测量混凝土灌注面及控制混凝土灌注量的灌注结构的制作方法

1.本发明专利涉及混凝土灌注的技术领域，具体而言，涉及测量混凝土灌注面及控制混凝土灌注量的灌注结构。


背景技术：

2.随着社会的发展，经常需要建造大型的桥梁工程、中铁工程、公路工程、水电工程以及高层地基等，在这些工程中，灌注桩的应用非常广泛。
3.目前，常采用导管法灌注混凝土，对于灌注桩需要在原始地面标高施工时，桩孔内会产生与灌注桩深度等长的空桩段，这样，在通过导管灌注混凝土的过程中，不能很好地控制灌注的混凝土的灌注面的位置，经常出现灌注不到位或灌注过多的问题。
4.当混凝土灌注不到位时，需要采取补桩或者是接桩措施，而混凝土灌注过多时，不仅浪费大量混凝土，也导致后续破除桩头的工作量增加，耗费大量的人力物力财力。
5.现有技术中，为了实现控制混凝土的灌注量，由工人使用绳索绑定重物进入桩孔内触探，人为感受重物受力状态，据此判断灌注面的位置，从而控制混凝土的灌注量，该方法容易产生较大误差，常常判断错误。
6.还有一种方法是将探头绑扎在钢筋笼上，灌注混凝土的过程中，通过探头的电导率的变化来判断混凝土灌注面的位置，探头通过导线将信号发送给地面接收仪器，技术人员根据地面接收仪器的信号变化，判断混凝土灌注面的位置，混凝土灌注完成后，再将导线和探头拉回地面。该方法需要采用特别订制的绑束带将探头绑扎钢筋笼上，而且对绑扎技术要求高，常出现探头提拉不上来或提拉断线的问题。
7.因此，如何实现往桩孔内灌注混凝土时，混凝土灌注面识别度高、灌注量控制准确、操作方便是急需解决的问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供测量混凝土灌注面及控制混凝土灌注量的灌注结构，旨在解决现有技术中，桩孔内灌注混凝土时，混凝土灌注面的位置判断存在误差较大及操作麻烦的问题。
9.本发明是这样实现的，测量混凝土灌注面及控制混凝土灌注量的灌注结构，包括控制器、插入桩孔内且往桩孔内灌注混凝土的导管以及往所述导管内灌注混凝土的料斗，所述料斗连接在所述导管的顶部；
10.所述导管具有朝外布置的外侧壁，所述导管的外侧壁安装有多个可拆卸的探测器，多个所述探测器沿着所述导管的轴向间隔布置；所述探测器通过探测泥浆与混凝土之间的材料属性变化以判断混凝土的灌注面的位置；
11.所述料斗与所述导管之间设有灌注控制结构，多个所述探测器以及所述灌注控制结构分别与所述控制器电性连接；所述探测器反馈探测数据至所述控制器，所述控制器根据所述探测数据，控制所述灌注控制结构调节从所述料斗进入所述导管的混凝土灌注量。
12.进一步地，相邻的所述探测器之间通过信号线连接，所述信号线沿着所述导管的轴向延伸布置，且可拆卸嵌入在所述导管的外侧壁中。
13.进一步地，所述导管的外侧壁凸设有卡线槽，所述卡线槽沿着所述导管的轴向延伸布置，所述信号线可拆卸的嵌入在所述卡线槽中。
14.进一步地，所述导管的外侧壁上凸设有探测卡槽，所述探测卡槽沿着所述导管的轴向延伸布置，所述探测器可拆卸的嵌入在所述探测卡槽中；所述探测卡槽的上部及下部分别设有卡口，所述卡线槽的端部置于所述卡口内，所述卡线槽与所述探测卡槽对接呈直线状，并沿着所述导管的轴向方向延伸布置。
15.进一步地，所述信号线的端部具有线对接头，所述探测器的端部具有探测接头，所述信号线嵌于所述卡线槽内，所述探测器嵌于所述探测卡槽内，所述线对接头与所述探测接头电性对接。
16.进一步地，其特征在于，所述探测卡槽具有朝内布置的内侧壁，两个所述内侧壁分别凸设有弹性片，两个所述弹性片之间正对布置形成限位通道，所述限位通道的直径小于所述探测器的直径；所述弹性片的顶部固定布置，所述弹性片的底部活动布置；
17.所述探测卡槽具有位于所述弹性片下方的下部空间，所述探测器自上往下挤压两个所述弹性片，穿过所述限位通道，嵌入在所述下部空间中，所述弹性片的底部自上而下抵接在所述探测器上。
18.进一步地，所述料斗具有连通所述导管的灌注通道，所述灌注控制结构包括设置在所述灌注通道中的闸板，以及控制所述闸板封闭或打开所述灌注通道的电机，所述电机与所述控制器电性连接，所述控制器根据所述探测器反馈的探测数据，控制所述电机驱动所述闸板移动。
19.进一步地，所述探测器上设置有红外线探测器和酸碱度探测器，所述红外线探测器与酸碱度探测器沿着所述导管的轴向间隔布置，且呈显露状布置；当混凝土的灌注面到达红外探测器的位置时，所述红外线探测器将泥浆与混凝土之间的材料属性变化转化为探测数据发送给所述控制器，当混凝土的灌注面到达酸碱度探测器的位置时，所述酸碱度探测器将泥浆与混凝土之间的酸碱度数值差别转化为探测数据发送给所述控制器。
20.进一步地，所述导管包括多个依序上下对接的管体，所述管体的上端设有限位孔，所述管体的下端设有限位块，相邻的所述管体之间通过所述限位块插入在所述限位孔进行对接；
21.各个所述管体的外侧壁上分别设有卡线槽及探测卡槽，所述探测卡槽的两端分别布置有卡线槽，所述卡线槽具有形成在所述管体端部的槽口，相邻的所述管体之间的槽口对接连通；
22.所述信号线具有布置在所述槽口上的槽对接头，相邻的所述管体的所述信号线之间通过所述槽对接头对接连通。
23.进一步地，在桩孔顶部安装有钢支架，所述钢支架内设有穿孔，所述料斗的下端穿过所述穿孔与所述导管接通，所述控制器和所述灌注控制结构及所述料斗均置于所述钢支架内。
24.与现有技术相比，本发明提供的测量混凝土灌注面及控制混凝土灌注量的灌注结构，当混凝土从料斗进入到导管，再从导管灌注进桩孔内，随着桩孔内混凝土灌注量越来越
多，桩孔内的灌注面不断上升，由于混凝土与泥浆的比重不同，泥浆位于混凝土的上方，泥浆位于混凝土的灌注面上，当混凝土的灌注面达到某个探测器的位置上，由于泥浆与混凝土之间的材料属性不同，探测器则可以判断混凝土的灌注面，从而也获得混凝土的灌注量，控制器根据探测器反馈的探测数据，控制灌注控制结构对混凝土灌注量进行调节，达到准确探测桩孔内混凝土的灌注面以及控制混凝土灌注量的效果，同时操作起来简便灵活。
附图说明
25.图1是本发明提供的测量混凝土灌注面及控制混凝土灌注量的灌注结构的结构示意图；
26.图2是本发明提供的探测卡槽的俯视结构示意图；
27.图3是本发明提供的探测卡槽与卡线槽对接后的俯视结构示意图；
28.图4是本发明提供的探测卡槽内弹性片的位置结构示意图；
29.图5是本发明提供的相邻管体对接处的局部结构示意图。
具体实施方式
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
31.以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
32.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
33.参照图1
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5所示，为本发明提供的较佳实施例。
34.测量混凝土灌注面及控制混凝土灌注量的灌注结构，包括控制器100、导管300和料斗200，导管300插入桩孔内且往桩孔内灌注混凝土，料斗200用来往导管300内灌注混凝土，料斗200连接在导管300的顶部；
35.导管300具有朝外布置的外侧壁，导管300的外侧壁安装有多个可拆卸的探测器500，多个探测器500沿着导管300的轴向间隔布置；这样若其中某个探测器500发生损坏失灵，不影响其他探测器500进行检测以及发送数据，探测器500可以通过探测泥浆与混凝土之间的材料属性变化来判断混凝土的灌注面的位置；
36.料斗200与导管300之间设有灌注控制结构400，多个探测器500以及灌注控制结构400分别与控制器100电性连接；
37.探测器500将探测到的泥浆与混凝土之间的材料属性变化数据，反馈至控制器100，控制器100根据探测器500传来的探测数据，来控制灌注控制结构400对从料斗200进入导管300的混凝土量进行调节。
38.这样，当混凝土从料斗200进入到导管300，再从导管300灌注进桩孔内，随着桩孔
内混凝土灌注量越来越多，桩孔内的灌注面不断上升，由于混凝土与泥浆的比重不同，泥浆位于混凝土的上方，泥浆位于混凝土的灌注面上，当混凝土的灌注面达到某个探测器500的位置上，由于泥浆与混凝土之间的材料属性不同，探测器500则可以判断混凝土的灌注面，当混凝土的灌注面达到设定标高，导管300外侧壁上的探测器500将此时的数据发送至控制器100，控制器100将探测器500发送来的数据进行分析处理后，控制灌注控制结构400限制混凝土从料斗200进入导管300，从而达到准确测量桩孔内混凝土的灌注面以及控制混凝土灌注量的效果，同时操作起来简便灵活。
39.控制器100包括分析处理设备及显示系统，分析处理设备处理探测器500发送过来的信号，并在显示系统的屏幕上显示出桩孔内混凝土灌注面的高度，然后再把结果传输至灌注控制结构400。可以预先在分析处理设备上输入灌注面标高数值以及料斗200标高数值进行数据标定，混凝土灌注过程中，分析处理设备根据各个探测器500的反射信号时间差来自动计算各个探测器500的距离，从而自动匹配各探测器500的标高数值。
40.随着混凝土的持续灌注，混凝土灌注面不断上升，分析处理设备对各个探测器500反馈的信号进行解析，并将混凝土灌注标高数值及导管300上各探测器500标高数值显示在显示系统的屏幕上，操作人员可直接在屏幕上看到混凝土灌注面的高度，也可以看到导管300插入混凝土灌注面以下的深度。
41.因此，在进行导管300提升时，可以实时看到导管300底部与混凝土灌注面的位置关系，从而确定导管300插入混凝土内的深度，确保导管300不会由于操作失误而拔出混凝土灌注面，也可以避免由于导管300埋入过深而出现堵管问题。当出现导管300埋深过浅或者埋深过深时，控制器100会发出反馈信号，提示操作人员停止提升导管300或者及时提升导管300。
42.此外，分析处理系统可向灌注控制结构400发出信号，控制灌注控制结构400对混凝土从料斗200进入导管300的量进行调节。
43.相邻的探测器500之间通过信号线600连接，信号线600沿着导管300的轴向延伸布置，且可拆卸嵌入在导管300的外侧壁中，这样，通过信号线600传输探测数据，不容易受到外界环境的干扰，传输速度更快、更准，信号线600可拆卸置于导管300上，方便拆卸更换。
44.导管300的外侧壁凸设有卡线槽301，卡线槽301沿着导管300的轴向延伸布置，信号线600可拆卸的嵌入在卡线槽301中，信号线600可拆卸安装在卡线槽301内，若其中某一段信号线600发生损坏，方便拆装和更换信号线600。
45.导管300的外侧壁上凸设有探测卡槽302，探测卡槽302沿着导管300的轴向延伸布置，探测器500可拆卸的嵌入在探测卡槽302中，探测器500可拆卸安装在探测卡槽302内，若其中某一段探测器500发生损坏，便于拆装和更换探测器500；
46.探测卡槽302的上部及下部分别设有卡口3021，卡线槽301的端部置于卡口3021内，卡线槽301与探测卡槽302通过卡扣3021对接呈直线状，并沿着导管300的轴向方向延伸布置，这样，把信号线600和探测器500分别安装在卡线槽301和探测卡槽302内，信号线600和探测器500即能够对接接长，且沿着导管300的轴向方向呈直线状。
47.信号线600的端部具有线对接头，探测器500的端部具有探测接头，把信号线600嵌于卡线槽301内，探测器500嵌于探测卡槽302内，由于信号线600和探测器500对接呈直线状，因此信号线600的线对接头与探测器500的探测接头彼此对接导通。
48.探测卡槽302具有朝内布置的内侧壁，两个内侧壁分别凸设有弹性片3022，用于防止探测器500脱出探测卡槽302，两个弹性片3022之间正对布置形成限位通道3023，供探测器500通过，限位通道3023的直径小于探测器500的直径；
49.弹性片3022的顶部固定布置，弹性片3022的底部活动布置，探测卡槽302具有位于弹性片3022下方的下部空间3024，将探测器500自上往下嵌入探测卡槽302，探测器500自上往下挤压两个弹性片3022，探测器500穿过限位通道3023置于下部空间3024内，弹性片3022的底部自上而下抵接在探测器500上。这样，由于弹性片3022的限位作用，在导管300下放进桩孔过程以及灌注混凝土的过程中，弹性片3022将探测器500压紧在探测卡槽302内，防止探测器500掉出脱离探测卡槽302，影响探测效果。
50.同理，在卡线槽301内设置类似结构，防止信号线600脱离掉出卡线槽301。
51.料斗200具有连通导管300的灌注通道，灌注控制结构400包括设置在灌注通道中的闸板201，以及控制闸板201封闭或打开灌注通道的电机，电机与控制器100电性连接，控制器100根据探测器500反馈的探测数据，控制电机驱动闸板201移动。
52.这样，当混凝土浇灌面到达设定标高，控制器100接收到探测数据，发送命令给电机，电机关闭闸板201，切断了混凝土的向下灌注通道，阻止了料斗200内的混凝土进入导管300，达到了控制导管300内混凝土灌注量的目的。
53.探测器500上设置有红外线探测器501和酸碱度探测器502，红外线探测器501与酸碱度探测器502沿着导管300的轴向间隔布置，且呈显露状布置；当混凝土的灌注面到达红外探测器501的位置时，红外线探测器501将此时的探测数据发送给控制器100进行分析处理，当混凝土的灌注面到达酸碱度探测器502的位置时，酸碱度探测器502将此时的探测数据发送给控制器100进行分析处理。
54.两种探测器500可同时进行测量，两种信号互相验证，提高了探测准确性，即使其中一种探测方式失灵，不影响另外的探测器500反馈探测数据，从而保证了探测数据的连续性。
55.探测器500采用分离式设计，直接将探测器500置于探测卡槽302内即可使用，在进行更换维修时，只需将探测器500从探测卡槽302内取出，再将完好的探测器500置于探测卡槽302内即可，操作方便灵活。
56.在每一节导管300上设置多个探测器500，探测器500间距可根据实际需要设置，通常不超过1.5m间距，因此混凝土灌注面与桩顶标高误差不超过1.5m。
57.导管300包括多个依序上下对接的管体700，管体700的上端设有限位孔702，管体700的下端设有限位块701，相邻的管体700之间通过限位块701插入在限位孔702进行对接；
58.各个管体700的外侧壁上分别设有卡线槽301及探测卡槽302，探测卡槽302的两端分别布置有卡线槽301，卡线槽301具有形成在管体700端部的槽口，相邻的管体700之间的槽口对接连通；
59.信号线600具有布置在槽口上的槽对接头703，相邻的管体700的信号线600之间通过槽对接头703对接连通。这样，把多个管体700通过限位孔702和限位块701作为导向对接接长，形成导管300的同时，相邻的管体700两端的卡线槽301通过槽口连接接通，同时卡线槽301内的信号线600通过槽对接头703接通，相邻管体700上的探测器500和信号线600也同时实现了信号连接，保证了连接的有效性。
60.为保证管体700与灌注料斗200的连接便利及线缆对接准确性，在料斗200与管体700连接端分别设置局部凸起及凹陷槽，局部凸起和凹陷槽对正连接即可保证料斗200及管体700上线缆的准确对接。
61.在桩孔顶部安装钢支架，钢支架内设有穿孔，料斗的下端穿过所述穿孔与导管300接通，控制器100、灌注控制结构400及料斗200均可置于钢支架内，方便操作人员在钢支架内进行设置、查看相关检测数据，同时可手动操作灌注控制结构400，控制混凝土从料斗200进入导管300内。
62.卡线槽301和探测卡槽302凸出导管300的外周布置，卡线槽301和探测卡槽302具有朝外布置的外侧壁，便于拆装信号线600和探测器500，同时便于检查信号线600和探测器500接触是否正常，外侧壁沿着导管300的轴向方向且与导管300垂直布置，外侧壁与导管300的交接处为弧形，便于对粘结在外侧壁上的混凝土进行清理，方便下一次使用。
63.由于混凝土灌注时只需要下端3
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4节导管300埋入混凝土灌注面以下，因此只需在下端3
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4节导管300上设置卡线槽301和探测卡槽302，导管300上端只需要设置卡线槽301即可，减少探测器500的使用数量。
64.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。