本實用新型涉及一種軸結構及應用該軸結構的裝置，尤其涉及一種信號轉換軸，及應用該信號轉換軸、在混凝土灌注過程中使用的灌注樁超灌監(jiān)測裝置，屬于建筑工程領域。

背景技術：

灌注樁是直接在所設計的樁位上開設截面為圓形孔，成孔后在孔內(nèi)加放鋼筋籠，灌注混凝土而成，根據(jù)成孔工藝的不同，灌注樁可以分為干作業(yè)成孔的灌注樁、泥漿護壁成孔的灌注樁和人工挖孔的灌注樁等，由于灌注樁具有施工時無振動、無擠土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地區(qū)使用等優(yōu)點，灌注樁在施工中得到較為廣泛的應用。

雖然混凝土灌注樁在建筑工程上的應用越來越多，但是混凝土灌注樁的頂標高控制一直以來是混凝土灌注樁工程施工的難點之一，這是因為，在灌注樁加工過程中由于多種原因，例如外加劑摻量過高或用水量超標，導致混凝土坍落度過大甚至離析，出現(xiàn)浮漿，浮漿經(jīng)振搗后會聚集在混凝土的上部形成浮漿層，而浮漿層凝固后的強度無法達到灌注樁標準的要求，因此為了避免浮漿層的影響，在對灌注樁的頂標高控制時，往往要在設定的灌注樁高度上超灌指定高度，一般灌注樁需超高度為500mm以上，并在混凝土凝固后將浮漿部分鑿除，所以如果頂標高設置的過低就無法避開浮漿層最終形成的樁體也就不合格，如果頂標高設置的過高，則造成混凝土的浪費以及后續(xù)施工（鑿除浮漿層和超出灌注樁設計高度部分的混凝土）的困難。

目前，在超灌高度的控制過程中，較難解決的問題是如何準確的識別混凝土和浮漿的分界面，從而確定混凝土的實際高度，傳統(tǒng)的施工方法是人工通過測繩將重物放置于灌注樁的設計標高位置或者竹竿觸探，依靠工作人員的手感或經(jīng)驗來判斷重物是否對人手有拉力或者是否有混凝土對竹竿施加推力來識別混凝土和浮漿的分界面，然而這些方法對作業(yè)人員的要求較高，并且也無法保證重物或竹竿底部準確位于灌注樁的設計標高位置，因此分界面的識別誤差較大，同時，由于工地現(xiàn)場環(huán)境復雜，這些方法受工地現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境影響較大，使得識別精度進一步降低。

中國專利CN201310141689.5揭示了一種水下灌注樁砼超灌檢測器及其使用方法，但是該專利中的裝置僅適用于水下灌注樁，并不完全適用于普通的灌注樁。而且，該裝置是在灌注樁已經(jīng)超灌的前提下，再通過檢測器來確定已超灌的高度是否滿足設計標高，因此該裝置只能用于超灌后的確認核實，無法實現(xiàn)對超灌的高度進行有效地控制，并且這種裝置的使用方法較為復雜，在一定程度上會影響到操作效率。

所以截至目前，并沒有一套設備能夠完善地解決上述問題，大部分施工企業(yè)只能以加大頂標高的方式來保證成樁質量，但這樣一來，不僅增加了灌注成本，而且也造成了資源的浪費。

除此之外，在使用現(xiàn)有的檢測設備時，都需要將檢測器下放至坑洞內(nèi)，為了便于檢測器的回收，都會在檢測器的末端連接有一根線纜、并將線纜與連接軸固定連接。由于線纜在其工作過程中承擔著傳遞信號的作用，因此線纜需要連接諸多電性部件，這樣一來，如果所述連接軸采用傳統(tǒng)軸體結構，則無法滿足線纜的正常使用需要。若采用電刷式結構，則會造成軸體生產(chǎn)成本增加。而且傳統(tǒng)的電刷式結構由于其全接觸的特征，因此其轉動摩擦較大，比較依賴機械驅動，且很容易發(fā)生磨損，從而進一步增加了設備的后期維護費用。

綜上所述，如何提供一種能夠順暢轉動并實現(xiàn)信號傳輸?shù)男盘栟D換軸，以及應用該信號轉換軸、并能夠在混凝土灌注過程中使用的灌注樁超灌監(jiān)測裝置，就成為了本領域內(nèi)技術人員所亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術存在上述缺陷，本實用新型的目的是提出一種信號轉換軸，及應用該信號轉換軸、在混凝土灌注過程中使用的灌注樁超灌監(jiān)測裝置。

本實用新型的目的，將通過以下技術方案得以實現(xiàn)：

一種信號轉換軸，包括左端蓋及右端蓋，還包括貫穿所述右端蓋并與所述右端蓋固定連接的固定軸，以及設置于所述左端蓋及右端蓋之間、可轉動地套設于所述固定軸上的轉動機構，所述轉動機構與所述固定軸電性連接，所述轉動機構與所述左端蓋之間還設置有用于實現(xiàn)所述轉動機構內(nèi)部配合頂緊的E型檔環(huán)。

優(yōu)選地，所述轉動機構包括至少兩組相配合的轉動組件，每組所述轉動組件均包括按序疊合設置的隔離板、輸入銅片、波形銅片以及輸出銅片，所述輸入銅片與所述輸出銅片借助設置于二者間的所述波形銅片實現(xiàn)二者的電性連接。

優(yōu)選地，所述輸入銅片上固定連接有一個用于實現(xiàn)其與所述隔離板間配合定位的連接耳；所述輸出銅片上固定連接有一根用于實現(xiàn)其與所述固定軸電性連接的連接片，所述連接片的長度隨其所在的轉動組件與所述右端蓋間的間距擴大而增加。

優(yōu)選地，還包括用于密封的密封組件，所述密封組件包括用于實現(xiàn)所述轉動機構與所述右端蓋間密封連接的第一密封環(huán)，以及用于實現(xiàn)所述信號轉換軸整體與其所安裝的機械設備間密封連接的第二密封環(huán)。

一種灌注樁超灌監(jiān)測裝置，包括設備支架，還包括上述信號轉換軸，所述信號轉換軸借助所述左端蓋及右端蓋與所述設備支架固定連接。

優(yōu)選地，還包括用于實現(xiàn)對混凝土灌注高度進行實時監(jiān)測的監(jiān)測傳感器，以及固定設置于所述設備支架上、與所述監(jiān)測傳感器電性連接、用于反饋所述監(jiān)測傳感器監(jiān)測結果的報警組件，所述監(jiān)測傳感器借助設置于所述設備支架上的連接組件與所述設備支架連接；還包括固定設置于所述設備支架上、與所述監(jiān)測傳感器及所述報警組件信號連接、用于實現(xiàn)二者間信號中轉的中控主機。

優(yōu)選地，所述中控主機與所述監(jiān)測傳感器借助鎧裝電纜實現(xiàn)二者信號連接，所述中控主機與所述報警組件借助信號傳輸電纜、網(wǎng)絡或藍牙實現(xiàn)二者信號連接；所述監(jiān)測傳感器為水分監(jiān)控傳感器，所述報警組件包括三色警示燈及蜂鳴器。

優(yōu)選地，所述連接組件包括可轉動地設置于所述設備支架上的繞線卷筒，以及貫穿設置于所述繞線卷筒的中心位置的所述信號轉換軸，所述信號轉換軸中的所述固定軸與所述繞線卷筒固定連接，所述固定軸的一端伸出于所述設備支架外、并與折疊式手搖柄固定連接；還包括所述鎧裝電纜，所述鎧裝電纜均勻盤繞于所述繞線卷筒的周向外側，其一端與所述信號轉換軸電性連接、另一端與所述監(jiān)測傳感器電性連接。

優(yōu)選地，所述鎧裝電纜包括用于完成數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)男盘杺鬏旊娎|，以及包覆于所述信號傳輸電纜周向外側、起保護作用的硬質抗拉保護層，所述硬質抗拉保護層為鋼絲繩、鋼片護甲或鏈條。

優(yōu)選地，所述設備支架的側面固定設置有用于在裝置的非工作狀態(tài)下完成所述監(jiān)測傳感器收納的傳感器支撐架；還包括用于在灌注過程中將所述監(jiān)測傳感器固定于鋼筋籠尾端設計標高處的固定夾具，所述固定夾具與所述鋼筋籠可活動地連接。

本實用新型的突出效果為：本實用新型的信號轉換軸采用銅片接觸的方式取代了通常使用的電刷結構，不僅使得信號轉換軸在保證信號傳輸?shù)那疤嵯?，轉動更為順暢，而且也在最大限度上降低了軸體磨損，節(jié)約了后期的設備維護費用。同時，本實用新型的信號轉換軸還能夠應用于各類機械當中，具有很高的使用性和推廣價值。

本實用新型中的灌注樁超灌監(jiān)測裝置能夠通過傳感器檢測不同液體中的水分含量，進而判斷混凝土是否已達到設定標高、并在達到設定標高后及時報警，以提醒作業(yè)人員停止灌注混凝土。這樣一來，既保證了灌注樁的有效灌注高度，又在最大程度上降低了超灌量，有利于減小灌注材料的浪費，降低了后續(xù)的鑿除難度。并且整個作業(yè)過程完全采用自動化的方式進行，受人為因素的影響較小，從而保證了控制精度和灌注效率。

綜上所述，本實用新型設計精巧，結構簡單，使用效果良好，具有很高的使用及推廣價值。

以下便結合實施例附圖，對本實用新型的具體實施方式作進一步的詳述，以使本實用新型技術方案更易于理解、掌握。

附圖說明

圖1是本實用新型中信號轉換軸的爆炸示意圖；

圖2是本實用新型中灌注樁超灌監(jiān)測裝置的立體結構示意圖；

圖3是本實用新型中灌注樁超灌監(jiān)測裝置的正面結構示意圖；

其中：1、右端蓋；2、固定軸；3、E型檔環(huán)；4、隔離板；5、輸入銅片；51、連接耳；6、波形銅片；7、輸出銅片；71、連接片；8、第一密封環(huán)；9、第二密封環(huán)；10、設備支架；11、監(jiān)測傳感器；12、報警組件；13、中控主機；14、鎧裝電纜；15、繞線卷筒；16、折疊式手搖柄；17、傳感器支撐架。

具體實施方式

本實用新型揭示了一種信號轉換軸，及應用該信號轉換軸、在混凝土灌注過程中使用的灌注樁超灌監(jiān)測裝置。

如圖1所示，一種信號轉換軸，包括左端蓋（圖中未示出）及右端蓋1，其特征在于：還包括貫穿所述右端蓋1并與所述右端蓋1固定連接的固定軸2，以及設置于所述左端蓋及右端蓋1之間、可轉動地套設于所述固定軸2上的轉動機構，所述轉動機構與所述固定軸2電性連接，所述轉動機構與所述左端蓋之間還設置有用于實現(xiàn)所述轉動機構內(nèi)部配合頂緊的E型檔環(huán)3。

所述轉動機構包括至少兩組相配合的轉動組件，每組所述轉動組件均包括按序疊合設置的隔離板4、輸入銅片5、波形銅片6以及輸出銅片7，所述輸入銅片5與所述輸出銅片7借助設置于二者間的所述波形銅片6實現(xiàn)二者的電性連接。

所述波形銅片6的形狀與現(xiàn)有的波形彈片的形狀類似，在所述轉動組件的組合狀態(tài)下，所述輸入銅片5與所述波形銅片6、所述波形銅片6與所述輸出銅片7始終保持多點觸接，這樣的設置方式既可以保證所述轉動組件內(nèi)部的電性連接，還可以減小銅片間的接觸面積，降低接觸摩擦，提升轉動順滑度。

所述輸入銅片5上固定連接有一個用于實現(xiàn)其與所述隔離板4間配合定位的連接耳51；所述輸出銅片7上固定連接有一根用于實現(xiàn)其與所述固定軸2電性連接的連接片71，所述連接片71的長度隨其所在的轉動組件與所述右端蓋1間的間距擴大而增加。

具體而言，在本實施例中，所述轉動機構包括四組相配合的轉動組件，距離所述右端蓋1越遠的轉動組件中的所述連接片71的長度越長，這樣的結構設置是為了保證所述輸出銅片7與所述固定軸2間的電性連接。

所述信號轉換軸還包括用于密封的密封組件，所述密封組件包括用于實現(xiàn)所述轉動機構與所述右端蓋1間密封連接的第一密封環(huán)8，以及用于實現(xiàn)所述信號轉換軸整體與其所安裝的機械設備間密封連接的第二密封環(huán)9。

如圖2~圖3所示，一種灌注樁超灌監(jiān)測裝置，包括設備支架10，其特征在于：還包括上述信號轉換軸，所述信號轉換軸借助所述左端蓋及右端蓋1與所述設備支架10固定連接。

所述灌注樁超灌監(jiān)測裝置還包括用于實現(xiàn)對混凝土灌注高度進行實時監(jiān)測的監(jiān)測傳感器11，以及固定設置于所述設備支架10上、與所述監(jiān)測傳感器11電性連接、用于反饋所述監(jiān)測傳感器11監(jiān)測結果的報警組件12，所述監(jiān)測傳感器11借助設置于所述設備支架10上的連接組件與所述設備支架10連接；還包括固定設置于所述設備支架10上、與所述監(jiān)測傳感器11及所述報警組件12信號連接、用于實現(xiàn)二者間信號中轉的中控主機13。

所述中控主機13與所述監(jiān)測傳感器借助鎧裝電纜14實現(xiàn)二者信號連接，所述中控主機13與所述報警組件12借助信號傳輸電纜、網(wǎng)絡或藍牙實現(xiàn)二者信號連接；此處所述網(wǎng)絡也可以細分為有線網(wǎng)絡或無線網(wǎng)絡，因為上述連接方式均屬于現(xiàn)有技術，在此不做進一步贅述。在本實施例中，所述中控主機13與所述報警組件12借助信號傳輸電纜完成信號連接。所述監(jiān)測傳感器11為水分監(jiān)控傳感器，所述報警組件12包括三色警示燈及蜂鳴器。

所述連接組件包括可轉動地設置于所述設備支架10上的繞線卷筒15，以及貫穿設置于所述繞線卷筒15的中心位置的所述信號轉換軸，所述信號轉換軸中的所述固定軸2與所述繞線卷筒15固定連接，所述固定軸2的一端伸出于所述設備支架10外、并與折疊式手搖柄16固定連接；還包括所述鎧裝電纜14，所述鎧裝電纜14均勻盤繞于所述繞線卷筒15的周向外側，其一端與所述信號轉換軸電性連接、另一端與所述監(jiān)測傳感器11電性連接。

在實際的使用過程中，操作者可以通過搖動所述折疊式手搖柄16來帶動所述繞線卷筒15轉動，從而完成所述鎧裝電纜14的伸展與回收。

所述鎧裝電纜14包括用于完成數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)男盘杺鬏旊娎|，以及包覆于所述信號傳輸電纜周向外側、起保護作用的硬質抗拉保護層，所述硬質抗拉保護層為鋼絲繩、鋼片護甲或鏈條。

所述監(jiān)測傳感器11為尺寸小于導料管和鋼筋籠之間間隙的不規(guī)則柱體，其直徑小于49mm，長度小于325mm，這樣的具體規(guī)格是為了進一步保證所述監(jiān)測傳感器11的使用，具體而言，所述導料管和鋼筋籠之間的最小間隙為80mm，且為了保證監(jiān)測的準確性，所述監(jiān)測傳感器11在使用時，與金屬間的距離應保證在15mm以上。

所述設備支架10的側面固定設置有用于在裝置的非工作狀態(tài)下完成所述監(jiān)測傳感器11收納的傳感器支撐架17；還包括用于在灌注過程中將所述監(jiān)測傳感器11固定于鋼筋籠尾端設計標高處的固定夾具（圖中未示出），所述固定夾具與所述鋼筋籠可活動地連接。

具體而言，所述固定夾具與所述鋼筋籠可采用綁帶連接或卡扣連接，但需要保證所述固定夾具在所述鋼筋籠上能夠被順利取下，從而使所述固定夾具能夠多次回收、重復利用。此處還需要注意的是，所述固定夾具與所述鋼筋籠之間的連接需要具備一定的剛性，這樣設置的目的在于避免在混凝土灌注過程中，所述監(jiān)測傳感器11因不斷上升的泥漿而發(fā)生垂直方向位移，從而影響監(jiān)測效果。

一下簡述上述灌注樁超灌監(jiān)測裝置的使用方法，包括如下步驟：

S1、將灌注樁超灌監(jiān)測裝置移動至合適工位，將固定夾具固定設置于鋼筋籠尾端的設計標高處，隨后將監(jiān)測傳感器11安裝于所述固定夾具中，并啟動中控主機13，隨后，報警組件12中的黃燈亮起并蜂鳴確認，裝置隨即進入工作狀態(tài)；

S2、使用吊機將所述鋼筋籠下放置設計標高，使所述固定夾具與所述監(jiān)測傳感器11浸沒于泥漿中；

S3、進行混凝土灌注，由于泥漿內(nèi)各材料的密度不同，因此泥漿整體會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，

當所述監(jiān)測傳感器11進入混凝土與泥漿的混合層內(nèi)時，所述中控主機13接收到所述監(jiān)測傳感器11的信號，所述中控主機13隨即發(fā)出信號啟動所述報警組件12，所述報警組件12中的綠燈亮起并伴隨間歇性蜂鳴，裝置開始預警，此時操作者應減慢灌注速度，

當所述監(jiān)測傳感器11進入混凝土層內(nèi)時，所述中控主機13接收到所述監(jiān)測傳感器11的信號，所述中控主機13隨即發(fā)出信號啟動所述報警組件12，所述報警組件12中的紅燈亮起并伴隨持續(xù)性蜂鳴，裝置開始報警，此時操作者應結束灌注；

S4、結束混凝土灌注，取出導料管，并利用連接組件完成所述監(jiān)測傳感器11的回收，最終完成灌注樁灌注。

本實用新型的信號轉換軸采用銅片接觸的方式取代了通常使用的電刷結構，不僅使得信號轉換軸在保證信號傳輸?shù)那疤嵯拢D動更為順暢，而且也在最大限度上降低了軸體磨損，節(jié)約了后期的設備維護費用。同時，本實用新型的信號轉換軸還能夠應用于各類機械當中，具有很高的使用性和推廣價值。

本實用新型中的灌注樁超灌監(jiān)測裝置能夠通過傳感器檢測不同液體中的水分含量，進而判斷混凝土是否已達到設定標高、并在達到設定標高后及時報警，以提醒作業(yè)人員停止灌注混凝土。這樣一來，既保證了灌注樁的有效灌注高度，又在最大程度上降低了超灌量，有利于減小灌注材料的浪費，降低了后續(xù)的鑿除難度。并且整個作業(yè)過程完全采用自動化的方式進行，受人為因素的影響較小，從而保證了控制精度和灌注效率。

綜上所述，本實用新型設計精巧，結構簡單，使用效果良好，具有很高的使用及推廣價值。

對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神和基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)，不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。