一种水下混凝土灌注界面自动探测装置及探测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水下混凝土灌注界面自动探测装置及探测方法，该探测装置包括探头、提升机构、控制装置和提升高度检测装置，探头包括吊架和配重件，配重件的容重与混凝土灌注腔内所灌注混凝土的容重相同；配重件上部装有连杆，吊架内装有触发开关，连杆为对触发开关进行控制的控制杆；该探测方法过程如下：一、混凝土灌注界面初次探测：101、探头下放及提升高度确定；102、混凝土灌注界面探测；二、混凝土灌注界面后续探测：201、探头提升；202、探头下放、提升高度确定及混凝土灌注界面探测。本发明专利技术设计合理、使用操作简便且使用效果好，能简便、快速完成水下混凝土灌注界面自动探测过程，并且探测结果准确。

Underwater concrete pouring interface automatic detection device and detection method

The present invention discloses a kind of underwater concrete interface automatic detection device and detection method, the detection device comprises a probe, a lifting mechanism and a control device and a height detection device, the probe comprises a hanger and a counterweight counterweight, bulk density and concrete filling chamber filling concrete density; the counterweight is arranged on the upper part of the connecting rod. The hanger is arranged in the trigger switch, the connecting rod is a lever to control the trigger switch; the detection method is as follows: first, concrete interface detection: 101, probe decentralization and lifting height determination; 102, concrete interface detection; two, concrete interface follow-up survey: 201, 202, decentralization of probe; probe sure, the lifting height and concrete interface detection. The invention has the advantages of reasonable design, convenient operation and good use effect, and can automatically and rapidly complete the automatic detection process of the underwater concrete pouring interface, and the detection result is accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种水下混凝土灌注界面自动探测装置及探测方法
本专利技术属于混凝土灌注施工
，尤其是涉及一种水下混凝土灌注界面自动探测装置及探测方法。
技术介绍
随着社会的高速发展，国内土木建筑技术不断变革，近几年土木建筑技术也逐步向国际社会输出，月来越多的新技术应用到土木建筑的各个环节，但水下混凝土灌注时，混凝土与泥浆界面的探测仍然是原始的。常用的探测方法是：使用测绳末端系线坠进行人工探测的方法，这种方法无法实现连续探测，且探测的精度受探测人的经验限制，一旦探测不及时或探测不够精准，将会导致灌注桩体质量问题或造成桩头混凝土过高，施工成本增加。如图1所示，采用传统测绳加线坠进行人工探测的方法对水下混凝土灌注界面进行探测时，需利用测绳1-1，并在测绳1-1的末端系上一个线坠1-2，在水下混凝土灌注过程中，人工将线坠1-2缓慢放入孔1-3(或槽)内，待线坠1-2到达混凝土与泥浆界面时，用手反复提放线坠1-2，根据手感来判断混凝土与泥浆界面的位置，从而计算导管埋置深度及混凝土灌注高度，进而决定拔导管的时机(施工规范规定导管底口埋入混凝土中的深度为2m～6m)及终止混凝土灌注的时机。上述传统测绳加线坠进行人工探测的方法，存在以下缺陷和不足：第一、凭探测人的手感来决定混凝土与泥浆的界面，误差难以满足施工要求。第二、人工探测难以实现连续探测，在混凝土灌注过程中，一旦出现塌孔不能及时发现。第三、关键数据不能及时传出，监管人员无法远程监控。第四、水下混凝土灌注属于隐蔽工程施工，缺少有效的质量监控手段。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种水下混凝土灌注界面自动探测装置，其结构简单、设计合理且加工制作及使用操作简便、使用效果好，能简便、快速完成水下混凝土灌注界面自动探测过程，并且探测结果准确。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种水下混凝土灌注界面自动探测装置，其特征在于：包括对混凝土灌注腔内的泥浆与混凝土界面进行探测的探头、对探头进行上下提升的提升机构、与探头连接的控制装置和对探头的提升高度进行检测的提升高度检测装置，所述提升高度检测装置与所述控制装置连接，所述混凝土灌注腔为已施工成型的孔或槽；所述探头包括吊架和安装于吊架正下方的配重件，所述配重件的容重与所述混凝土灌注腔内所灌注混凝土的容重相同；所述配重件上部装有呈竖直向布设的连杆，所述吊架下方装有同轴套装于连杆上的导向套，所述吊架底部开有供连杆穿出的通孔；所述吊架内装有触发开关，所述连杆为对触发开关进行控制的控制杆，所述触发开关包括固定触头和与所述固定触头配合使用的移动触头，所述移动触头固定在连杆上端；所述移动触头通过数据传输线与所述控制装置连接，探头通过数据传输线吊装于所述提升机构下方。上述一种水下混凝土灌注界面自动探测装置，其特征是：所述配重件为空心球。上述一种水下混凝土灌注界面自动探测装置，其特征是：还包括支架，所述提升机构和所述控制装置均安装在支架上。上述一种水下混凝土灌注界面自动探测装置，其特征是：还包括安装于支架上的控制柜，所述控制装置安装于控制柜内；所述控制装置包括控制器以及分别与控制器连接的数据存储器、远程数据传输单元、计时电路和参数输入单元，所述移动触头通过数据传输线与控制器连接。上述一种水下混凝土灌注界面自动探测装置，其特征是：所述提升机构为电动提升机构，所述电动提升机构由所述控制装置进行控制且其与所述控制装置连接。上述一种水下混凝土灌注界面自动探测装置，其特征是：所述电动提升机构包括电动机、供数据传输线缠绕的线盘和带动线盘进行同步转动的转动轴，所述转动轴由电动机进行驱动且二者之间通过传动机构进行传动连接，所述电动机由所述控制装置进行控制且其与所述控制装置连接。上述一种水下混凝土灌注界面自动探测装置，其特征是：所述提升高度检测装置包括对转动轴的转动圈数与转动角度进行检测的码表，所述码表与所述控制装置连接。同时，本专利技术公开了一种方法步骤简单、设计合理且实现简便、使用效果好的水下混凝土灌注界面自动探测方法，其特征在于：由下至上向所述混凝土灌注腔内灌注混凝土过程中，采用所述自动探测装置对所述混凝土灌注腔内的泥浆与混凝土界面进行连续探测，过程如下：步骤一、混凝土灌注界面初次探测，包括以下步骤：步骤101、探头下放及提升高度确定：所述控制装置控制所述提升机构将探头由上至下下放至所述混凝土灌注腔内，并采用所述提升高度检测装置对此时探头的提升高度进行检测，且将所检测的高度信息同步传送至所述控制装置；步骤102、混凝土灌注界面探测：待所述混凝土灌注腔内泥浆与混凝土界面上升至与探头中的配重件接触时，连杆向上移动并控制触发开关闭合，所述控制装置根据触发开关的闭合信号判断得出此时的混凝土灌注界面位于步骤101中探头的提升高度处；所述混凝土灌注界面为所述混凝土灌注腔内的泥浆与混凝土界面；步骤二、混凝土灌注界面后续探测，过程如下：步骤201、探头提升：当触发开关处于闭合状态时，所述控制装置控制所述提升机构将探头在所述混凝土灌注腔内竖直向上提升，使连杆向下移动并使触发开关断开；步骤202、探头下放、提升高度确定及混凝土灌注界面探测：当触发开关处于断开状态时，所述控制装置控制所述提升机构将探头在所述混凝土灌注腔内竖直下放，直至配重件与所述混凝土灌注腔内泥浆与混凝土界面上接触，使连杆向上移动并使触发开关闭合；此时，采用所述提升高度检测装置对此时探头的提升高度进行检测，且将所检测的高度信息同步传送至所述控制装置，所述控制装置根据触发开关的闭合信号判断得出此时的混凝土灌注界面位于此时探头的提升高度处；之后，返回步骤201。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、所采用的自动探测装置结构简单、加工制作简便且投入成本较低。2、所采用的自动探测装置结构设计合理，包括对混凝土灌注腔内的泥浆与混凝土界面进行探测的探头、对探头进行上下提升的提升机构、与探头连接的控制装置和对探头的提升高度进行检测的提升高度检测装置，探头包括吊架和安装于吊架正下方的配重件，配重件的容重与混凝土灌注腔内所灌注混凝土的容重相同；配重件上装有连杆，连杆由配重件带动进行上下移动，吊架下方装有同轴套装于连杆上的导向套，吊架内装有触发开关，连杆为对触发开关进行控制的控制杆，各组件安装简便、结构紧凑且体积小，占用空间小，不会对混凝土灌注过程造成任何影响。3、所采用的自动探测装置使用操作简便，由于混凝土的密度约2.42吨/立方米，泥浆密度1.1吨/立方米，利用混凝土与孔内泥浆的密度差异，设计探头中配重件的外形尺寸，使配重件进入混凝土中10cm时，其所受到的混凝土浮力与重力刚好相同，能通过探头连杆带动触发开关闭合，从而使电动机反向转动并牵引探头上升；当探头上升后，配重件受混凝土的浮力减小，并触发开关断开，使电动机正转整个探头在重力作用下继续下行，直至配重件再次进入混凝土中10cm，再次利用浮力与重力差通过连杆带触发开关闭合。依此往复，使探头保持配重件始终在混凝土中0～10厘米，只要混凝土面上升或下降，探头将随动上升或下降。4、所采用的自动探测方法简单、设计合理且投入成本较低。5、使用效果好且实用价值高，实现了自动连续探测、探测精度更高，根据水下混凝土灌注的现状条件，设计好可靠的混凝土界本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下混凝土灌注界面自动探测装置，其特征在于：包括对混凝土灌注腔内的泥浆与混凝土界面进行探测的探头(12)、对探头(12)进行上下提升的提升机构、与探头(12)连接的控制装置和对探头(12)的提升高度进行检测的提升高度检测装置，所述提升高度检测装置与所述控制装置连接，所述混凝土灌注腔为已施工成型的孔(1‑3)或槽；所述探头(12)包括吊架(2)和安装于吊架(2)正下方的配重件(4)，所述配重件(4)的容重与所述混凝土灌注腔内所灌注混凝土的容重相同；所述配重件(4)上部装有呈竖直向布设的连杆(3)，所述吊架(2)下方装有同轴套装于连杆(3)上的导向套(13)，所述吊架(2)底部开有供连杆(3)穿出的通孔；所述吊架(2)内装有触发开关(5)，所述连杆(3)为对触发开关(5)进行控制的控制杆，所述触发开关(5)包括固定触头和与所述固定触头配合使用的移动触头，所述移动触头固定在连杆(3)上端；所述移动触头通过数据传输线(1)与所述控制装置连接，探头(12)通过数据传输线(1)吊装于所述提升机构下方。

【技术特征摘要】
1.一种水下混凝土灌注界面自动探测装置，其特征在于：包括对混凝土灌注腔内的泥浆与混凝土界面进行探测的探头(12)、对探头(12)进行上下提升的提升机构、与探头(12)连接的控制装置和对探头(12)的提升高度进行检测的提升高度检测装置，所述提升高度检测装置与所述控制装置连接，所述混凝土灌注腔为已施工成型的孔(1-3)或槽；所述探头(12)包括吊架(2)和安装于吊架(2)正下方的配重件(4)，所述配重件(4)的容重与所述混凝土灌注腔内所灌注混凝土的容重相同；所述配重件(4)上部装有呈竖直向布设的连杆(3)，所述吊架(2)下方装有同轴套装于连杆(3)上的导向套(13)，所述吊架(2)底部开有供连杆(3)穿出的通孔；所述吊架(2)内装有触发开关(5)，所述连杆(3)为对触发开关(5)进行控制的控制杆，所述触发开关(5)包括固定触头和与所述固定触头配合使用的移动触头，所述移动触头固定在连杆(3)上端；所述移动触头通过数据传输线(1)与所述控制装置连接，探头(12)通过数据传输线(1)吊装于所述提升机构下方。2.按照权利要求1所述的一种水下混凝土灌注界面自动探测装置，其特征在于：所述配重件(4)为空心球。3.按照权利要求1或2所述的一种水下混凝土灌注界面自动探测装置，其特征在于：还包括支架(10)，所述提升机构和所述控制装置均安装在支架(10)上。4.按照权利要求3所述的一种水下混凝土灌注界面自动探测装置，其特征在于：还包括安装于支架(10)上的控制柜(7)，所述控制装置安装于控制柜(7)内；所述控制装置包括控制器(15-1)以及分别与控制器(15-1)连接的数据存储器(15-2)、远程数据传输单元(15-3)、计时电路(15-5)和参数输入单元(15-4)，所述移动触头通过数据传输线(1)与控制器(15-1)连接。5.按照权利要求1或2所述的一种水下混凝土灌注界面自动探测装置，其特征在于：所述提升机构为电动提升机构，所述电动提升机构由所述控制装置进行控制且其与所述控制装置连接。6.按照权利要求5所述的一种水下混凝土灌注界面自动探测装置，其特征在于：所述电动提升机构包括电动机(8)、供数据传输线(1)缠绕的线盘(11)和带动线盘(11)进行同步转动的转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昌宁，孔凡强，邹超，朱汝威，李海珍，李群平，任东升，王养社，宋程辉，马嘉尧，黄荣荣，
申请(专利权)人：中铁一局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61