专利名称：混凝土振捣机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑混凝土振捣器械，具体的讲是插入式的混凝土振捣机。
背景技术：
混凝土振捣是混凝土浇筑的关键工艺，工艺过程中振捣质量的监测与控制是混凝土质量控制的重要环节之一。混凝土振捣是指的对卸入浇筑仓内的混凝土拌和物进行振动捣实，以满足设计质量要求。若混凝土振捣不充分，可能造成混凝土内部孔隙过大、过多，影响混凝土强度，增加混凝土渗透性，降低耐用性，并可能造成蜂窝麻面；若过分振捣，可能造成骨料和浆液离析，底部骨料集中、粘结不足，表面泛浆、影响层间结合。因此对振捣过程的控制尤为重要。传统的施工现场振捣质量控制，是通过振捣棒的交错插入来保证混凝土浇筑区域的全覆盖，同时通过人工经验来控制振捣棒插入深度和插入角度，以及振捣时长、振捣间距等过程控制参数，从而保证混凝土振捣密实。一般的经验控制方式为:当混凝土不再显著下沉、不出现气泡、开始泛浆则认为混凝土已振捣密实，此时拔出振捣棒防止过分振捣而引起骨料下沉离析。但 实际操作中，施工人员难以做到振捣棒插入深度、插入角度、振捣时长、振捣间距等参数的精确把握，因而根据个人经验操作的随意性强，振捣质量在很大程度上受人为因素和工作条件的影响，难以避免出现欠振、过振、漏振等问题，并且可能产生质量缺陷且难以及时获知和处理。这已成为混凝土振捣质量控制的通病。同时，振捣过程信息难以系统采集和保存，在对施工质量进行评价、对施工缺陷及时纠正以及运行期的建筑物维护等缺乏依据。目前也有在手持式振捣器上设置定时器和深度刻度，通过定时器提醒振捣时间，由设置在连接软管上的环形突起刻度量测插入深度。这种振捣器的缺点在于:I)虽然这种振捣器可以通过刻度线等方法量测振捣棒的插入深度，但无法监控有效插入深度和判断是否满足规范要求的“距离已浇混凝土 IOcm或插入下层新浇筑混凝土5cm”的要求。有效插入深度指的是，振捣棒插入混凝土后，混凝土表面以下的振捣棒在铅直方向的投影长度。2)无法监控和记录振捣的点位和覆盖范围，可能导致重复振捣或者漏振。3)无法记录振捣过程数据，为质量评价和运行维护提供依据。4)无法在振捣过程中将振捣过程中的操作或质量问题及时反馈至操作人员和管理人员。监理等管理人员难以获取实时的不规范操作信息，缺乏有效的监督。5)振捣深度的量测未考虑插入倾角，倾斜插入时，有效插入深度可能不满足要求。6)振捣时间采用定时器控制，振捣点位移动时间、插入和拔出时间、其他施工干扰等时间均计入振捣时间。因此需要采用精细化、智能化的技术手段和设备有效的监测和控制混凝土振捣质量。
实用新型内容本实用新型提供了一种混凝土振捣机，除具有振捣施工功能外，还可用于实时监控混凝土振捣的有效时间、插入深度、振捣覆盖范围、插入和拔出速度等影响混凝土质量的关键参数。本实用新型的混凝土振捣机，包括有中央处理单元，所述的中央处理单元连接有水平传感设备和测距模块，所述的水平传感设备设于混凝土振捣机的振捣架上，测距模块设于与混凝土振捣机的振捣臂上，方向平行于混凝土振捣机的振捣棒，安装高度高于振捣棒的最大插入深度值，中央处理单元还通过无线传输模块与移动监控终端无线连接。通过测距模块获取振捣棒插入混凝土表面的深度，水平传感设备获取振捣棒与铅垂方向的夹角，将这两个数据经中央处理单元(CPU)计算生成有效插入深度、插入速度、拔出速度的数据；测距模块还用于监控振捣棒插入深度的动态变化，从插入深度达到最小深度开始计时，直至振捣完毕振捣棒拔出混凝土达到限定长度为止，由中央处理单元计算振捣有效时间。中央处理单元从测距模块和水平传感设备获取实时监控信息，并与控制指标进行对比，对不良施工记录进行判别和预警标记。通过所述的无线传输模块将监控记录和预警信息实时传输到后方的施工监理监控系统及移动监控终端，管理人员可通过监控系统及移动终端对信息进行分析处理并发布纠偏指令，进行质量考核和评定。无线传输模块可以采用WiFi (Wireless Fidelity)无线网络,也可采用ZigBee、GSM等无线网络,用于远距离的信号传输，有利于对数据进行复杂的运算和统计。其中ZigBee网络具有低功耗、低成本、使用免费2.4G频段，以及高抗干扰和高保密性的特点。进一步的，中央处理单元还连接有定位模块，所述的定位模块包括了布置在施工场地内的固定基站和分别设于混凝土振捣机的振动架两端的移动天线。定位模块可以是GPS定位模块或北斗卫星定位模块。通过定位模块监控振动架两端的坐标，可获取振捣棒的振捣坐标和方位角，将坐标和方位角信息发送到中央处理单元，计算本次振捣的有效范围。进一步的，中央处理 单元还与驾驶室监控系统连接，所述的驾驶室监控系统设于混凝土振捣机的驾驶室面板上。驾驶室监控系统从中央处理单元获取当前操作的插入深度、振捣时长、插入角度等实时信息和预警信息，进行提醒操作员修正操作。优选的，在驾驶室监控系统中设有显示屏幕和提示装置。通过显示屏幕可以更为直观的显示各种信息。当监理人员发布指令时，显示屏幕可以显示指令内容。优选的，所述的提示装置包括有声音发生装置和指示灯。声音发生装置如蜂鸣设备或警报器。指示灯可以对当前振捣点闪烁，通过振捣时间指示灯、振捣深度指示灯分别提醒欠振/超振、插入深度满足/不足，以红绿黄灯颜色区分不同状态。优选的，中央处理单元通过无线传输模块还与后台监控终端无线连接。后台监控终端可以是PC电脑，用于监理等相关监控人员在室内进行振捣施工的监控和振捣信息的管理，可以适于大数据的复杂运算。优选的，所述的移动监控终端为PAD (平板电脑)或智能手机。PAD和智能手机都是现在常见的便携智能移动终端，在它们安装了相应的软件后，可以对振捣数据进行常用的分析处理，便于监控人员对振捣过程的掌控。可选的，所述的测距模块为超声波测距模块或红外线测距模块。可选的，所述的水平传感设备为水平传感仪或陀螺仪，通过水平传感仪或陀螺仪可以方便准确的监控振捣机插入的倾角。本实用新型的混凝土振捣机能够实现对混凝土振捣过程的全程动态和各种数据实时监控，为施工质量的评价、考核和施工缺陷的排查提供确切的依据，对未达到控制要求的施工操作进行实时提醒，及时对影响混凝土质量的操作进行纠正，并且对振捣过程的各项指标进行定量监控，加强了施工操作的规范管理，有利于提高施工质量。以下结合实施例的具体实施方式
，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的范围内。
图1为本实用新型混凝土振捣机的电路连接框图。
具体实施方式
如图1所示本实用新型的混凝土振捣机，包括有中央处理单元(CPU)，所述的中央处理单元连接有陀螺仪形式的水平传感设备和超声波测距模块。通过测距模块获取振捣棒插入混凝土表面的深度，水平传感设备获取振捣棒与铅垂方向的夹角，将这两个数据经中央处理单元计算生成有效插入深度、插入速度、拔出速度的数据。水平传感设备设于混凝土振捣机的振捣架上，测距模块设于与混凝土振捣机的振捣臂上，方向平行于混凝土振捣机的振捣棒，安装高度高于振捣棒的最大插入深度值。测距模块还用于监控振捣棒插入深度的动态变化，从插入深度达到最小深度开始计时，直至振捣完毕振捣棒拔出混凝土达到限定长度为止，由中央处理单元计算振捣有效时间。中央处理单元从测距模块和水平传感设备获取实时监控信息，并与控制指标进行对比，对不良施工记录进行判别和预警标记。通过所述的无线传输模块将监控记录和预警信息实时传输到后方的施工监理监控系统及移动监控终端，管理人员可通过监控系统及移动终端对信息进行分析处理并发布纠偏指令，进行质量考核和评定。中央处理单元 还通过WiFi(Wireless Fidelity)类型的无线传输模块与PAD或智能手机等移动监控终端和后台监控终端无线连接，移动监控终端可以对振捣数据进行常用的分析处理，便于监控人员对振捣过程的掌控；后台监控终端可以是PC电脑，用于监理等相关监控人员在室内进行振捣施工的监控和振捣信息的管理，可以适于大数据的复杂运算。同时，中央处理单元还连接有GPS定位模块和驾驶室监控系统连接。GPS定位模块包括了布置在施工场地内的固定基站和分别设于混凝土振捣机的振动架两端的移动天线。通过GPS定位模块监控振动架两端的坐标，可获取振捣棒的振捣坐标和方位角，将坐标和方位角信息发送到中央处理单元，计算本次振捣的有效范围。驾驶室监控系统设于混凝土振捣机的驾驶室面板上。驾驶室监控系统从中央处理单元获取当前操作的插入深度、振捣时长、插入角度等实时信息和预警信息，进行提醒操作员修正操作。在驾驶室监控系统中设有显示屏幕和声音、指示灯的提示装置。显示屏幕可以更为直观的显示各种信息，当监理人员发布指令时，显示屏幕可以显示指令内容。指示灯可以对当前振捣点闪烁，通过振捣时间指示灯、振捣深度指示灯分别提醒欠振/超振、插入深度满足/不足，以红绿黄灯颜色区分不同状态。在混凝土振捣机中还具有电源模块。电源模块包括了 DC/DC (直流转换直流)转换模块、充电电路和内置蓄电池，为所述的GPS定位模块、超声波测距模块、中央处理单元以及无线传输模块、水平传感设备供电。当振捣机的车载电源正常供电时，经所述DC/DC转换模块转换为稳定的工作电流，为所述各模块供电，并通过充电电路为内置的蓄电池充电。当振捣机的车载电源不能正常供电时，由内置蓄电电池进行供电。这样通过对混凝土振捣过程的全程动态和各种数据实时监控，为施工质量的评价、考核和施工缺陷的排查提供确切的依据，对未达到控制要求的施工操作进行实时提醒，及时对影响混凝土质量的操作进行纠正，并且对振捣过程的各项指标进行定量监控，加强了施工操作的规范 管理，提高了施工质量。
权利要求1.混凝土振捣机，包括有中央处理单元，其特征为:所述的中央处理单元连接有水平传感设备和测距模块，所述的水平传感设备设于混凝土振捣机的振捣架上，测距模块设于与混凝土振捣机的振捣臂上，方向平行于混凝土振捣机的振捣棒，安装高度高于振捣棒的最大插入深度值，中央处理单元还通过无线传输模块与移动监控终端无线连接。
2.如权利要求1所述的混凝土振捣机，其特征为:中央处理单元还连接有定位模块，所述的定位模块包括了布置在施工场地内的固定基站和分别设于混凝土振捣机的振动架两端的移动天线。
3.如权利要求1所述的混凝土振捣机，其特征为:中央处理单元还与驾驶室监控系统连接，所述的驾驶室监控系统设于混凝土振捣机的驾驶室面板上。
4.如权利要求3所述的混凝土振捣机，其特征为:在驾驶室监控系统中设有显示屏幕和提示装置。
5.如权利要 求4所述的混凝土振捣机，其特征为:所述的提示装置包括有声音发生装置和指示灯。
6.如权利要求1所述的混凝土振捣机，其特征为:中央处理单元通过无线传输模块还与后台监控终端无线连接。
7.如权利要求1至6之一所述的混凝土振捣机，其特征为:所述的移动监控终端为PAD或智能手机。
8.如权利要求1至6之一所述的混凝土振捣机，其特征为:所述的测距模块为超声波测距模块或红外线测距模块。
9.如权利要求1至6之一所述的混凝土振捣机，其特征为:所述的水平传感设备为水平传感仪或陀螺仪。
专利摘要本实用新型涉及混凝土振捣机，包括有中央处理单元，所述的中央处理单元连接有水平传感设备、测距模块和定位模块，所述的水平传感设备设于混凝土振捣机的振捣架上，测距模块设于与混凝土振捣机的振捣臂上，方向平行于混凝土振捣机的振捣棒，安装高度高于振捣棒的最大插入深度值，中央处理单元还通过无线传输模块与移动监控终端无线连接。本实用新型能够实现对混凝土振捣过程的全程动态和各种数据实时监控，为施工质量的评价、考核和施工缺陷的排查提供确切的依据，对未达到控制要求的施工操作进行实时提醒，及时对影响混凝土质量的操作进行纠正，并且对振捣过程的各项指标进行定量监控，加强了施工操作的规范管理，有利于提高施工质量。
文档编号E04G21/08GK203113804SQ20132009248
公开日2013年8月7日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者陈万涛, 邱向东, 尹习双, 刘金飞, 钟桂良, 宋述军, 赖刚, 刘永亮 申请人:中国水电顾问集团成都勘测设计研究院