專利名稱：擠擴(kuò)支盤灌注樁成形檢測(cè)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及支盤樁領(lǐng)域，尤其是一種擠擴(kuò)支盤灌注樁成形檢測(cè)設(shè)備。
背景技術(shù)：
支盤灌注樁的特點(diǎn)是在普通的混凝土灌注樁的基礎(chǔ)上增加了一道或是多道擠擴(kuò) 支盤，此增加支盤是支盤灌注樁區(qū)別于原有樁基的主要標(biāo)志，增加的支盤使整個(gè)樁基的受 力機(jī)理發(fā)生根本性的改變，因而，擠擴(kuò)成形支盤的質(zhì)量至關(guān)重要。在成樁過程中，對(duì)支盤樁 成樁質(zhì)量的檢測(cè)內(nèi)容除普通灌注樁的檢測(cè)之外，還有支盤的盤徑、盤位的檢測(cè)項(xiàng)目?，F(xiàn)有的支盤樁檢測(cè)包括孔深檢測(cè)、孔徑和盤徑檢測(cè)?？讖胶捅P徑檢測(cè)可以歸為3 類1、檢測(cè)成孔后鉆頭直徑；2、采用井徑儀進(jìn)行抽檢；3用聲波孔壁測(cè)定儀檢測(cè)。采用井徑儀由機(jī)械測(cè)頭由互成90度的四條井徑臂組成，在測(cè)量開始之前，四條井 徑臂合攏并用彈簧鎖定；工作時(shí)四條測(cè)臂向下打開，測(cè)臂末端緊貼樁孔壁，隨著井徑儀的向 上提升，井徑臂沿著孔壁凹凸不平的形狀表面相應(yīng)張開或縮進(jìn)帶動(dòng)密封筒內(nèi)的活動(dòng)桿上的 下移動(dòng)，使四組串聯(lián)的電阻觸點(diǎn)來回滑動(dòng)，不斷改變電阻大小，通過記錄回路電壓信號(hào)的變 化，可以得出孔徑、孔壁的大小和形狀。盤距的檢查根據(jù)施工記錄和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量來檢測(cè)。成孔 垂直度的檢測(cè)采用聲波孔壁檢測(cè)儀。用聲波孔壁測(cè)定儀檢測(cè)主要由振蕩器發(fā)生一定頻率的電脈沖信號(hào)，經(jīng)過放大器 后，由發(fā)射探頭轉(zhuǎn)換為聲波并發(fā)射。聲波發(fā)射遇到不同介質(zhì)的分界面后會(huì)被反射。接收探 頭將接收到反射后的聲波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過處理可以得出測(cè)量的孔壁孔徑?；€電阻井徑儀和聲波孔壁測(cè)定儀檢測(cè)時(shí)，都需將擠擴(kuò)支盤主機(jī)頭起吊并提升出 樁孔，再將測(cè)試儀器從孔口放入，需要另外一個(gè)工序，而不是在支盤擠擴(kuò)的同時(shí)就一并完 成；井徑儀工作時(shí)，對(duì)所測(cè)區(qū)域是井徑臂與樁孔的接觸的兩點(diǎn)，工作區(qū)域小，工作效率不高； 此外，樁孔擠擴(kuò)之后，樁孔之內(nèi)存在著淤泥和水，工作條件比較惡劣，對(duì)滑線電阻井徑儀的 四個(gè)井臂的張開和收攏都造成一定的影響，對(duì)井徑儀提升拉桿的在滑動(dòng)工況下的密封防水 做出了嚴(yán)格的要求?，F(xiàn)有的測(cè)量?jī)x器的缺點(diǎn)1)需額外起升設(shè)備，工作時(shí)需要格外的設(shè)備將測(cè)量設(shè)備 放入所測(cè)樁孔內(nèi)；2)測(cè)量實(shí)時(shí)性不足，工作效率不高，不能在支盤擠擴(kuò)瞬時(shí)測(cè)量出孔徑孔 深；3)易受工作環(huán)境影響，對(duì)防水密封性能提出很高要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有的支盤樁的樁基支盤孔徑孔深檢測(cè)設(shè)備的操作不便、實(shí)時(shí)性不高、 工作效率低、不適應(yīng)惡劣工作條件，本發(fā)明提供一種操作簡(jiǎn)便、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、工作效率高、有效 適應(yīng)惡劣工作條件的擠擴(kuò)支盤灌注樁成形檢測(cè)設(shè)備。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種擠擴(kuò)支盤灌注樁成形檢測(cè)設(shè)備，包括工作平臺(tái)、旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)、接長(zhǎng)桿、支盤成形 機(jī)擠擴(kuò)機(jī)構(gòu)和液壓控制中心，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)安裝在底座上，所述底座安裝在所述工作平臺(tái)上，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)與所述接長(zhǎng)桿傳動(dòng)連接，所述支盤成形擠擴(kuò)機(jī)構(gòu)包括液壓缸、活 塞桿和四連桿支盤擠擴(kuò)臂，所述接長(zhǎng)桿的下端安裝所述液壓缸，所述液壓缸內(nèi)腔中部安裝 液壓活塞，所述活塞桿與所述液壓活塞固定連接，所述活塞桿伸出所述液壓缸的下端，所述 活塞桿與所述四連桿支盤擠擴(kuò)臂連接，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)和液壓缸均與所述液壓控制中心 連接，在所述液壓缸內(nèi)安裝用以檢測(cè)活塞桿移動(dòng)行程的位移傳感器，所述位移傳感器的一 端安裝在液壓缸的上腔體的頂壁，所述位移傳感器的另一端安裝在所述液壓活塞的上端， 所述位移傳感器與用以根據(jù)活塞桿位移計(jì)算支盤孔大小實(shí)現(xiàn)成形檢測(cè)的檢測(cè)控制模塊連 接。所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)通過聯(lián)軸器與傳動(dòng)軸連接，所述傳動(dòng)軸與所述接長(zhǎng)桿連接。所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的輸出軸上安裝角度傳感器。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為支盤擠擴(kuò)時(shí)就能檢測(cè)支盤孔徑及孔深的檢測(cè)設(shè)備，在施工 的過程中可以實(shí)時(shí)檢測(cè)樁孔的垂直度?？梢詸z測(cè)出支盤樁的孔徑和支盤深度，提高了工作 效率。設(shè)備在支盤擠擴(kuò)過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，在擠擴(kuò)完成之后進(jìn)行核對(duì)。因?yàn)樵诠ぷ鞯耐?時(shí)測(cè)量，更能真實(shí)反映支盤樁的形狀、深度等參數(shù)。利用原有的支盤擠擴(kuò)成形裝置的四連桿支盤擠擴(kuò)臂，不另行添加零件。由于支盤 擠擴(kuò)裝置的工作環(huán)境中除了土層，當(dāng)?shù)叵滤槐容^高時(shí)，擠裝置的四連桿擠擴(kuò)臂處于淤泥 和沙石的工作工況，因而，檢測(cè)擠擴(kuò)參數(shù)的位移傳感器不能安裝外擠擴(kuò)臂的表面，直接暴露 于工作環(huán)境，本發(fā)明將位移傳感器安裝在擠壓用液壓缸內(nèi)部，保持液壓缸內(nèi)的壓力保持不 變，位移傳感器可以正常工作。液壓缸的移動(dòng)距離和支盤四連桿擠擴(kuò)成形裝置成一個(gè)函數(shù) 關(guān)系，通過測(cè)量液壓缸的行程便可以求解四連桿的擴(kuò)張尺寸，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集液壓缸內(nèi) 位移傳感器的信號(hào)和安裝于控制旋轉(zhuǎn)接長(zhǎng)桿上的角度傳感器信號(hào)，便可以得出支盤在此角 度下擠擴(kuò)時(shí)所處的幾何參數(shù)，通過控制支盤擠擴(kuò)角度，可以記錄支盤旋轉(zhuǎn)一周的所有幾何 尺寸參數(shù)。在擠擴(kuò)瞬時(shí)測(cè)量加載在支盤擠擴(kuò)臂上的力，根據(jù)力的大小，判斷出支盤臂是否與 孔臂的相對(duì)位置。記錄支盤擠擴(kuò)臂的擴(kuò)張尺寸、旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)角度和接長(zhǎng)桿的深度等參數(shù)， 得到當(dāng)前角度下擠擴(kuò)孔然后支盤孔徑和孔深等幾何參數(shù)。通過控制支盤工臂在擠擴(kuò)方向的 360度任意角度定位，記錄下旋轉(zhuǎn)一周的尺寸參數(shù)，然后將每個(gè)角度下的尺寸融合整個(gè)支盤 孔徑和孔深，通過數(shù)據(jù)拼接處理得出樁基的形狀尺寸和深度。當(dāng)支盤擠擴(kuò)完畢支盤修行過 程中，通過測(cè)量支盤臂的受力狀況，測(cè)量數(shù)據(jù)在修孔過程所測(cè)得尺寸進(jìn)行記錄，與上次的所 測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比校核。在支盤擠擴(kuò)成形的同時(shí)一并將擠擴(kuò)的尺寸記錄，進(jìn)行對(duì)比校核，一旦發(fā)現(xiàn)尺寸不 符合要求還可以進(jìn)行即時(shí)的修正，免去了二次吊裝測(cè)試儀器的工序，工作效率成倍提高。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在1)檢測(cè)設(shè)備利用擠擴(kuò)支盤裝置作為載體，無需額 外的提升和吊裝機(jī)構(gòu)，工作效率提高；2)由于擠擴(kuò)裝置是檢測(cè)設(shè)的組成部分，測(cè)量實(shí)時(shí)性 好，能同時(shí)測(cè)量孔徑和孔深，工作效率高；3)將測(cè)量傳感器安裝在油缸內(nèi)，使傳感器免受惡 劣的工作環(huán)境，檢測(cè)設(shè)備性能穩(wěn)定，測(cè)量精度高；4)檢測(cè)裝置對(duì)檢測(cè)尺寸實(shí)時(shí)校核，數(shù)據(jù)的 準(zhǔn)確性高。


圖1是擠擴(kuò)支盤灌注樁成形檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。參照?qǐng)D1，一種擠擴(kuò)支盤灌注樁成形檢測(cè)設(shè)備，包括工作平臺(tái)6、旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)1、 接長(zhǎng)桿7、支盤成形擠擴(kuò)機(jī)構(gòu)和液壓控制中心14，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)1安裝在底座5上，所 述底座5安裝在所述工作平臺(tái)6上，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)1與所述接長(zhǎng)桿7傳動(dòng)連接，所述支 盤成形機(jī)擠擴(kuò)機(jī)構(gòu)包括液壓缸8、活塞桿9和四連桿支盤擠擴(kuò)臂12，所述接長(zhǎng)桿7的下端安 裝所述液壓缸8，所述液壓缸8內(nèi)腔中部安裝液壓活塞10，所述活塞桿為單伸出活塞桿，所 述活塞桿9與所述液壓活塞10固定連接，所述活塞桿9伸出所述液壓缸8的下端，所述活 塞桿9與所述四連桿支盤擠擴(kuò)臂12連接，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)1和液壓缸8均與所述液壓控 制中心14連接，在所述液壓缸內(nèi)安裝用以檢測(cè)活塞桿移動(dòng)行程的位移傳感器11，所述位移 傳感器11的一端安裝在液壓缸8的上腔體的頂壁，所述位移傳感器11的另一端安裝在所 述液壓活塞10的上端，所述位移傳感器11與用以根據(jù)活塞桿位移計(jì)算支盤孔大小實(shí)現(xiàn)成 形檢測(cè)的檢測(cè)控制模塊連接。所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)1通過聯(lián)軸器與傳動(dòng)軸2連接，所述傳動(dòng)軸2與所述接長(zhǎng)桿7 連接。所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的輸出軸上安裝角度傳感器3。本實(shí)施例中，所述的旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)1為低速大扭矩液壓馬達(dá)，馬達(dá)輸出軸連接的 傳動(dòng)軸2，傳動(dòng)軸2通過螺栓連接接長(zhǎng)桿7 ；所述的傳動(dòng)軸2通過圓錐滾子軸承4定位連接； 所述的旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)1和圓錐滾子軸承4安裝在安裝于底座5上；底座5和工作平臺(tái)6用 支口定位，所述底座可以在垂直方向移動(dòng)。接長(zhǎng)桿7與支盤擠擴(kuò)成形機(jī)構(gòu)用螺栓連接。所 述的擠擴(kuò)支盤擠擴(kuò)成形機(jī)構(gòu)由液壓支盤擠擴(kuò)成形裝置改造而成，在液壓缸的內(nèi)部安裝位移 傳感器11，位移傳感器的一端安裝液壓活塞10上，另一端安裝在缸蓋底部(即液壓缸上腔 的頂壁)，在液壓控制中心14控制液壓缸兩腔體油液的流向，活塞桿9進(jìn)行軸向上下移動(dòng)， 帶動(dòng)位移傳感器11的長(zhǎng)度發(fā)生變化。所述活塞桿帶動(dòng)四連桿支盤擠擴(kuò)臂12的平動(dòng)，出現(xiàn) 擠擴(kuò)臂的張開和收攏。所述擠擴(kuò)臂的張開端點(diǎn)接觸上支盤孔壁。所述的擠擴(kuò)臂張開尺寸與 活塞桿的位移存在一個(gè)計(jì)算公式，經(jīng)過信號(hào)處理，采集的數(shù)據(jù)傳送到檢測(cè)控制模塊，可以得 到支盤所在角度的直徑；
所述的支盤擠擴(kuò)成形裝置的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，液壓馬達(dá)輸出軸上安裝有角度傳感器3。通 過控制液壓系統(tǒng)14，就能測(cè)量在另一角度下支盤直徑。支盤擠擴(kuò)成形裝置旋轉(zhuǎn)一周，可以得 到整個(gè)支盤的盤徑。所述的支盤擠擴(kuò)裝置通過接長(zhǎng)桿7與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)聯(lián)結(jié)，通過計(jì)算接長(zhǎng)桿 的長(zhǎng)度，便可以知曉支盤的盤位。同理，控制液壓系統(tǒng)，使液壓活塞桿向上移動(dòng)，收攏支盤臂，通過檢測(cè)支盤臂的受 力，可以檢測(cè)出四連桿支盤擠擴(kuò)臂是否接觸到孔壁，計(jì)算出支盤擠擴(kuò)裝置所處位置的直徑。 本發(fā)明不僅能測(cè)量出擠擴(kuò)成形支盤的盤徑和盤位，還可以測(cè)量出預(yù)先鉆孔的基孔幾何參 數(shù)。測(cè)出基孔的形狀和尺寸。該支盤擠擴(kuò)機(jī)構(gòu)既即是支盤擠擴(kuò)的工具，又是盤徑尺寸的測(cè)量機(jī)構(gòu)。一個(gè)機(jī)構(gòu)，兩 種功能。
本實(shí)施例的擠擴(kuò)支盤灌注樁成形檢測(cè)設(shè)備共有5種工作狀態(tài)
(1)擠擴(kuò)功能狀態(tài)關(guān)閉數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，向液壓缸輸入油液，支盤擠擴(kuò)機(jī)構(gòu)進(jìn)行土體擠 擴(kuò)動(dòng)作；
(2)支盤盤徑檢測(cè)狀態(tài)開啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，不向液壓缸注入油液，但保持壓力，檢測(cè) 支盤盤徑尺寸。(3)擠擴(kuò)支盤狀態(tài)開啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，同時(shí)向液壓缸注入油液，擠擴(kuò)機(jī)構(gòu)進(jìn)行支 盤擠擴(kuò)和檢測(cè)雙重工作。(4)修行校核狀態(tài)開啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，不向液壓缸注入油液，但保持壓力，控制 液壓系統(tǒng)使旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)支盤進(jìn)行修形和檢測(cè)。(5)基孔測(cè)量狀態(tài)開啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，向液壓缸注入油液，使活塞桿向上移動(dòng)，收 攏四連桿支盤擠擴(kuò)臂，在垂直方向提升，保持液壓缸內(nèi)的壓力，檢測(cè)孔徑的大小。
權(quán)利要求
1.一種擠擴(kuò)支盤灌注樁成形檢測(cè)設(shè)備，包括工作平臺(tái)、旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)、接長(zhǎng)桿、支盤成 形擠擴(kuò)機(jī)構(gòu)和液壓控制中心，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)安裝在底座上，所述底座安裝在所述工作 平臺(tái)上，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)與所述接長(zhǎng)桿傳動(dòng)連接，所述支盤成形擠擴(kuò)機(jī)構(gòu)包括液壓缸、活 塞桿和四連桿支盤擠擴(kuò)臂，所述接長(zhǎng)桿的下端安裝所述液壓缸，所述液壓缸內(nèi)腔中部安裝 液壓活塞，所述活塞桿與所述液壓活塞固定連接，所述活塞桿伸出所述液壓缸的下端，所述 活塞桿與所述四連桿支盤擠擴(kuò)臂連接，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)和液壓缸均與所述液壓控制中心 連接，其特征在于在所述液壓缸內(nèi)安裝用以檢測(cè)活塞桿移動(dòng)行程的位移傳感器，所述位移 傳感器的一端安裝在液壓缸的上腔體的頂壁，所述位移傳感器的另一端安裝在所述液壓活 塞的上端，所述位移傳感器與用以根據(jù)活塞桿位移計(jì)算支盤孔大小實(shí)現(xiàn)成形檢測(cè)的檢測(cè)控 制模塊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的大扭矩液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)擠擴(kuò)支盤樁旋擴(kuò)裝備，其特征在于所述 旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)通過聯(lián)軸器與傳動(dòng)軸連接，所述傳動(dòng)軸與所述接長(zhǎng)桿連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的大扭矩液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)擠擴(kuò)支盤樁旋擴(kuò)裝備，其特征在于 所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的輸出軸上安裝角度傳感器。
全文摘要
一種擠擴(kuò)支盤灌注樁成形檢測(cè)設(shè)備，包括工作平臺(tái)、旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)、接長(zhǎng)桿、支盤成形擠擴(kuò)機(jī)構(gòu)和液壓控制中心，旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)與接長(zhǎng)桿傳動(dòng)連接，接長(zhǎng)桿的下端安裝液壓缸，液壓缸內(nèi)腔中部安裝液壓活塞，活塞桿與液壓活塞固定連接，活塞桿伸出液壓缸的下端，活塞桿與四連桿支盤擠擴(kuò)臂連接，在液壓缸內(nèi)安裝用以檢測(cè)活塞桿移動(dòng)行程的位移傳感器，位移傳感器的一端安裝在液壓缸的上腔體的頂壁，位移傳感器的另一端安裝在液壓活塞的上端，位移傳感器與用以根據(jù)活塞桿位移計(jì)算支盤孔大小實(shí)現(xiàn)成形檢測(cè)的檢測(cè)控制模塊連接。本發(fā)明操作簡(jiǎn)便、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、工作效率高、有效適應(yīng)惡劣工作條件。
文檔編號(hào)E02D5/48GK102071707SQ20101057845
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者周見行, 姜偉, 柴國(guó)鐘, 裘信國(guó) 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)