌上升高度自動測量裝置中懸浮掛體置於混凝土層和沉渣層中的結構示意圖；以及
[0017]圖3為本發明混凝土澆灌上升高度自動測量裝置中理繩部件配合理繩絲杆理繩的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為利於對本發明的結構的了解，以下結合附圖及實施例進行說明。
[0019]圖1為本發明混凝土澆灌上升高度自動測量裝置的結構示意圖。
[0020]結合圖1所示，本發明提供一種混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，包括:懸吊單元10、盤繩筒20、理繩單元、壓繩輪40、力源控制單元、拉力傳感單元60、導向輪70以及深度傳感單元80。
[0021]圖2為本發明混凝土澆灌上升高度自動測量裝置中懸浮掛體置於混凝土層和沉渣層中的結構示意圖。[0022]請參閱圖2，懸吊單元10，具有懸浮於混凝土層90表面的懸浮掛體11以及吊掛懸浮掛體的牽引繩12。在本實施例中，懸浮掛體11為一混凝土深度測量頭，其形狀為水珠狀，該測量頭的密度在設置上要大於泥漿層110和沉渣層100的密度，且小於混凝土層90的密度，使得該測量頭可以沉降在泥漿層110和沉渣層100之下，浮在混凝土層90之上。進一步地，該測量頭外圍直徑選為100mm，工作中的浮標比重約為2.30g/cm3,比重可通過牽拉牽引繩12上的拉力進行微調，從而可以準確確定混凝土的高度。牽引繩12優選為鋼絲繩，該鋼絲繩12長度優選為110m，在鋼絲繩12上保持拉力值約為1kg。
[0023]盤繩筒20，具有一盤繩筒本體以及位於盤繩筒本體中部的盤繩軸21，本實施例中盤繩筒20為圓柱體結構，盤繩軸21設於盤繩筒本體中部的圓心上。盤繩筒20將鋼絲繩12纏繞在盤繩筒20的筒壁上，用於卷收和放出鋼絲繩12。
[0024]圖3為本發明混凝土澆灌上升高度自動測量裝置中理繩部件配合理繩絲杆理繩的結構示意圖。
[0025]請參閱圖1和圖3所示，理繩單元設在盤繩筒20左上方，該理繩單元包括第一鏈傳動組件、理繩絲杆32以及理繩部件33 ;本實施例中，第一鏈傳動組件具有第一鏈輪311、第二鏈輪312以及第一滾子鏈條313。第一鏈輪311、第二鏈輪312經由第一滾子鏈條313與盤繩筒20的盤繩軸21傳動連接，理繩絲杆32軸接在第一鏈輪上311。理繩部件33具有一理繩框331，理繩框中間軸接一理線輪332，理繩絲杆32貫穿理繩框331的一側，並與理繩框331螺紋連接，以供理繩框331能夠在理繩絲杆32上左右滑動。進一步地，在理繩框331另一側還設有一限位光杆34，該限位光杆34與理繩絲杆32相互平行，並配合理繩絲杆31使得理繩部件33在左右滑動時更加平穩。鋼絲繩12的一端經由理繩框331中的理線輪332後纏繞在盤繩筒20的筒壁上。當理繩框331左右滑動時，帶動鋼絲繩12相對盤繩筒20筒壁左右滑動，用以有序排列鋼絲繩。更進一步地，理繩絲杆32的絲杆螺距為1.25mm,鋼絲繩12在盤繩筒20筒壁上排列的間隔為1.75mm。當盤繩筒20中的盤繩軸21順時針轉動時，通過第一滾子鏈條313帶動第一鏈輪311和第二鏈輪312轉動，使得與第一鏈輪軸接311的理繩絲杆32以一定的速度比例轉動，收緊鋼絲繩12，使得鋼絲繩12有序纏繞在盤繩筒20上，以供拉高懸浮掛體11的高度。當盤繩筒20中的盤繩軸21逆時針轉動時，通過第一滾子鏈條313帶動第一鏈輪311和第二鏈輪312轉動，纏繞在盤繩筒20上的鋼絲繩12經由理繩絲杆32有序地松放鋼絲繩，以供降低懸浮掛體11的高度。
[0026]壓繩輪40設置於盤繩筒20邊緣，用於壓擠鋼絲繩12貼合在盤繩筒上，該壓繩輪40輔助理繩絲杆32纏鋼絲繩並使鋼絲繩12保持有序狀態。本實施例中，壓繩輪40的個數為兩個，分別位於盤繩筒20左側上方和左側下方，配合夾持盤繩筒20，以供達到最佳的理繩效果。
[0027]力源控制單元包括第二鏈傳動組件以及電機52，所述電機52輸出轉速動力經由第二鏈傳動組件傳遞給所述盤繩軸21。該第二鏈傳動組件包括:第三鏈輪511、第四鏈輪512、第二滾子鏈條513。電機52在本實施例中優選為蝸輪蝸杆調速電機，該蝸輪蝸杆調速電機52具有可減速和增加轉矩等特點，運用在本實施例中，可平緩地提供給盤繩筒20轉速。所述第三鏈輪511、第四鏈輪512經由第二滾子鏈條513與所述盤繩筒20的盤繩軸21相連接，以供蝸輪蝸杆52調速電機開啟時，由電機提供動力帶動第三鏈輪511轉動，然後連動與第三鏈輪511連接的第二滾子鏈條513旋轉，從而將動力傳遞給盤繩軸21，最終實現與盤繩軸21軸接的盤繩筒20轉動，使得盤繩筒20上的鋼絲繩12可以自動放線和卷收，以至拉動懸浮掛體11上升或下降。
[0028]拉力傳感單元60在本實施例中為一拉力傳感器，設置於懸浮掛體11的上方，使得鋼絲繩12經由拉力傳感器60與懸浮掛體11相連接，用以測量鋼絲繩12對懸浮掛體11的拉力，並將鋼絲繩12的拉力變化轉化成電信號控制蝸輪蝸杆調速電機52的啟動和停止。
[0029]位於盤繩筒20和拉力傳感器60之間的鋼絲繩12上設有至少一個平緩過渡的導向輪70，本實施例中，導向輪70的個數為兩個，分別設置在理繩絲杆32的一側和拉力傳感器60的一側，使得鋼絲繩12平緩過度到拉力傳感器60內。
[0030]深度傳感單元80在本實施例中為一深度傳感器，設置於盤繩筒20的下邊緣圓弧內側，並與該下邊緣貼合，當盤繩筒20轉動放繩或收繩時，深度傳感器80通過與盤繩筒20摩擦接觸，可在標定的長度範圍內準確計量鋼絲繩12的收放長度，從而了解懸浮掛體11所處位置的高度。
[0031]顯示設備90為一監視記錄儀用以監測施工參數，包括懸浮掛體11所處高度位置和鋼絲繩12所受拉力大小，以便事後分析和混凝土澆灌過程中指導導管的起拔時間和距離。
[0032]現結合上述實施例說明本發明混凝土澆灌上升高度自動測量裝置的工作過程。
[0033]請參閱圖1和圖3，在混凝土地下連續牆的澆灌過程中，首先通過裝置的深度傳感器80對所測的深度範圍進行標定，然後啟動蝸輪蝸杆調速電機52，將懸浮掛體11混凝土深度測量頭降至設定深度，再將蝸輪蝸杆調速電機52控制選擇開關置為工作位置，由於工作中的懸浮掛體11混凝土深度測量頭比重大於沉渣小於混凝土，該懸浮掛體11測量頭始終緊貼著混凝土表面，牽拉懸浮掛體11測量頭的鋼絲繩12對懸浮掛體11測量頭施加約Ikg的拉力，拉力傳感器60測出鋼絲繩12所受拉力並轉換成電信號，隨著澆灌混凝土的上升，懸浮掛體11浮標相應上升，當鋼絲繩12所受拉力小於Ikg時，由拉力傳感器60發出電信號，蝸輪蝸杆調速電機52啟動，通過鋼絲繩12帶動懸浮掛體11測量頭上升，當混凝土不再上升時，鋼絲繩12所受拉力大於Ikg時，由拉力傳感器60發出電信號，蝸輪蝸杆調速電機52停止，盤繩筒20在收放鋼絲繩12的過程中，通過摩擦帶動深度傳感器80，從而測出懸浮掛體11測量頭的移動距離，鋼絲繩總長達到110m，儲存在盤繩筒的外圓周上，理繩絲杆32使鋼絲繩12在盤繩筒20上的排列間距為1.75mm,當盤繩筒20在卷收或展放鋼絲繩12時，通過第一鏈傳動組件帶動理繩絲杆32轉動,使得理繩框331中的理線輪332在理繩絲杆32上左右滑動。進一步地，由於理繩絲杆32與盤繩軸21是平行設置的，以至理繩框331中的理線輪332能夠相對盤繩筒20的筒壁軸向左右滑動，使得經由理線輪332的鋼絲繩12沿盤繩筒20的筒壁軸向左右滑動，可以有序的將鋼絲繩12排列在盤繩筒20上。導向輪70把纏繞在盤繩筒上的鋼絲繩平穩過渡到拉力傳感器60，壓繩輪40則使在盤繩筒上的鋼絲繩12保持整齊有序的狀態，監視記錄儀則把深度傳感器80和拉力傳感器60發出的電信號以可閱讀形式顯示和記錄下來。
[0034]以下對本發明混凝土澆灌上升高度自動測量裝置的動力傳輸全過程進行說明。首先由電機提供動力帶動第三鏈輪511轉動，然後與第三鏈輪511連動連接的第二滾子鏈條513旋轉,從而將動力傳遞給盤繩軸21,軸接帶動盤繩軸21轉動,進而實現與盤繩軸21軸接的盤繩筒20轉動，使得盤繩筒20上的鋼絲繩12可以自動放線和卷收，當在盤繩軸21轉動的同時，與盤繩軸21傳動連接的第一鏈傳動組件開始運作，從而連動第一鏈輪311轉動，使得與第一鏈輪311軸接的理繩絲杆32開始旋轉，進而使得理繩部件33中與理繩絲杆32螺紋連接的理繩框331同步沿理繩絲杆32長度方向左右滑動，如此，帶動與軸接在理繩框331中的理線輪332以盤繩筒20作為參照物左右滑移。如此，結合盤繩筒20的轉動和理線輪332的左右滑移，最終使得鋼絲繩12有序纏繞於所述盤繩筒20的筒壁上，以至拉動懸浮掛體11上升或下降。
[0035]本發明提供一種混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，與現有技術相比較，本發明的混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，具有結構緊湊，可測100米以下的深度，且佔地面積小，節省了施工空間，不用改變原有的施工設備，搬運移動方便，工作時只有混凝土深度測量頭和牽引混凝土深度測量頭的鋼絲繩在泥漿液面下，其餘部分都在地面上，設備的整體工作可靠，可動態連續自動測量，不受人為因素影響，尤其適用於地下連續牆混凝土澆灌上升高度的自動測量，從而解決了現有技術測量過程中易受沉渣、人為測量誤差甚至錯誤等因素影響導致埋管深度出現偏差，甚至由於埋管深度沒達到要求，帶來的滲漏水等隱患。
[0036]以上結合附圖實施例對本發明進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據上述說明對本發明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節不應構成對本發明的限定，本發明將以所附權利要求書界定的範圍作為保護範圍。
【權利要求】
1.一種混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，其特徵在於，包括: 懸吊單元，具有懸浮於混凝土表層的懸浮掛體以及吊掛所述懸浮掛體的牽引繩； 與所述牽引繩相連接、用於卷收或展放所述牽引繩的一盤繩筒，所述盤繩筒具有一盤繩筒本體以及位於盤繩筒本體中部的盤繩軸； 位於所述懸浮掛體和所述盤繩筒之間，與所述牽引繩滑動連接、用於檢測所述牽引繩上牽引力大小的拉力傳感單元； 與所述盤繩筒滑動連接、用於通過與所述盤繩筒相互摩擦感應盤繩筒的滑動距離而檢測所述牽引繩的收放長度的深度傳感單元，所述深度傳感單元所檢測到的所述牽引繩的收放長度即為所述懸浮掛體位於混凝土中深度；以及 與所述盤繩筒的盤繩軸相連接，用於提供收放所述牽引繩的動力的力源控制單元。
2.如權利要求1所述的混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，其特徵在於，所述懸浮掛體的形狀為水珠狀。
3.如權利要求1所述的混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，其特徵在於，與所述盤繩筒對應連接有理繩單元,所述理繩單元包括:第一鏈傳動組件、理繩絲杆以及理繩部件；所述第一鏈傳動組件與所述盤繩筒中的盤繩軸傳動連接，所述理繩絲杆軸接在所述第一鏈傳動組件內，所述理繩部件滑動連接於所述理繩絲杆上。
4.如權利要求3所述的混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，其特徵在於，所述理繩部件包括:理繩框，螺紋連接於所述理繩絲杆且在所述第一鏈傳動組件帶動所述理繩絲杆轉動的情形下沿著所述理繩絲杆移動；纏繞有所述牽引繩的理線輪，軸接於所述理繩框且在沿著所述理繩絲杆移動的情形下帶動所述牽引繩有序纏繞於所述盤繩筒的筒壁。
5.如權利要求3所述的混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，其特徵在於，所述第一鏈傳動組件包括:第一鏈輪、第二鏈輪及第一滾子鏈條，所述第一鏈輪與所述第二鏈輪經由所述第一滾子鏈條與所述盤繩筒的盤繩軸傳動連接，所述理繩絲杆軸接於所述第一鏈輪。
6.如權利要求5所述的混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，其特徵在於，還包括位於盤繩筒邊緣設於用於壓擠繩索於盤繩筒上的壓繩輪。
7.如權利要求6所述的混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，其特徵在於，所述力源控制單元包括第二鏈傳動組件以及電機，所述電機輸出轉速動力經由第二鏈傳動組件傳遞給所述盤繩筒。
8.如權利要求7所述的混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，其特徵在於，所述第二鏈傳動組件包括:第三鏈輪、第四鏈輪、第二滾子鏈條，所述第三鏈輪與所述第四鏈輪經由所述第二滾子鏈條與所述盤繩筒的盤繩軸傳動連接。
9.如權利要求1所述的混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，其特徵在於，所述拉力傳感單元為拉力傳感器，所述深度傳感單元為深度傳感器，所述拉力傳感器和所述深度傳感器電連接一顯示設備。
10.如權利要求9所述的混凝土澆灌上升高度自動測量裝置，其特徵在於，所述牽引繩為鋼絲繩，位於所述盤繩筒和所述拉力傳感器之間的鋼絲繩上設有至少一個平緩過渡的導向輪。
【文檔編號】G01F23/40GK103913210SQ201410168222
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月24日 優先權日:2014年4月24日
【發明者】王峰, 祝強, 楊武廠 申請人:上海隧道工程股份有限公司, 上海隧道地基基礎工程有限公司