專利名稱：混凝土振搗機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及建筑混凝土振搗器械，具體的講是插入式的混凝土振搗機(jī)。
背景技術(shù)：
混凝土振搗是混凝土澆筑的關(guān)鍵工藝，工藝過程中振搗質(zhì)量的監(jiān)測與控制是混凝土質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)之一?；炷琳駬v是指的對卸入澆筑倉內(nèi)的混凝土拌和物進(jìn)行振動搗實(shí)，以滿足設(shè)計質(zhì)量要求。若混凝土振搗不充分，可能造成混凝土內(nèi)部孔隙過大、過多，影響混凝土強(qiáng)度，增加混凝土滲透性，降低耐用性，并可能造成蜂窩麻面；若過分振搗，可能造成骨料和漿液離析，底部骨料集中、粘結(jié)不足，表面泛漿、影響層間結(jié)合。因此對振搗過程的控制尤為重要。傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場振搗質(zhì)量控制，是通過振搗棒的交錯插入來保證混凝土澆筑區(qū)域的全覆蓋，同時通過人工經(jīng)驗(yàn)來控制振搗棒插入深度和插入角度，以及振搗時長、振搗間距等過程控制參數(shù)，從而保證混凝土振搗密實(shí)。一般的經(jīng)驗(yàn)控制方式為:當(dāng)混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡、開始泛漿則認(rèn)為混凝土已振搗密實(shí)，此時拔出振搗棒防止過分振搗而引起骨料下沉離析。但 實(shí)際操作中，施工人員難以做到振搗棒插入深度、插入角度、振搗時長、振搗間距等參數(shù)的精確把握，因而根據(jù)個人經(jīng)驗(yàn)操作的隨意性強(qiáng)，振搗質(zhì)量在很大程度上受人為因素和工作條件的影響，難以避免出現(xiàn)欠振、過振、漏振等問題，并且可能產(chǎn)生質(zhì)量缺陷且難以及時獲知和處理。這已成為混凝土振搗質(zhì)量控制的通病。同時，振搗過程信息難以系統(tǒng)采集和保存，在對施工質(zhì)量進(jìn)行評價、對施工缺陷及時糾正以及運(yùn)行期的建筑物維護(hù)等缺乏依據(jù)。目前也有在手持式振搗器上設(shè)置定時器和深度刻度，通過定時器提醒振搗時間，由設(shè)置在連接軟管上的環(huán)形突起刻度量測插入深度。這種振搗器的缺點(diǎn)在于:I)雖然這種振搗器可以通過刻度線等方法量測振搗棒的插入深度，但無法監(jiān)控有效插入深度和判斷是否滿足規(guī)范要求的“距離已澆混凝土 IOcm或插入下層新澆筑混凝土5cm”的要求。有效插入深度指的是，振搗棒插入混凝土后，混凝土表面以下的振搗棒在鉛直方向的投影長度。2)無法監(jiān)控和記錄振搗的點(diǎn)位和覆蓋范圍，可能導(dǎo)致重復(fù)振搗或者漏振。3)無法記錄振搗過程數(shù)據(jù)，為質(zhì)量評價和運(yùn)行維護(hù)提供依據(jù)。4)無法在振搗過程中將振搗過程中的操作或質(zhì)量問題及時反饋至操作人員和管理人員。監(jiān)理等管理人員難以獲取實(shí)時的不規(guī)范操作信息，缺乏有效的監(jiān)督。5)振搗深度的量測未考慮插入傾角，傾斜插入時，有效插入深度可能不滿足要求。6)振搗時間采用定時器控制，振搗點(diǎn)位移動時間、插入和拔出時間、其他施工干擾等時間均計入振搗時間。因此需要采用精細(xì)化、智能化的技術(shù)手段和設(shè)備有效的監(jiān)測和控制混凝土振搗質(zhì)量。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種混凝土振搗機(jī)，除具有振搗施工功能外，還可用于實(shí)時監(jiān)控混凝土振搗的有效時間、插入深度、振搗覆蓋范圍、插入和拔出速度等影響混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。本實(shí)用新型的混凝土振搗機(jī)，包括有中央處理單元，所述的中央處理單元連接有水平傳感設(shè)備和測距模塊，所述的水平傳感設(shè)備設(shè)于混凝土振搗機(jī)的振搗架上，測距模塊設(shè)于與混凝土振搗機(jī)的振搗臂上，方向平行于混凝土振搗機(jī)的振搗棒，安裝高度高于振搗棒的最大插入深度值，中央處理單元還通過無線傳輸模塊與移動監(jiān)控終端無線連接。通過測距模塊獲取振搗棒插入混凝土表面的深度，水平傳感設(shè)備獲取振搗棒與鉛垂方向的夾角，將這兩個數(shù)據(jù)經(jīng)中央處理單元(CPU)計算生成有效插入深度、插入速度、拔出速度的數(shù)據(jù)；測距模塊還用于監(jiān)控振搗棒插入深度的動態(tài)變化，從插入深度達(dá)到最小深度開始計時，直至振搗完畢振搗棒拔出混凝土達(dá)到限定長度為止，由中央處理單元計算振搗有效時間。中央處理單元從測距模塊和水平傳感設(shè)備獲取實(shí)時監(jiān)控信息，并與控制指標(biāo)進(jìn)行對比，對不良施工記錄進(jìn)行判別和預(yù)警標(biāo)記。通過所述的無線傳輸模塊將監(jiān)控記錄和預(yù)警信息實(shí)時傳輸?shù)胶蠓降氖┕けO(jiān)理監(jiān)控系統(tǒng)及移動監(jiān)控終端，管理人員可通過監(jiān)控系統(tǒng)及移動終端對信息進(jìn)行分析處理并發(fā)布糾偏指令，進(jìn)行質(zhì)量考核和評定。無線傳輸模塊可以采用WiFi (Wireless Fidelity)無線網(wǎng)絡(luò),也可采用ZigBee、GSM等無線網(wǎng)絡(luò),用于遠(yuǎn)距離的信號傳輸，有利于對數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算和統(tǒng)計。其中ZigBee網(wǎng)絡(luò)具有低功耗、低成本、使用免費(fèi)2.4G頻段，以及高抗干擾和高保密性的特點(diǎn)。進(jìn)一步的，中央處理單元還連接有定位模塊，所述的定位模塊包括了布置在施工場地內(nèi)的固定基站和分別設(shè)于混凝土振搗機(jī)的振動架兩端的移動天線。定位模塊可以是GPS定位模塊或北斗衛(wèi)星定位模塊。通過定位模塊監(jiān)控振動架兩端的坐標(biāo)，可獲取振搗棒的振搗坐標(biāo)和方位角，將坐標(biāo)和方位角信息發(fā)送到中央處理單元，計算本次振搗的有效范圍。進(jìn)一步的，中央處理 單元還與駕駛室監(jiān)控系統(tǒng)連接，所述的駕駛室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)于混凝土振搗機(jī)的駕駛室面板上。駕駛室監(jiān)控系統(tǒng)從中央處理單元獲取當(dāng)前操作的插入深度、振搗時長、插入角度等實(shí)時信息和預(yù)警信息，進(jìn)行提醒操作員修正操作。優(yōu)選的，在駕駛室監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)有顯示屏幕和提示裝置。通過顯示屏幕可以更為直觀的顯示各種信息。當(dāng)監(jiān)理人員發(fā)布指令時，顯示屏幕可以顯示指令內(nèi)容。優(yōu)選的，所述的提示裝置包括有聲音發(fā)生裝置和指示燈。聲音發(fā)生裝置如蜂鳴設(shè)備或警報器。指示燈可以對當(dāng)前振搗點(diǎn)閃爍，通過振搗時間指示燈、振搗深度指示燈分別提醒欠振/超振、插入深度滿足/不足，以紅綠黃燈顏色區(qū)分不同狀態(tài)。優(yōu)選的，中央處理單元通過無線傳輸模塊還與后臺監(jiān)控終端無線連接。后臺監(jiān)控終端可以是PC電腦，用于監(jiān)理等相關(guān)監(jiān)控人員在室內(nèi)進(jìn)行振搗施工的監(jiān)控和振搗信息的管理，可以適于大數(shù)據(jù)的復(fù)雜運(yùn)算。優(yōu)選的，所述的移動監(jiān)控終端為PAD (平板電腦)或智能手機(jī)。PAD和智能手機(jī)都是現(xiàn)在常見的便攜智能移動終端，在它們安裝了相應(yīng)的軟件后，可以對振搗數(shù)據(jù)進(jìn)行常用的分析處理，便于監(jiān)控人員對振搗過程的掌控。可選的，所述的測距模塊為超聲波測距模塊或紅外線測距模塊?？蛇x的，所述的水平傳感設(shè)備為水平傳感儀或陀螺儀，通過水平傳感儀或陀螺儀可以方便準(zhǔn)確的監(jiān)控振搗機(jī)插入的傾角。本實(shí)用新型的混凝土振搗機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對混凝土振搗過程的全程動態(tài)和各種數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)控，為施工質(zhì)量的評價、考核和施工缺陷的排查提供確切的依據(jù)，對未達(dá)到控制要求的施工操作進(jìn)行實(shí)時提醒，及時對影響混凝土質(zhì)量的操作進(jìn)行糾正，并且對振搗過程的各項指標(biāo)進(jìn)行定量監(jiān)控，加強(qiáng)了施工操作的規(guī)范管理，有利于提高施工質(zhì)量。以下結(jié)合實(shí)施例的具體實(shí)施方式
，對本實(shí)用新型的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本實(shí)用新型上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。

圖1為本實(shí)用新型混凝土振搗機(jī)的電路連接框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示本實(shí)用新型的混凝土振搗機(jī)，包括有中央處理單元(CPU)，所述的中央處理單元連接有陀螺儀形式的水平傳感設(shè)備和超聲波測距模塊。通過測距模塊獲取振搗棒插入混凝土表面的深度，水平傳感設(shè)備獲取振搗棒與鉛垂方向的夾角，將這兩個數(shù)據(jù)經(jīng)中央處理單元計算生成有效插入深度、插入速度、拔出速度的數(shù)據(jù)。水平傳感設(shè)備設(shè)于混凝土振搗機(jī)的振搗架上，測距模塊設(shè)于與混凝土振搗機(jī)的振搗臂上，方向平行于混凝土振搗機(jī)的振搗棒，安裝高度高于振搗棒的最大插入深度值。測距模塊還用于監(jiān)控振搗棒插入深度的動態(tài)變化，從插入深度達(dá)到最小深度開始計時，直至振搗完畢振搗棒拔出混凝土達(dá)到限定長度為止，由中央處理單元計算振搗有效時間。中央處理單元從測距模塊和水平傳感設(shè)備獲取實(shí)時監(jiān)控信息，并與控制指標(biāo)進(jìn)行對比，對不良施工記錄進(jìn)行判別和預(yù)警標(biāo)記。通過所述的無線傳輸模塊將監(jiān)控記錄和預(yù)警信息實(shí)時傳輸?shù)胶蠓降氖┕けO(jiān)理監(jiān)控系統(tǒng)及移動監(jiān)控終端，管理人員可通過監(jiān)控系統(tǒng)及移動終端對信息進(jìn)行分析處理并發(fā)布糾偏指令，進(jìn)行質(zhì)量考核和評定。中央處理單元 還通過WiFi(Wireless Fidelity)類型的無線傳輸模塊與PAD或智能手機(jī)等移動監(jiān)控終端和后臺監(jiān)控終端無線連接，移動監(jiān)控終端可以對振搗數(shù)據(jù)進(jìn)行常用的分析處理，便于監(jiān)控人員對振搗過程的掌控；后臺監(jiān)控終端可以是PC電腦，用于監(jiān)理等相關(guān)監(jiān)控人員在室內(nèi)進(jìn)行振搗施工的監(jiān)控和振搗信息的管理，可以適于大數(shù)據(jù)的復(fù)雜運(yùn)算。同時，中央處理單元還連接有GPS定位模塊和駕駛室監(jiān)控系統(tǒng)連接。GPS定位模塊包括了布置在施工場地內(nèi)的固定基站和分別設(shè)于混凝土振搗機(jī)的振動架兩端的移動天線。通過GPS定位模塊監(jiān)控振動架兩端的坐標(biāo)，可獲取振搗棒的振搗坐標(biāo)和方位角，將坐標(biāo)和方位角信息發(fā)送到中央處理單元，計算本次振搗的有效范圍。駕駛室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)于混凝土振搗機(jī)的駕駛室面板上。駕駛室監(jiān)控系統(tǒng)從中央處理單元獲取當(dāng)前操作的插入深度、振搗時長、插入角度等實(shí)時信息和預(yù)警信息，進(jìn)行提醒操作員修正操作。在駕駛室監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)有顯示屏幕和聲音、指示燈的提示裝置。顯示屏幕可以更為直觀的顯示各種信息，當(dāng)監(jiān)理人員發(fā)布指令時，顯示屏幕可以顯示指令內(nèi)容。指示燈可以對當(dāng)前振搗點(diǎn)閃爍，通過振搗時間指示燈、振搗深度指示燈分別提醒欠振/超振、插入深度滿足/不足，以紅綠黃燈顏色區(qū)分不同狀態(tài)。在混凝土振搗機(jī)中還具有電源模塊。電源模塊包括了 DC/DC (直流轉(zhuǎn)換直流)轉(zhuǎn)換模塊、充電電路和內(nèi)置蓄電池，為所述的GPS定位模塊、超聲波測距模塊、中央處理單元以及無線傳輸模塊、水平傳感設(shè)備供電。當(dāng)振搗機(jī)的車載電源正常供電時，經(jīng)所述DC/DC轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的工作電流，為所述各模塊供電，并通過充電電路為內(nèi)置的蓄電池充電。當(dāng)振搗機(jī)的車載電源不能正常供電時，由內(nèi)置蓄電電池進(jìn)行供電。這樣通過對混凝土振搗過程的全程動態(tài)和各種數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)控，為施工質(zhì)量的評價、考核和施工缺陷的排查提供確切的依據(jù)，對未達(dá)到控制要求的施工操作進(jìn)行實(shí)時提醒，及時對影響混凝土質(zhì)量的操作進(jìn)行糾正，并且對振搗過程的各項指標(biāo)進(jìn)行定量監(jiān)控，加強(qiáng)了施工操作的規(guī)范 管理，提高了施工質(zhì)量。
權(quán)利要求1.混凝土振搗機(jī)，包括有中央處理單元，其特征為:所述的中央處理單元連接有水平傳感設(shè)備和測距模塊，所述的水平傳感設(shè)備設(shè)于混凝土振搗機(jī)的振搗架上，測距模塊設(shè)于與混凝土振搗機(jī)的振搗臂上，方向平行于混凝土振搗機(jī)的振搗棒，安裝高度高于振搗棒的最大插入深度值，中央處理單元還通過無線傳輸模塊與移動監(jiān)控終端無線連接。
2.如權(quán)利要求1所述的混凝土振搗機(jī)，其特征為:中央處理單元還連接有定位模塊，所述的定位模塊包括了布置在施工場地內(nèi)的固定基站和分別設(shè)于混凝土振搗機(jī)的振動架兩端的移動天線。
3.如權(quán)利要求1所述的混凝土振搗機(jī)，其特征為:中央處理單元還與駕駛室監(jiān)控系統(tǒng)連接，所述的駕駛室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)于混凝土振搗機(jī)的駕駛室面板上。
4.如權(quán)利要求3所述的混凝土振搗機(jī)，其特征為:在駕駛室監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)有顯示屏幕和提示裝置。
5.如權(quán)利要 求4所述的混凝土振搗機(jī)，其特征為:所述的提示裝置包括有聲音發(fā)生裝置和指示燈。
6.如權(quán)利要求1所述的混凝土振搗機(jī)，其特征為:中央處理單元通過無線傳輸模塊還與后臺監(jiān)控終端無線連接。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的混凝土振搗機(jī)，其特征為:所述的移動監(jiān)控終端為PAD或智能手機(jī)。
8.如權(quán)利要求1至6之一所述的混凝土振搗機(jī)，其特征為:所述的測距模塊為超聲波測距模塊或紅外線測距模塊。
9.如權(quán)利要求1至6之一所述的混凝土振搗機(jī)，其特征為:所述的水平傳感設(shè)備為水平傳感儀或陀螺儀。
專利摘要本實(shí)用新型涉及混凝土振搗機(jī)，包括有中央處理單元，所述的中央處理單元連接有水平傳感設(shè)備、測距模塊和定位模塊，所述的水平傳感設(shè)備設(shè)于混凝土振搗機(jī)的振搗架上，測距模塊設(shè)于與混凝土振搗機(jī)的振搗臂上，方向平行于混凝土振搗機(jī)的振搗棒，安裝高度高于振搗棒的最大插入深度值，中央處理單元還通過無線傳輸模塊與移動監(jiān)控終端無線連接。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)對混凝土振搗過程的全程動態(tài)和各種數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)控，為施工質(zhì)量的評價、考核和施工缺陷的排查提供確切的依據(jù)，對未達(dá)到控制要求的施工操作進(jìn)行實(shí)時提醒，及時對影響混凝土質(zhì)量的操作進(jìn)行糾正，并且對振搗過程的各項指標(biāo)進(jìn)行定量監(jiān)控，加強(qiáng)了施工操作的規(guī)范管理，有利于提高施工質(zhì)量。
文檔編號E04G21/08GK203113804SQ20132009248
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者陳萬濤, 邱向東, 尹習(xí)雙, 劉金飛, 鐘桂良, 宋述軍, 賴剛, 劉永亮 申請人:中國水電顧問集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院