一种环形压浆分配器及压浆系统的制作方法

本实用新型涉及一种环形压浆分配器及压浆系统，属于工程打桩技术领域。

背景技术：

桩基压浆技术也称桩基后压浆技术，该技术在桩身混凝土灌注完毕，待混凝土达到一定强度后，利用预先安装于桩内钢筋笼上的压浆装置以及整套压浆设备，将特定比例水灰比的水泥浆液压入桩底土层或桩底以上若干标高处桩侧土层中，从而达到提高桩基承载力和刚度的目的，可大幅减少桩基造价，提高设计的可靠度。

现行的桩基压浆技术，主要依靠人工控制压浆参数和操作，存在操作延时、控制压浆量或压力误差较大、压浆情况不透明、难以监管、效率不高等问题，并最终导致压浆质量难以保证，影响桩基承载力。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用全新结构设计，引入电控自动化机械结构，能够能够有效提高桩孔压浆工作效率，保证压浆效果的环形压浆分配器。

本实用新型为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本实用新型设计了一种环形压浆分配器，利用压浆泵，针对桩底、以及桩底以上预设各标高处位置进行压浆操作；其中，桩孔中放置安装压浆装置的钢筋笼，并灌注混凝土；所述环形压浆分配器包括筒体、第一端盖、第二端盖、轴承座、主轴、第一电驱动装置、第二电驱动装置、主入浆管、活塞套管、至少两个出浆管和至少两根输浆管；

筒体的两端敞开、且相互贯通，筒体两端端口分别所在面彼此相平行，筒体其中一端端口的口径与第一端盖的外径相适应，第一端盖对接设置于筒体该端的端口位置，第一端盖中心位置设置贯穿其两表面的通孔，该通孔的内径与主轴的外径相适应，主轴的其中一端由筒体外部空间经第一端盖的通孔、位于筒体内部空间，轴承座的内径与主轴外径相适应，轴承座固定设置于第一端盖上面向外部空间的面上，且轴承座上的通孔与第一端盖上通孔相对接，轴承座上的通孔固定套设在主轴另一端的外周上，主轴垂直于第一端盖所在面，主轴相对轴承座转动；

第一电驱动装置位于筒体内，并用于驱动主轴以其中心线为轴进行转动；

筒体另一端端口的口径与第二端盖的外径相适应，第二端盖对接设置于筒体该端的端口位置，第二端盖中心位置设置贯穿其两表面的通孔，该通孔的内径与主入浆管的外径相适应，主入浆管穿过第二端盖上的通孔，并与第二端盖上的通孔相固定连接，主入浆管与第二端盖相垂直，且主入浆管的中心线与主轴的中心线共线；

活塞套管包括活塞管、以及套设于活塞管外的套管，套管其中一端的侧面与主轴上位于筒体内部空间的端部相固定连接，且套管与主轴相垂直，套管随主轴的转动而转动；套管上与主轴相连接的端部经轴承与主入浆管上位于筒体内部空间的端部相活动对接，套管在随主轴转动过程中、与主入浆管发生相对转动；

第二电驱动装置位于筒体内，并用于驱动活塞管进出套管；

各个出浆管的结构彼此相同，筒体侧面一周设置贯穿筒体内外空间的各个通孔，该各个通孔的内径与出浆管的外径相适应，且该通孔的数量与出浆管的数量相等，各个出浆管分别一一对应穿过筒体侧面上的各个通孔，各个出浆管分别与对应筒体侧面上的通孔相固定，且各个出浆管中心线汇聚于一点，且该点位于主轴的中心线上，所有出浆管所在面与套管随主轴转动的转动面相共面，出浆管上位于筒体内部空间的端部的口径与活塞管上背向套管所连轴承的端部的口径相适应，套管随主轴转动依次与各个出浆管相位置对应，且基于套管与出浆管的彼此对应位置，设置于套管中的活塞管在第二电驱动装置控制下进出套管，并与对应出浆管相对接；

压浆泵的输出端与主入浆管上位于筒体外部空间的端部相对接，压浆泵接收指定混合比的浆液，并向主入浆管输送；输浆管的根数不大于出浆管的个数，各个出浆管位于筒体外部空间的端部、分别一一对应连接各根输浆管的一端，各根输浆管的另一端分别一一对接桩孔压浆装置中各竖向压浆管的顶端，桩孔压浆装置中各竖向压浆管分别对应桩底、以及桩底以上预设各标高处位置，其中，分别对应桩底、以及桩底以上预设各标高处位置的各竖向压浆管的末端分别一一对应对接一分n管路的单输入口，各个一分n管路上的n个输出口分别指向对应桩底或桩底以上预设各标高处位置，n大于或等于2。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述第一电驱动装置包括第一可逆电机、主动轮和从动轮，从动轮中心位置设置贯穿其两面的通孔，且该通孔的内径与所述主轴的外径相适应，从动轮位于所述筒体中，从动轮固定套设于主轴上，且主轴垂直于从动轮所在面，第一可逆电机的驱动杆与主动轮的中心位置相固定连接，且第一可逆电机的驱动杆垂直于主动轮所在面，主动轮的外齿轮与从动轮的外齿轮彼此相对应，第一可逆电机固定设置于筒体内部，且主动轮的外齿轮与从动轮的外出轮相对接，从动轮在第一可逆电机针对主动轮的转动控制下而转动，并带动主轴以其中心线为轴进行转动。

作为本实用新型的一种优选技术方案：还包括霍尔开关传感器A组件，以及分别与霍尔开关传感器A组件相对应的各个霍尔开关传感器B组件；霍尔开关传感器A组件设置于所述从动轮其中一侧面的边缘上，且霍尔开关传感器A组件的信号端指向方向背向与所述主轴的中心线相交，且霍尔开关传感器A组件信号端指向方向所在直线与活塞套管的中心线相平行，随从动轮的转动，霍尔开关传感器A组件的信号端指向扫射面与从动轮所在面相平行；霍尔开关传感器B组件的数量与所述出浆管的个数相等，各个霍尔开关传感器B 组件与各个出浆管分别一一对应，各个霍尔开关传感器B组件位于所述筒体内，各个霍尔开关传感器B组件位于从动轮一周的外侧，各个霍尔开关传感器B组件信号端指向方向所在直线与霍尔开关传感器A组件的信号端指向扫射面相共面，各个霍尔开关传感器B组件信号端指向方向所在直线沿竖直方向投影分别与对应出浆管中心线的投影相共线，各个霍尔开关传感器B组件信号端指向从动轮的中心线；霍尔开关传感器A组件的信号端随从动轮的转动依次与各个霍尔开关传感器B组件的信号端相对应。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述第二电驱动装置包括第二可逆电机和传动杆，第二可逆电机固定于所述筒体内，第二可逆电机的驱动杆与传动杆的其中一端相连接，传动杆的另一端与活塞管上背向套管所连轴承的端部相连接，活塞管在第二可逆电机针对传动杆的驱动下进出套管。

作为本实用新型的一种优选技术方案：还包括传动定位件，所述传动杆为螺杆，所述第二可逆电机上驱动杆的端部与螺杆的其中一端相连接，且第二可逆电机上驱动杆所在直线与螺杆所在直线共线，螺杆随第二可逆电机上驱动杆的转动而转动，传动定位件与所述活塞管上背向套管所连轴承的端部相连接，传动定位件上沿平行于所述活塞管中心线的方向上设置贯穿两侧的通孔，该通孔的内径与螺杆的外径相适应，且该通孔的内壁上设置与螺杆上外螺纹相对应的内螺纹，螺杆通过其外螺纹与传动定位件上通孔内壁的内螺纹的相互作用、在该通孔中穿梭，且螺杆所在直线与活塞管中心线相平行，随着第二可逆电机针对螺杆的控制转动，传动定位件在螺杆上来回移动，活塞管随传动定位件的来回移动而进出套管。

作为本实用新型的一种优选技术方案：还包括指示针和各个标记件，指示针位于所述筒体外部，指示针的其中一端与所述主轴上连接所述轴承座的端部相连接，指示针所在直线与所述活塞套管中心线相平行；标记件的数量与出浆管的数量相等，各个标记件分别与各个出浆管一一对应，各个标记件设置于所述第一端盖上面向筒体外部的面上，且各个标记件的设置位置以第一端盖上通孔为中心构成圆形，各个标记件设置位置分别位于对应出浆管所在直线与主轴所在直线的共面上。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述套管上与所述主轴相连接的端部经轴承，并结合密封圈与所述主入浆管上位于所述筒体内部空间的端部相活动对接。

作为本实用新型的一种优选技术方案：还包括设置于所述压浆泵输出端与主入浆管相对接位置的流量计和压力计。

基于上述所设计环形压浆分配器的结构，本实用新型进一步设计了一种基于环形压浆分配器的压浆系统，通过电控自动化机械结构，能够能够有效提高桩孔压浆工作效率，保证压浆效果。

本实用新型为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本实用新型设计了一种基于环形压浆分配器的压浆系统，包括制浆机、控制终端、压浆泵，以及所述环形压浆分配器；其中，制浆机的输出端与压浆泵的输入端相连接，压浆泵的输出端与环形压浆分配器中、主入浆管上位于所述筒体外部空间的端部相对接；制浆机、压浆泵、环形压浆分配器分别与控制终端相连接；

控制终端控制制浆机制造不同水灰比的浆液，向压浆泵输送；

压浆泵在控制终端的控制下，接收来自制浆机所制造的不同水灰比的浆液，并在控制终端的控制下进行压浆操作；

环形压浆分配器用于在控制终端的控制下，利用压浆泵，针对桩底、以及桩底以上预设各标高处位置进行压浆操作。

本实用新型所述一种环形压浆分配器及压浆系统采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

(1)本实用新型所设计环形压浆分配器及压浆系统，实现了自动化控制，可根据参数自动执行相应指令，整个压浆过程基本没有人工参与，自动化程度高，可大大提高压浆效率，减少人工成本；

(2)本实用新型所设计环形压浆分配器及压浆系统，在自动化控制提高效率的同时，也减少了人为因素的负面影响，如反应不及时、操作灵敏度不高、容易出错、人工操作存在安全隐患等，使压浆施工更加能够保证质量、安全可靠；

(3)本实用新型所设计环形压浆分配器及压浆系统，解决了现有压浆技术采用人工记录方式，效率低、易出错的缺点，整个压浆施工过程实现自动化控制，为压浆数据数字化、网络化奠定了基础，全过程中的参数传递与记录均为数字信号，无人工参与，记录准确详实；同时数据可无线上传到服务器端，供业主、设计、施工、监理各方人员查看，实现透明化施工，加强监督。

附图说明

图1是本实用新型所设计一种环形压浆分配器的剖面示意图；

图2是本实用新型所设计一种环形压浆分配器的俯视图；

图3是本实用新型所设计一种环形压浆分配器中一分n管路示意图。

其中，1.筒体，2.第一端盖，3.第二端盖，4.轴承座，5.主轴，6.第一可逆电机， 7.主动轮，8.从动轮，9.第二可逆电机，10.传动杆，11.主入浆管，12.活塞套管， 13.出浆管，15.霍尔开关传感器A组件，16.霍尔开关传感器B组件，17.传动定位件。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型设计了一种环形压浆分配器，利用压浆泵，针对桩底、以及桩底以上预设各标高处位置进行压浆操作；其中，桩孔中放置安装压浆装置的钢筋笼，并灌注混凝土；实际应用当中，具体设计所述环形压浆分配器包括筒体1、第一端盖2、第二端盖3、轴承座4、主轴5、第一电驱动装置、第二电驱动装置、主入浆管11、传动定位件17、活塞套管12、至少两个出浆管13、至少两根输浆管和霍尔开关传感器A组件15，以及分别与霍尔开关传感器A组件15相对应的各个霍尔开关传感器B组件16。

筒体1的两端敞开、且相互贯通，筒体1两端端口分别所在面彼此相平行，筒体1其中一端端口的口径与第一端盖2的外径相适应，第一端盖2对接设置于筒体1该端的端口位置，第一端盖2中心位置设置贯穿其两表面的通孔，该通孔的内径与主轴5的外径相适应，主轴5的其中一端由筒体1外部空间经第一端盖2的通孔、位于筒体1内部空间，轴承座4的内径与主轴5外径相适应，轴承座4固定设置于第一端盖2上面向外部空间的面上，且轴承座4上的通孔与第一端盖2上通孔相对接，轴承座4上的通孔固定套设在主轴 5另一端的外周上，主轴5垂直于第一端盖2所在面，主轴5相对轴承座4转动。

第一电驱动装置位于筒体1内，并用于驱动主轴5以其中心线为轴进行转动，实际应用中，具体设计第一电驱动装置包括第一可逆电机6、主动轮7和从动轮8，从动轮8中心位置设置贯穿其两面的通孔，且该通孔的内径与所述主轴5的外径相适应，从动轮8位于所述筒体1中，从动轮8固定套设于主轴5上，且主轴5垂直于从动轮8所在面，第一可逆电机6的驱动杆与主动轮7的中心位置相固定连接，且第一可逆电机6的驱动杆垂直于主动轮7所在面，主动轮7的外齿轮与从动轮8的外齿轮彼此相对应，第一可逆电机6 固定设置于筒体1内部，且主动轮7的外齿轮与从动轮8的外出轮相对接，从动轮8在第一可逆电机6针对主动轮7的转动控制下而转动，并带动主轴5以其中心线为轴进行转动。

霍尔开关传感器A组件15设置于所述从动轮8其中一侧面的边缘上，且霍尔开关传感器A组件15的信号端指向方向背向与所述主轴5的中心线相交，且霍尔开关传感器A 组件15信号端指向方向所在直线与活塞套管12的中心线相平行，随从动轮8的转动，霍尔开关传感器A组件15的信号端指向扫射面与从动轮8所在面相平行；霍尔开关传感器B 组件16的数量与所述出浆管13的个数相等，各个霍尔开关传感器B组件16与各个出浆管13分别一一对应，各个霍尔开关传感器B组件16位于所述筒体1内，各个霍尔开关传感器B组件16位于从动轮8一周的外侧，各个霍尔开关传感器B组件16信号端指向方向所在直线与霍尔开关传感器A组件15的信号端指向扫射面相共面，各个霍尔开关传感器B 组件16信号端指向方向所在直线沿竖直方向投影分别与对应出浆管13中心线的投影相共线，各个霍尔开关传感器B组件16信号端指向从动轮8的中心线；霍尔开关传感器A组件15的信号端随从动轮8的转动依次与各个霍尔开关传感器B组件16的信号端相对应。

筒体1另一端端口的口径与第二端盖3的外径相适应，第二端盖3对接设置于筒体1 该端的端口位置，第二端盖3中心位置设置贯穿其两表面的通孔，该通孔的内径与主入浆管11的外径相适应，主入浆管11穿过第二端盖3上的通孔，并与第二端盖3上的通孔相固定连接，主入浆管11与第二端盖3相垂直，且主入浆管11的中心线与主轴5的中心线共线。

活塞套管12包括活塞管、以及套设于活塞管外的套管，套管其中一端的侧面与主轴5 上位于筒体1内部空间的端部相固定连接，且套管与主轴5相垂直，套管随主轴5的转动而转动；套管上与主轴5相连接的端部经轴承，并结合密封圈与主入浆管11上位于筒体1 内部空间的端部相活动对接，套管在随主轴5转动过程中、与主入浆管11发生相对转动。

第二电驱动装置位于筒体1内，并用于驱动活塞管进出套管，实际应用中，具体设计第二电驱动装置包括第二可逆电机9和传动杆10，第二可逆电机9固定于所述筒体1内，第二可逆电机9的驱动杆与传动杆10的其中一端相连接，传动杆10的另一端与活塞管上背向套管所连轴承的端部相连接，活塞管在第二可逆电机9针对传动杆10的驱动下进出套管。

实际应用中，如图2所示，针对传动杆10，进一步设计采用螺杆，所述第二可逆电机 9上驱动杆的端部与螺杆的其中一端相连接，且第二可逆电机9上驱动杆所在直线与螺杆所在直线共线，螺杆随第二可逆电机9上驱动杆的转动而转动，传动定位件17与所述活塞管上背向套管所连轴承的端部相连接，传动定位件17上沿平行于所述活塞管中心线的方向上设置贯穿两侧的通孔，该通孔的内径与螺杆的外径相适应，且该通孔的内壁上设置与螺杆上外螺纹相对应的内螺纹，螺杆通过其外螺纹与传动定位件17上通孔内壁的内螺纹的相互作用、在该通孔中穿梭，且螺杆所在直线与活塞管中心线相平行，随着第二可逆电机9针对螺杆的控制转动，传动定位件17在螺杆上来回移动，活塞管随传动定位件17 的来回移动而进出套管。

各个出浆管13的结构彼此相同，筒体1侧面一周设置贯穿筒体1内外空间的各个通孔，该各个通孔的内径与出浆管13的外径相适应，且该通孔的数量与出浆管13的数量相等，各个出浆管13分别一一对应穿过筒体1侧面上的各个通孔，各个出浆管13分别与对应筒体1侧面上的通孔相固定，且各个出浆管13中心线汇聚于一点，且该点位于主轴5 的中心线上，所有出浆管13所在面与套管随主轴5转动的转动面相共面，出浆管13上位于筒体1内部空间的端部的口径与活塞管上背向套管所连轴承的端部的口径相适应，套管随主轴5转动依次与各个出浆管13相位置对应，且基于套管与出浆管13的彼此对应位置，设置于套管中的活塞管在第二电驱动装置控制下进出套管，并与对应出浆管13相对接。

压浆泵的输出端与主入浆管11上位于筒体1外部空间的端部相对接，且压浆泵输出端与主入浆管11相对接位置的流量计和压力计，压浆泵接收指定混合比的浆液，并向主入浆管11输送；输浆管的根数不大于出浆管13的个数，各个出浆管13位于筒体1外部空间的端部、分别一一对应连接各根输浆管的一端，各根输浆管的另一端分别一一对接桩孔压浆装置中各竖向压浆管的顶端，桩孔压浆装置中各竖向压浆管分别对应桩底、以及桩底以上预设各标高处位置，其中，分别对应桩底、以及桩底以上预设各标高处位置的各竖向压浆管的末端分别一一对应对接一分n管路的单输入口，如图3所示，各个一分n管路上的n个输出口分别指向对应桩底或桩底以上预设各标高处位置，n大于或等于2。

相对上述应用霍尔开关传感器结构实现活塞套管12与各个出浆管13之间对应关系的电控检测的设计，本实用新型还设计了另一套实现活塞套管12与各个出浆管13之间对应关系的判断方式，即引入指示针和各个标记件，并且具体设计指示针位于所述筒体1外部，指示针的其中一端与所述主轴5上连接所述轴承座4的端部相连接，指示针所在直线与所述活塞套管12中心线相平行；标记件的数量与出浆管13的数量相等，各个标记件分别与各个出浆管13一一对应，各个标记件设置于所述第一端盖2上面向筒体1外部的面上，且各个标记件的设置位置以第一端盖2上通孔为中心构成圆形，各个标记件设置位置分别位于对应出浆管13所在直线与主轴5所在直线的共面上。

基于上述所设计环形压浆分配器的结构，本实用新型进一步设计了一种基于环形压浆分配器的压浆系统，包括制浆机、控制终端、压浆泵，以及所述环形压浆分配器。

其中，制浆机的输出端与压浆泵的输入端相连接，压浆泵的输出端与环形压浆分配器中、主入浆管11上位于所述筒体1外部空间的端部相对接；制浆机、压浆泵、环形压浆分配器分别与控制终端相连接；控制终端控制制浆机制造不同水灰比的浆液，向压浆泵输送；压浆泵在控制终端的控制下，接收来自制浆机所制造的不同水灰比的浆液，并在控制终端的控制下进行压浆操作；环形压浆分配器用于在控制终端的控制下，利用压浆泵，针对桩底、以及桩底以上预设各标高处位置进行压浆操作。

将上述所设计环形压浆分配器及压浆系统，应用到实际当中，按上述压浆系统结构，将制浆机、控制终端、压浆泵，以及所述环形压浆分配器进行安装连接，并且按上述环形压浆分配器结构，安装设置好环形压浆分配器；并针对放置安装压浆装置钢筋笼的桩孔，实现混凝土的灌注；具体实际应用中，控制终端控制制浆机制造不同水灰比的浆液，向压浆泵输送；压浆泵在控制终端的控制下，接收来自制浆机所制造的不同水灰比的浆液，并在控制终端的控制下进行压浆操作；环形压浆分配器用于在控制终端的控制下，利用压浆泵，针对桩底、以及桩底以上预设各标高处位置进行压浆操作，其中，对于环形压浆分配器来说，浆液由主入浆管11注入至环形压浆分配器中，操作人员基于所设计霍尔开关传感器结构或者指示针与各个标记件套件结构，所获活塞套管12与各个出浆管13之间对应关系的检测，控制第一电驱动装置位于筒体1工作，具体控制第一可逆电机6工作，使得主动轮7转动，并带动从动轮8转动，实现活塞套管12与各个出浆管13的位置对应；基于对第一可逆电机6的控制实现活塞套管12与各个出浆管13位置对应后；操作人员进一步控制第二电驱动装置工作，即控制第二可逆电机9工作，带动螺杆设计的传动杆10转动，如此，随着第二可逆电机9针对螺杆的控制转动，传动定位件17在螺杆上来回移动，活塞管随传动定位件17的来回移动而进出套管，最终活塞套管12中实现活塞管与指定出浆管13对接，进而浆液经主入浆管11、活塞套管12中的套管、活塞管，输送至出浆管 13，并由输浆管输送至指定竖向压浆管，并进一步输送至对应所连一分n管路中，实现对指定标高处位置的压浆操作。

上述技术方案所设计环形压浆分配器及压浆系统，实现了自动化控制，可根据参数自动执行相应指令，整个压浆过程基本没有人工参与，自动化程度高，可大大提高压浆效率，减少人工成本；在自动化控制提高效率的同时，也减少了人为因素的负面影响，如反应不及时、操作灵敏度不高、容易出错、人工操作存在安全隐患等，使压浆施工更加能够保证质量、安全可靠；解决了现有压浆技术采用人工记录方式，效率低、易出错的缺点，整个压浆施工过程实现自动化控制，为压浆数据数字化、网络化奠定了基础，全过程中的参数传递与记录均为数字信号，无人工参与，记录准确详实；同时数据可无线上传到服务器端，供业主、设计、施工、监理各方人员查看，实现透明化施工，加强监督。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变动。