一种砂桩机的砂量砂面测量系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种砂桩机的砂量砂面测量系统，包括马达、砂面传感器、第一钢丝绳以及垂入砂桩机沉管内的测锤，第一钢丝绳由马达引出，并依次绕过砂面传感器和砂桩机桅杆上端的定滑轮后引入砂桩机沉管且与测锤连接，还包括监测测锤状态并控制马达通过第一钢丝绳提升或下放测锤的测控机构。本实用新型通过增设测控机构，能够及时有效地控制测锤在砂桩机在沉管内的升降，避免埋锤和断钢丝绳事故的发生，确保了记录数据的可靠性，有效地控制了施工质量，有效控制了施工质量的同时，大大提升了施工进度。实践证明此种方案极大的提升了效率，故障率降低了90%，以完成一根31m的挤密砂桩为例，可节省时间5分钟，提高效率9.5％。
【专利说明】一种砂粧机的砂量砂面测量系统
【技术领域】
[0001]本实用新型用于施工设备领域，特别是涉及一种砂桩机的砂量砂面测量系统。
【背景技术】
[0002]在道路施工中，对于沿线地势平坦，河塘密布，地下水位较高，地表以下地质组成为黏土粒、砂、灰砂砾及带有植物残留的黏土，地质情况较差的道路施工时，需要采用大量的排水砂井、挤密砂桩进行软基处理。其中,挤密砂桩施工主要通过砂桩机来完成。现有的砂桩机一般包括平台、桅杆、沉管、沉管卷扬系统、振动锤以及可向沉管内填砂的料斗。施工时，先通过振动锤和沉管卷扬系统将沉管沉入目标砂桩位置，然后通过料斗向沉管内填砂，并同时将沉管拔出以完成砂桩的制作。整个施工中，需通过砂桩机记录仪监控挤密砂桩成桩过程，以保证挤密砂桩成桩质量。其主要记录参数有成桩深度、成桩砂量、施工起止时间、气压力值以及套管内砂面历时曲线、成桩过程中砂量历时曲线、成桩过程中套管路径实时曲线以及电流时间曲线图等。砂桩机记录仪由两套系统组成，分别为深度记录系统及砂量砂面测量系统。其中砂量砂面测量系统用于测量加砂量和成桩过程中下砂量。
[0003]现有的砂桩机砂量砂面测量系统在测量加砂量时，采用测锤测量沉管内砂面的高度，即通过测锤测得管内砂面与上一次测砂的相对高差，然后再经过计算得出。但由于粗砂受沉管内气压的影响，砂面松散且不稳定，测锤不能准确的测出实际加砂方量。同时，测锤在每次加砂过程中需要人工提升至沉管顶部，等加满砂后再将测锤降至砂面，浪费宝贵施工时间，且工人稍不注意就会出现测锤被埋，钢丝绳被拉断等事故，浪费大量的钢丝绳和测锤，且重新更换新的砂面测量系统耗时需40?60分钟；同时牵引测锤的马达采用的传感器信号控制区间太大，使得马达控制反应迟钝，经常产生控制时间延误，不能及时准确的反应真实情况，对正常施工造成很大影响。
实用新型内容
[0004]为解决上述问题，本实用新型提供一种避免测锤被埋、钢丝绳被拉断等事故发生，确保砂面数据的可靠性，并提升施工进度的砂桩机砂量砂面测量系统。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种砂桩机的砂量砂面测量系统，包括马达、砂面传感器、第一钢丝绳以及垂入砂桩机沉管内的测锤，第一钢丝绳由马达引出，并依次绕过砂面传感器和砂桩机桅杆上端的定滑轮后引入砂桩机沉管且与测锤连接，还包括监测测锤状态并控制马达通过第一钢丝绳提升或下放测锤的测控机构。
[0006]进一步作为本实用新型技术方案的改进，测控机构包括设于第一定滑轮、第二定滑轮，位于第一定滑轮和第二定滑轮间且设有竖向滑槽的滑座以及位于竖向滑槽内的动滑轮，动滑轮通过拉伸弹簧与滑座的顶端相连，滑座内在竖向滑槽的上端设有控制马达下放测锤的上行程开关，滑座内在竖向滑槽的下端设有控制马达提升测锤的下行程开关，第一钢丝绳由马达引出，并依次从砂面传感器、第一定滑轮下方、动滑轮上方、第二定滑轮下方、桅杆上端绕过后引入沉管且与测锤连接，第一钢丝绳在第一定滑轮、动滑轮和第二定滑轮间呈W形走向。
[0007]进一步作为本实用新型技术方案的改进，砂面传感器为圆光栅编码器。
[0008]进一步作为本实用新型技术方案的改进，在砂桩机提升料斗的第二钢丝绳上串接有称重传感器。
[0009]进一步作为本实用新型技术方案的改进，称重传感器为S型拉压式称重传感器。
[0010]本实用新型的有益效果:本砂桩机的砂量砂面测量系统中，增设监测测锤状态并控制马达通过第一钢丝绳提升或下放测锤的测控机构，能够及时有效地控制测锤在砂桩机在沉管内的升降，避免埋锤和断钢丝绳事故的发生，确保了记录数据的可靠性，有效地控制了施工质量，有效控制了施工质量的同时，大大提升了施工进度。实践证明此种方案极大的提升了效率，故障率降低了 90%，以完成一根31m的挤密砂桩为例，可节省时间5分钟，提高效率9.5%。
[0011]此外，本实用新型通过在提升料斗的第二钢丝绳上加装称重传感器，料斗提升后称重传感器受拉，从而直接将质量信号转变为可测量的电信号输出，通过内部程序反馈出质量，通过实验测得的砂石比重系数，即可转换为加砂方量。本实用新型通过上述设计，避免了现有技术中使用测锤测砂导致测量方量不准确的情况，同时缩短了测锤因升降测砂面所耗的时间，以完成一根31m的挤密砂桩为例，可节省时间7分钟，提高效率13.5%。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0013]图1是砂桩机整体结构示意图；
[0014]图2是本实用新型实施例结构示意图；
[0015]图3是图2中A处局部放大图。
【具体实施方式】
[0016]参照图1，砂桩机包括平台1、桅杆2、沉管3、沉管卷扬系统、位于沉管3顶端的振动锤4以及可向沉管3内填砂的料斗5，桅杆2的下端通过销轴与平台I连接，平台I上设有若干支腿油缸11以及支撑桅杆2的斜杆12,桅杆2在靠近振动锤4的一侧设有导轨,振动锤4上设有可沿导轨上下滑动的导轮。沉管卷扬系统包括设于平台I上的主卷扬机13和副卷扬机14，主卷扬机13通过钢丝绳15绕过桅杆2上端与振动锤4连接，副卷扬机14通过钢丝绳15绕过桅杆2下端与振动锤4连接。
[0017]施工前，将平台I放置于目标砂桩工作位置并通过支腿油缸11支撑，竖起桅杆2，准备施工。施工时，先通过振动锤4和副卷扬机14将沉管3沿桅杆2导轨沉入目标砂桩位置，然后通过料斗5向沉管3内填砂，并同时通过主卷扬机13将沉管3向上拔出以完成砂桩的制作。
[0018]参照图2、图3，本实用新型提供了一种砂桩机的砂量砂面测量系统，包括马达61、砂面传感器62 (圆光栅编码器)、第一钢丝绳63以及垂入砂桩机沉管3内的测锤64，第一钢丝绳63由马达61引出，并依次绕过砂面传感器62和砂桩机桅杆2上端的定滑轮后引入砂桩机沉管3且与测锤64连接，还包括监测测锤64状态并控制马达61通过第一钢丝绳63提升或下放测锤64的测控机构7。
[0019]具体的，测控机构包括设于第一定滑轮71、第二定滑轮72，位于第一定滑轮71和第二定滑轮72间且设有竖向滑槽73的滑座74以及位于竖向滑槽73内的动滑轮75，动滑轮75通过拉伸弹簧76与滑座74的顶端相连，滑座74内在竖向滑槽73的上端设有控制马达61下放测锤64的上行程开关77，滑座74内在竖向滑槽73的下端设有控制马达61提升测锤64的下行程开关78，第一钢丝绳63由马达61引出，并依次从砂面传感器62、第一定滑轮71下方、动滑轮75上方、第二定滑轮72下方、桅杆2上端绕过后引入沉管3且与测锤64连接，第一钢丝绳63在第一定滑轮71、动滑轮75和第二定滑轮72间呈W形走向。
[0020]工作时，测锤64在下降过程中，动滑轮75下移，拉伸弹簧76处于受拉状态，但是不会接触下方的下行程开关78。当加砂时，测锤64受到加入砂子的冲击力，反馈在第一钢丝绳63上的拉力增大，动滑轮75触碰到下方的下行程开关78，马达61使测锤64提升，从而避免加砂时埋锤；当测锤64在下降过程中接触到砂面时，第一钢丝绳63松弛，拉伸弹簧76回缩，此时动滑轮75会触碰到上方的上行程开关77，马达61使测锤64提升。本实用新型通过增设监测测锤64状态并控制马达61通过第一钢丝绳63提升或下放测锤64的测控机构7，能够及时有效地控制测锤64在砂桩机沉管3内的升降，避免埋锤和断钢丝绳事故的发生，确保了记录数据的可靠性，有效地控制了施工质量，有效控制了施工质量的同时，大大提升了施工进度。实践证明此种方案极大的提升了效率，故障率降低了 90%，以完成一根31m的挤密砂桩为例，可节省时间5分钟，提高效率9.5%。
[0021]作为本实用新型优选的实施方式，在砂桩机提升料斗5的第二钢丝绳51上串接有S型拉压式称重传感器52。
[0022]施工中，第二钢丝绳51牵引料斗5源源不断的将砂料填入沉管3内。本实用新型在提升料斗5的第二钢丝绳51上加装S型拉压式称重传感器52，料斗5提升后称重传感器受拉，内部电阻应变片将应力变化转换为电压变化，从而直接将质量信号转变为可测量的电信号输出，通过内部程序反馈出质量，通过实验测得的砂石比重系数，即可转换为加砂方量。本实用新型通过上述设计，避免了现有技术中使用测锤64测砂导致测量方量不准确的情况，同时缩短了测锤64因升降测砂面所耗的时间，以完成一根31m的挤密砂桩为例，可节省时间7分钟，提高效率13.5%。
[0023]当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【权利要求】
1.一种砂桩机的砂量砂面测量系统，包括马达、砂面传感器、第一钢丝绳以及垂入砂桩机沉管内的测锤，所述第一钢丝绳由马达引出，并依次绕过砂面传感器和砂桩机桅杆上端的定滑轮后引入砂桩机沉管且与测锤连接，其特征在于:还包括监测测锤状态并控制马达通过第一钢丝绳提升或下放测锤的测控机构。
2.根据权利要求1所述的砂桩机的砂量砂面测量系统，其特征在于:所述测控机构包括设于第一定滑轮、第二定滑轮，位于所述第一定滑轮和第二定滑轮间且设有竖向滑槽的滑座以及位于所述竖向滑槽内的动滑轮，所述动滑轮通过拉伸弹簧与滑座的顶端相连，所述滑座内在竖向滑槽的上端设有控制马达下放测锤的上行程开关，所述滑座内在竖向滑槽的下端设有控制马达提升测锤的下行程开关，所述第一钢丝绳由马达引出，并依次从砂面传感器、第一定滑轮下方、动滑轮上方、第二定滑轮下方、桅杆上端绕过后引入沉管且与测锤连接，第一钢丝绳在第一定滑轮、动滑轮和第二定滑轮间呈W形走向。
3.根据权利要求1或2所述的砂桩机的砂量砂面测量系统，其特征在于:所述砂面传感器为圆光栅编码器。
4.根据权利要求1或2所述的砂桩机的砂量砂面测量系统，其特征在于:在砂桩机提升料斗的第二钢丝绳上串接有称重传感器。
5.根据权利要求4所述的砂桩机的砂量砂面测量系统，其特征在于:所述称重传感器为S型拉压式称重传感器。
【文档编号】E02D33/00GK203977470SQ201420314071
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】卓文泽, 徐科, 许修亮, 赵黎明, 史剑辉, 李彦军, 朱善满, 郭丹, 赵凯, 邱伟, 朱贤鑫, 余江, 刘磊, 潘易鑫, 陈隽 申请人:广东长大海外工程有限公司