灌注樁混凝土界面識(shí)別及超灌疏松裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑施工領(lǐng)域，具體是一種能識(shí)別灌注粧混凝土界面和疏松超灌混凝土的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]按照施工規(guī)范要求，灌注粧混凝土澆筑時(shí)為了保證混凝土的澆筑質(zhì)量，要求澆筑時(shí)的導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)3?6m，且為保證粧頭混凝土質(zhì)量，灌注粧需超灌500mm以上混凝土。傳統(tǒng)的施工是通過測繩依靠手感或經(jīng)驗(yàn)來識(shí)別混凝土的澆筑界面，控制埋管深度和混凝土超灌高度，且粧頂超灌混凝土強(qiáng)度不做任何處理，為后續(xù)灌注粧粧頂鑿除造成了困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種為灌注粧施工提供便利的能識(shí)別灌注粧混凝土界面和疏松超灌混凝土的裝置。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種灌注粧混凝土界面識(shí)別及超灌疏松裝置，它包括振動(dòng)反射頭、數(shù)據(jù)線、外護(hù)套管、反射波接收器和控制開關(guān)，振動(dòng)反射頭、數(shù)據(jù)線、反射波接收器和控制開關(guān)依次電信號(hào)連接，外護(hù)套管套于數(shù)據(jù)線外以起到保護(hù)作用，其兩端分別與振動(dòng)反射頭和反射波接收器密封連接；所述振動(dòng)反射頭包括外殼和至于外殼內(nèi)的振動(dòng)電機(jī)，所述反射波接收器包括信號(hào)處理芯片和顯示設(shè)備，振動(dòng)反射頭所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線而傳遞至信號(hào)處理芯片處，信號(hào)處理芯片將收集的信號(hào)根據(jù)預(yù)置程序轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)并經(jīng)顯示設(shè)備輸出。
[0005]使用上述裝置進(jìn)行灌注粧混凝土界面識(shí)別及超灌疏松的方法包括下述步驟:
步驟1、在灌注粧二次清孔完畢后，在導(dǎo)管與灌注粧鋼筋籠之間沿導(dǎo)管將振動(dòng)反射頭放入灌注粧孔底，跟隨混凝土的澆筑進(jìn)度提升振動(dòng)反射頭，打開控制開關(guān)及反射波接收器，使振動(dòng)反射頭采用低振動(dòng)幅度在粧孔內(nèi)提升或下落，通過振動(dòng)對(duì)于混凝土和泥漿產(chǎn)生的振動(dòng)波幅度變化以識(shí)別混凝土的澆筑界面；
步驟2、灌注粧混凝土澆筑完畢后，提升振動(dòng)反射頭至灌注粧超灌高度中間位置，通過控制開關(guān)及反射波接收器調(diào)節(jié)振動(dòng)反射頭的振動(dòng)幅度以對(duì)超灌高度內(nèi)的混凝土進(jìn)行超振達(dá)到離析效果，降低超灌高度內(nèi)的混凝土強(qiáng)度，節(jié)約了鑿除混凝土的成本和工期；
步驟3、拔出振動(dòng)反射頭，移位下一根灌注粧。
[0006]上述振動(dòng)反射頭的低振動(dòng)幅度是指振動(dòng)頻率為15~30HZ，振動(dòng)反射頭的高振動(dòng)幅度是指振動(dòng)頻率為150HZ以上。
[0007]本裝置不僅為保證混凝土澆筑質(zhì)量提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，也保證了混凝土澆筑量的準(zhǔn)確，避免了混凝土的浪費(fèi)，同時(shí)降低了后續(xù)灌注粧開挖出后鑿除高強(qiáng)度粧頂難度。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下通過具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0011]如圖1所示，一種灌注粧混凝土界面識(shí)別及超灌疏松裝置，它包括振動(dòng)反射頭1、數(shù)據(jù)線、外護(hù)套管2、反射波接收器3和控制開關(guān)，振動(dòng)反射頭1、數(shù)據(jù)線、反射波接收器3和控制開關(guān)依次電信號(hào)連接，外護(hù)套管2套于數(shù)據(jù)線外以起到保護(hù)作用，其兩端分別與振動(dòng)反射頭I和反射波接收器3密封連接；所述振動(dòng)反射頭I包括外殼和至于外殼內(nèi)的振動(dòng)電機(jī)，所述反射波接收器3包括信號(hào)處理芯片和顯示設(shè)備，振動(dòng)反射頭I所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線而傳遞至信號(hào)處理芯片處，信號(hào)處理芯片將收集的信號(hào)根據(jù)預(yù)置程序轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)并經(jīng)顯不設(shè)備輸出。
[0012]所述裝置進(jìn)行灌注粧混凝土界面的識(shí)別方法:包括下述步驟:
步驟1、在灌注粧二次清孔完畢后，在導(dǎo)管與灌注粧鋼筋籠之間沿導(dǎo)管將振動(dòng)反射頭放入灌注粧孔底，跟隨混凝土的澆筑進(jìn)度提升振動(dòng)反射頭，打開控制開關(guān)及反射波接收器，使振動(dòng)反射頭采用低振動(dòng)幅度在粧孔內(nèi)提升或下落，通過振動(dòng)對(duì)于混凝土和泥漿產(chǎn)生的振動(dòng)波幅度變化以識(shí)別混凝土的澆筑界面；
步驟2、灌注粧混凝土澆筑完畢后，提升振動(dòng)反射頭至灌注粧超灌高度中間位置，通過控制開關(guān)及反射波接收器調(diào)節(jié)振動(dòng)反射頭的振動(dòng)幅度達(dá)到高振幅振動(dòng)狀態(tài)，以對(duì)超灌高度內(nèi)的混凝土進(jìn)行超振達(dá)到離析效果，降低超灌高度內(nèi)的混凝土強(qiáng)度，節(jié)約了鑿除混凝土的成本和工期；
步驟3、拔出振動(dòng)反射頭，移位下一根灌注粧。
[0013]上述振動(dòng)反射頭的低振動(dòng)幅度是指振動(dòng)頻率為15~30HZ，振動(dòng)反射頭的高振動(dòng)幅度是指振動(dòng)頻率為150HZ以上。
[0014]本裝置混凝土澆筑界面的檢測原理是:振動(dòng)反射頭I類似于混凝土振動(dòng)棒，其內(nèi)設(shè)有振動(dòng)電機(jī)，利用振動(dòng)反射頭I振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)波來檢測混凝土澆灌界面，由于混凝土的密度是泥漿的兩倍多，在同樣的振動(dòng)下，兩者所產(chǎn)生的振動(dòng)波振幅長度有著明顯的區(qū)另IJ，振動(dòng)反射頭I的輸出電壓與周圍介質(zhì)的振動(dòng)幅度近似線性關(guān)系。當(dāng)振動(dòng)反射頭I處在混凝土層時(shí)，由于混凝土密度較大吸收掉振動(dòng)波的能量較大，振動(dòng)反射頭I的振幅較小，輸出的電壓較??；而當(dāng)振動(dòng)反射頭I處于泥漿層時(shí)則相反，振動(dòng)反射頭I輸出的電壓較大。這棟反射頭I輸出的電壓數(shù)據(jù)和振動(dòng)反射波通過外護(hù)套管2內(nèi)的信號(hào)線傳遞到反射波接收器3，反射波接收器3內(nèi)的信號(hào)處理芯片根據(jù)接收到的不同波形來識(shí)別當(dāng)前振動(dòng)反射頭所處的混凝土界面并反饋到顯示設(shè)備上。如此，為澆筑混凝土的導(dǎo)管埋設(shè)深度提供數(shù)據(jù)支持，也為最后混凝土不足時(shí)增補(bǔ)量提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，避免混凝土的浪費(fèi)或超灌現(xiàn)象。
[0015]如圖2所示，本設(shè)備的電路原理是:通過設(shè)置適當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)電壓與反射頭輸出電壓組成比較放大電路，如圖所示，Vout為反射頭輸出電壓經(jīng)放后的電壓值，與適當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)電壓Vref通過比較器進(jìn)行比較。當(dāng)Vout大于基準(zhǔn)電壓Vref時(shí)，所處位置振幅較大，說明反射頭處在泥漿層，比較器輸出高電平，控制開關(guān)的DS2燈亮，反相器輸出低電平，控制開關(guān)的DSl燈滅；當(dāng)Vout小于基準(zhǔn)電壓Vref時(shí)，反射頭所處位置為混凝土層，比較器輸出低電平，反相器輸出高電平，控制開關(guān)的DSl燈亮、DS2燈滅。通過控制開關(guān)上的指示燈DSl和DS2可以判斷反射頭所處的位置，根據(jù)外護(hù)套管的長度可以知道混凝土和泥漿層的界面位置。
[0016]本裝置疏松超灌混凝土的原理是:振動(dòng)反射頭I振動(dòng)幅度分兩個(gè)等級(jí)(低幅度振動(dòng):振動(dòng)頻率15~30HZ、高幅度振動(dòng):振動(dòng)頻率150HZ以上)，在識(shí)別混凝土與泥漿界面時(shí)使用低幅度振動(dòng)級(jí)別，以免對(duì)混凝土振動(dòng)產(chǎn)生離析現(xiàn)象，同時(shí)低幅度的振動(dòng)也有利于灌注粧混凝土澆筑的密實(shí)；當(dāng)混凝土澆筑完成，當(dāng)振動(dòng)反射頭I提升至超灌高度范圍內(nèi)時(shí)，通過調(diào)節(jié)控制開關(guān)及反射波接收器3，加大振動(dòng)反射頭I振動(dòng)幅度達(dá)到高幅度振動(dòng)級(jí)別(高幅度振動(dòng)級(jí)別時(shí)，振動(dòng)反射頭I的振動(dòng)范圍為一倍的粧徑)，從而在混凝土超灌高度內(nèi)對(duì)混凝土進(jìn)行大頻率過度振搗，達(dá)到超灌高度范圍的混凝土離析的效果，以疏松混凝土降低其強(qiáng)度，為后續(xù)灌注粧開挖完畢后粧頂浮漿的鑿除提供便利。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種灌注粧混凝土界面識(shí)別及超灌疏松裝置，其特征是:它包括振動(dòng)反射頭、數(shù)據(jù)線、外護(hù)套管、反射波接收器和控制開關(guān)，振動(dòng)反射頭、數(shù)據(jù)線、反射波接收器和控制開關(guān)依次電信號(hào)連接，外護(hù)套管套于數(shù)據(jù)線外以起到保護(hù)作用，其兩端分別與振動(dòng)反射頭和反射波接收器密封連接；所述振動(dòng)反射頭包括外殼和至于外殼內(nèi)的振動(dòng)電機(jī)，所述反射波接收器包括信號(hào)處理芯片和顯示設(shè)備，振動(dòng)反射頭所產(chǎn)生數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線而傳遞至信號(hào)處理芯片處，信號(hào)處理芯片將收集的信號(hào)根據(jù)預(yù)置程序轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)并經(jīng)顯示設(shè)備輸出。2.使用權(quán)利要求1所述裝置進(jìn)行灌注粧混凝土界面識(shí)別及超灌疏松方法:其特征是:包括下述步驟: 步驟1、在灌注粧二次清孔完畢后，在導(dǎo)管與灌注粧鋼筋籠之間沿導(dǎo)管將振動(dòng)反射頭放入灌注粧孔底，跟隨混凝土的澆筑進(jìn)度提升振動(dòng)反射頭，打開控制開關(guān)及反射波接收器，使振動(dòng)反射頭采用低振動(dòng)幅度在粧孔內(nèi)提升或下落，通過振動(dòng)對(duì)于混凝土和泥漿產(chǎn)生的振動(dòng)波幅度變化以識(shí)別混凝土的澆筑界面； 步驟2、灌注粧混凝土澆筑完畢后，提升振動(dòng)反射頭至灌注粧超灌高度中間位置，通過控制開關(guān)及反射波接收器調(diào)節(jié)振動(dòng)反射頭的振動(dòng)幅度以對(duì)超灌高度內(nèi)的混凝土進(jìn)行超振達(dá)到離析效果，降低超灌高度內(nèi)的混凝土強(qiáng)度，節(jié)約了鑿除混凝土的成本和工期； 步驟3、拔出振動(dòng)反射頭，移位下一根灌注粧。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述裝置進(jìn)行灌注粧混凝土界面識(shí)別及超灌疏松方法:其特征是:振動(dòng)反射頭的低振動(dòng)幅度是指振動(dòng)頻率為15~30HZ，振動(dòng)反射頭的高振動(dòng)幅度是指振動(dòng)頻率為150HZ以上。
【專利摘要】本發(fā)明具體是一種灌注樁混凝土界面識(shí)別及超灌疏松裝置，其特征是：它包括振動(dòng)反射頭、數(shù)據(jù)線、外護(hù)套管、反射波接收器和控制開關(guān)，振動(dòng)反射頭、數(shù)據(jù)線、反射波接收器和控制開關(guān)依次電信號(hào)連接，外護(hù)套管套于數(shù)據(jù)線外,其兩端分別與振動(dòng)反射頭和反射波接收器密封連接；所述反射波接收器包括信號(hào)處理芯片和顯示設(shè)備，振動(dòng)反射頭所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線而傳遞至信號(hào)處理芯片處，信號(hào)處理芯片將收集的信號(hào)根據(jù)預(yù)置程序轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)并經(jīng)顯示設(shè)備輸出。本裝置不僅為保證混凝土澆筑質(zhì)量提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，也保證了混凝土澆筑量的準(zhǔn)確，避免了混凝土的浪費(fèi)，同時(shí)降低了后續(xù)灌注樁開挖出后鑿除高強(qiáng)度樁頂難度，節(jié)約了鑿除混凝土的成本和工期。
【IPC分類】E04G21/02, E02D5/36
【公開號(hào)】CN105200982
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510618484
【發(fā)明人】王純巖
【申請(qǐng)人】中國二十冶集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年9月25日