專利名稱：孔樁水下混凝土澆筑定位裝置及其定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于樁基工程領(lǐng)域，具體涉及一種孔樁水下混凝土澆筑定位裝置及其定位方法。
背景技術(shù)：
混凝土灌注樁基礎(chǔ)因承載力高、穩(wěn)定性好、沉降量小、受施工水位或地位水位高低影響較小等優(yōu)點，已成為國內(nèi)外建筑物中最常用的基礎(chǔ)型式之一。但鉆孔灌注樁作為隱蔽工程，質(zhì)量控制難度大，尤其是在水下混凝土灌注時，混凝土始終位于孔內(nèi)泥漿下，較難判斷其澆筑高度，因此會常常出現(xiàn)以下的兩種問題一是混凝土澆筑高度不夠，造成樁頭混凝土重筑，施工費用大；二是混凝土澆筑高度過高，造成混凝土浪費，增加了鑿除樁頭混凝土的工作量。為了能夠及時掌握混凝土的澆筑高度，通常采用在有長度刻度標(biāo)記的測繩上栓一測錘放入孔中，施工人員憑借測繩下放感覺來判斷混凝土澆筑深度，由于需要憑借施工人員的感覺來控制混凝土澆筑深度，因此受施工經(jīng)驗、現(xiàn)場混凝土質(zhì)量、測錘重量等多種因素影響，很難準(zhǔn)確判斷混凝土的確切高度。專利CN102776903A公開了一種鉆孔灌注樁水下混凝土澆筑取樣器，其具體方案為取樣器頂端具有一段吊繩，底部設(shè)置有可開合的活門；在取樣過程中，下放取樣器沉入混凝土內(nèi)，混凝土推開活門進入取樣器內(nèi)，之后將取樣器上升順利取出混凝土，之后根據(jù)采樣器內(nèi)采集到的材料情況和下放的吊繩長度確定準(zhǔn)確的混凝土面高度。該方案的缺點在于需要持續(xù)不間斷的下放取樣器取樣才能掌握混凝土的澆筑高度，費時費力。因此本領(lǐng)域技術(shù)人員急需一種簡單、低成本的澆筑定位裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種孔樁水下混凝土澆筑定位裝置及其定位方法，該定位裝置通過在水下混凝土的設(shè)計標(biāo)高處設(shè)置到位提示篩和混凝土檢測箱，以在水下混凝土澆筑至到位提示篩處時基本確定其到位，并通過混凝土檢測箱對其是否精確到位進行判定。本發(fā)明目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成
一種孔樁水下混凝土澆筑定位裝置，涉及孔樁、沿所述孔樁內(nèi)壁設(shè)置的鋼筋籠以及設(shè)置于所述孔樁內(nèi)的注漿管，其特征在于所述裝置在所述水下混凝土的設(shè)計澆筑標(biāo)高處設(shè)置一到位提示篩，在其上設(shè)置有一信號標(biāo)志。在所述鋼筋籠上可拆卸式固定有若干混凝土檢測箱，所述若干混凝土檢測箱位于所述設(shè)計澆筑標(biāo)高處。所述到位提示篩呈圓環(huán)狀，其內(nèi)圓直徑大于所述注漿管直徑，其外圓直徑小于所述孔樁的孔徑。所述到位提示篩上的篩孔孔徑小于所述水下混凝土的最大設(shè)計粗骨料粒徑。
所述信號標(biāo)志具體為一表面涂覆有熒光材料的信號旗。所述混凝土檢測箱的主體為一具有可開合箱蓋的箱體，在所述箱體上固定有一提手，分別在所述箱蓋和提手上連接拉繩；同時在所述箱體的任意一豎直面板上固定設(shè)置上、下兩個栓孔。所述鋼筋籠的豎向鋼筋上位于所述設(shè)計澆筑標(biāo)高處垂直焊接有承托鋼板，所述承托鋼板上開設(shè)有定位孔。一種涉及上述孔樁水下混凝土澆筑定位裝置的定位方法，其特征在于所述定位方法至少包括如下步驟 將所述若干混凝土檢測箱下放，使其箱體與鋼筋籠插裝配合固定，以使所述混凝土檢測箱定位；在所述到位提示篩上連接若干吊繩，通過所述若干吊繩吊放定位所述到位提示篩至所述孔樁內(nèi)的水下混凝土設(shè)計澆筑標(biāo)高處； 所述注漿管貫穿所述到位提示篩的中心圓孔，并與其內(nèi)圓相隔一定安全距離；通過所述注漿管向所述孔樁內(nèi)灌注水下混凝土，當(dāng)所述水下混凝土澆筑上升到設(shè)計澆筑標(biāo)高時，其內(nèi)的粗骨料粒徑物則會頂起所述到位提示篩，引起設(shè)置于其上的信號旗到指定位置，位于地面上的施工人員獲知所述水下混凝土澆筑基本到位；此時，通過拉繩拉開所述混凝土檢測箱的箱蓋，使所述孔樁內(nèi)的填充物填滿箱體；脫開所述的插裝配合，提起所述混凝土檢測箱，對其箱體內(nèi)部填充物是否是水下混凝土進行判斷；若箱體內(nèi)是水下混凝土則可確定水下混凝土已澆筑至設(shè)計標(biāo)高，停止灌注；若箱體內(nèi)部不是水下混凝土，則繼續(xù)灌注，并通過剩余下的所述混凝土檢測箱檢測判定，直至燒筑到位即可。本發(fā)明的優(yōu)點是，結(jié)構(gòu)簡單、成本低，便于施工人員操作，無需實時人工取樣判定其澆筑位置，當(dāng)水下混凝土澆筑至設(shè)計標(biāo)高時，信號旗自動提醒到位，有效避免孔樁內(nèi)混凝土的超灌或少灌現(xiàn)象。


圖1為本發(fā)明的立面示意 圖2為本發(fā)明的俯視不意 圖3為本發(fā)明中混凝土檢測箱立面示意 圖4為本發(fā)明中混凝土檢測箱俯視示意 圖5為本發(fā)明中混凝土檢測箱上的栓孔俯視 圖6為本發(fā)明中混凝土檢測箱與豎向鋼筋可拆卸式固定的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明的特征及其它相關(guān)特征作進一步詳細說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解
如圖1-6，圖中標(biāo)記1-16分別為孔樁1、信號標(biāo)志2、到位提示篩3、混凝土檢測箱4、設(shè)計澆筑標(biāo)高5、豎向鋼筋6、橫向鋼筋7、注漿管8、鋼筋籠9、拉繩10、箱蓋11、提手12、拉繩13、栓孔14、承托鋼板15、銷栓16。實施例如圖1、2所示，本實施例具體涉及一種孔樁水下混凝土澆筑定位裝置及其定位方法，用于精確定位孔樁I內(nèi)的水下混凝土燒筑高度，防止水下混凝土燒筑過高或澆筑高度不夠。澆筑定位分成兩個功能設(shè)計，一是防止過高，即當(dāng)水下混凝土澆筑到孔樁I的后，裝置能有所反應(yīng)；二是防止不足，主要通過設(shè)計混凝土檢測箱4提取設(shè)計澆筑標(biāo)高處的樁體填充物樣本來檢查。如圖1、2所示，本實施涉及孔樁1、沿孔樁I內(nèi)壁設(shè)置的鋼筋籠9、設(shè)置于孔樁I中心處的注漿管8以及設(shè)置于孔樁I內(nèi)的澆筑定位裝置，鋼筋籠9由若干豎向鋼筋6和若干橫向鋼筋7綁扎而成。其中澆筑定位裝置主要包括到位提示篩3和若干混凝土檢測箱4，到位提示篩3設(shè)置于水下混凝土的設(shè)計澆筑標(biāo)高5處，混凝土檢測箱4設(shè)置于到位提示篩3的下方并且可拆卸式固定于豎向鋼筋6上，在到位提示篩3的上表面上設(shè)置有一信號標(biāo)志2，該信號標(biāo)志2具體為一外表面涂覆有熒光材料層的信號旗，方便施工人員觀察；到位提示篩3具體呈圓環(huán)狀，其內(nèi)圓直徑大于注漿管8的直徑，確保兩者之間存在一定的安全距離，其外圓直徑略小于鋼筋籠9的直徑，兩者之間亦存在一定的安全距離；同時對于到位提示篩3的孔徑存在一定要求，其孔徑以水下混凝土的最大設(shè)計粗骨料粒徑為控制目標(biāo)，應(yīng)小于粗骨料粒徑。如圖3-6所示，混凝土檢測箱4具體為一方形箱體，其上箱蓋11單端鉸接可自由開合，在其箱體中部設(shè)置有一提手12，分別在箱蓋11和提手12上系有拉繩10和13 ;在箱體的豎向面板上設(shè)置有上、下兩個栓孔14，同時在豎向鋼筋6上垂直焊接一水平承托鋼板15，在水平承托鋼板15上開設(shè)有一定位孔，兩個栓孔14的中心和定位孔的中心對齊，并通過插入銷栓16將混凝土檢測箱4插裝配合固定于豎向鋼筋6上。如圖1-6所示，該水下混凝土澆筑定位裝置的定位方法包括如下步驟
①在孔樁I中，將混凝土檢測箱4下放至設(shè)計澆筑標(biāo)高5處，使箱體上的上、下兩個栓孔14的中心與承托鋼板15上的定位孔中心重合，在三孔之間插入銷栓16，以使混凝土檢測箱4插裝配合固定于豎向鋼筋6上；其中混凝土檢測箱4在鋼筋籠9上設(shè)置有多個；
②在到位提示篩3的圓周上系有多根吊繩，通過吊繩將到位提示篩3吊放到孔樁I內(nèi)的設(shè)計澆筑標(biāo)高5處，確保到位提示篩3的外圓與鋼筋籠9之間相隔一定的安全距離；
③之后將注漿管8下放至孔樁I的底部，注漿管8貫穿到位提示篩3的中心圓孔，同時確保注漿管8與到位提示篩3的內(nèi)圓之間相隔一定的安全距離，以防注漿管8在灌注水下混凝土?xí)r帶動到位提示篩3抖動,造成錯誤信號；
④其后將拌合好的水下混凝土通過混凝土下料斗到達注漿管8，依次從孔樁I下部往上部澆筑水下混凝土，當(dāng)水下混凝土澆筑上升到設(shè)計標(biāo)高時，其內(nèi)的粗骨料粒徑物則會頂起到位提示篩3，引起設(shè)置于其上的信號標(biāo)志2晃動，位于地面的施工人員觀測到信號標(biāo)志2到達指定位置，即可獲知水下混凝土已大致澆筑至設(shè)計澆筑標(biāo)高5處，但是由于可能存在施工機械的振動引起信號標(biāo)志2頂升的可能性，或存在水下混凝土部分澆筑到位頂起到位提示篩3的可能，因此施工人員無法完全肯定水下混凝土已經(jīng)澆筑達到設(shè)計澆筑標(biāo)高5處；故施工人員通過拉繩10拉開混凝土檢測箱4的上部箱蓋11，使孔樁I內(nèi)的填充物填滿其箱體，之后混凝土檢測箱4與豎向鋼筋6之間的插裝配合，拉動提手12上的拉繩13提起混凝土檢測箱4至地面，檢查填充于箱體內(nèi)部的填充物是否為水下混凝土，若該填充物為水下混凝土，則表明孔樁I內(nèi)的水下混凝土已澆筑至設(shè)計標(biāo)高，停止灌注；若該填充物非水下混凝土，則繼續(xù)灌注，當(dāng)?shù)轿惶崾竞Y3上的信號標(biāo)志2再次晃動時，通過設(shè)置在豎向鋼筋6上的其余混凝土檢測箱4取樣判斷填充物是否為水下混凝土，依此類推，直至判斷定位出水下混凝土燒筑到位。
權(quán)利要求
1.一種孔樁水下混凝土澆筑定位裝置，涉及孔樁、沿所述孔樁內(nèi)壁設(shè)置的鋼筋籠以及設(shè)置于所述孔樁內(nèi)的注漿管，其特征在于所述裝置在所述水下混凝土的設(shè)計澆筑標(biāo)高處設(shè)置一到位提示篩，在其上設(shè)置有一信號標(biāo)志。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種孔樁水下混凝土澆筑定位裝置，其特征在于在所述鋼筋籠上可拆卸式固定有若干混凝土檢測箱，所述若干混凝土檢測箱位于所述設(shè)計澆筑標(biāo)高處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種孔樁水下混凝土澆筑定位裝置，其特征在于所述到位提示篩呈圓環(huán)狀，其內(nèi)圓直徑大于所述注漿管直徑，其外圓直徑小于所述孔樁的孔徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種孔樁水下混凝土澆筑定位裝置，其特征在于所述到位提示篩上的篩孔孔徑小于所述水下混凝土的設(shè)計最大粗骨料粒徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種孔樁水下混凝土澆筑定位裝置，其特征在于所述信號標(biāo)志具體為一表面涂覆有熒光材料的信號旗。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種孔樁水下混凝土澆筑定位裝置，其特征在于所述混凝土檢測箱的主體為一具有可開合箱蓋的箱體，在所述箱體上固定有一提手，分別在所述箱蓋和提手上連接拉繩；同時在所述箱體的任意一豎直面板上固定設(shè)置上、下兩個栓孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種孔樁水下混凝土澆筑定位裝置，其特征在于所述鋼筋籠的豎向鋼筋上位于所述設(shè)計澆筑標(biāo)高處垂直焊接有承托鋼板，所述承托鋼板上開設(shè)有定位孔。
8.一種涉及權(quán)利要求1-7所述的孔樁水下混凝土澆筑定位裝置的定位方法，其特征在于所述定位方法至少包括如下步驟將所述若干混凝土檢測箱下放，使其箱體與鋼筋籠插裝配合固定，以使所述混凝土檢測箱定位；在所述到位提示篩上連接若干吊繩，通過所述若干吊繩吊放定位所述到位提示篩至所述孔樁內(nèi)的水下混凝土設(shè)計澆筑標(biāo)高處；所述注漿管貫穿所述到位提示篩的中心圓孔，并與其內(nèi)圓相隔一定安全距離；通過所述注漿管向所述孔樁內(nèi)灌注水下混凝土，當(dāng)所述水下混凝土澆筑上升到設(shè)計澆筑標(biāo)高時，其內(nèi)的粗骨料粒徑物則會頂起所述到位提示篩，引起設(shè)置于其上的信號旗到指定位置，位于地面上的施工人員獲知所述水下混凝土澆筑基本到位；此時，通過拉繩拉開所述混凝土檢測箱的箱蓋，使所述孔樁內(nèi)的填充物填滿箱體；脫開所述的插裝配合，提起所述混凝土檢測箱，對其箱體內(nèi)部填充物是否是水下混凝土進行判斷；若箱體內(nèi)是水下混凝土則可確定水下混凝土已澆筑至設(shè)計標(biāo)高，停止灌注；若箱體內(nèi)部不是水下混凝土，則繼續(xù)灌注，并通過剩余下的所述混凝土檢測箱檢測判定，直至澆筑到位即可。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及一種孔樁水下混凝土澆筑定位裝置及其定位方法。其具體方案如下在孔樁內(nèi)位于水下混凝土設(shè)計澆筑標(biāo)高處設(shè)置一到位提示篩，其上設(shè)置有信號標(biāo)志，同時在鋼筋籠上可拆卸式固定有若干混凝土檢測箱，混凝土檢測箱位于設(shè)計澆筑標(biāo)高處；當(dāng)水下混凝土澆筑至設(shè)計標(biāo)高時，將會頂起到位提示篩，引起信號標(biāo)志到指定位置，表明混凝土澆筑大致到位，之后通過混凝土檢測箱取樣檢測水下混凝土是否完全澆筑至設(shè)計澆筑標(biāo)高。本發(fā)明的優(yōu)點是，結(jié)構(gòu)簡單、成本低，便于施工人員操作，無需實時人工取樣判定其澆筑位置，當(dāng)水下混凝土澆筑至設(shè)計標(biāo)高時，信號旗自動提醒到位，有效避免孔樁內(nèi)混凝土的超灌或少灌現(xiàn)象。
文檔編號E02D15/06GK103015427SQ20121058205
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者錢寅星, 林志勇, 洪淮斌 申請人:中鐵二十四局集團有限公司, 中鐵二十四局集團福建鐵路建設(shè)有限公司