水下混凝土表面位置探测仪的制作方法

专利名称：水下混凝土表面位置探测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种水下混凝土表面位置探测仪，具体说是在钻孔灌注桩基础中，用于测定混凝土表面位置的仪器。
钻孔灌注桩基础灌筑水下混凝土一般采用导管法(见图3)。灌注混凝土时，利用导管和混凝土的自重将混凝土从导管的下端沿箭头的方向挤出，同时将水和泥浆逐步往上排走。导管埋于混凝土的深度h一般为1≤h≤3米。因此，在混凝土的灌筑过程中，要进行多次拔导管工作。在拔导管之前，一定要确切知道导管下端管口埋于混凝土的深度h位置。目前，通常是根据钻孔的直径和灌筑混凝土的方量计算导管的埋深h的高度，并与吊锤探测相结合。此方法的缺点是若钻孔时发生塌孔，计算的导管埋置于混凝土深度将大于实际埋深，吊锤探测又不准确而且效率低。有时发生将导管拔出混凝土与泥浆的交界面处引起断桩。另一种情况未及时拔管，致使导管埋置深度过大，拔管时导管连接处被拔断，引起断桩，断桩将带来很大的经济损失及延误施工工期。钻孔灌注桩存在的更为普遍的问题是桩头位置掌握不准确，常常高出设计标高过多，导致截桩量过大，造成较大的浪费。
本实用新型目的在于提供一种水下混凝土表面位置探测仪，能准确地探测混凝土与泥浆的交界面位置，确定出导管埋于混凝土的深度h值，并可以在导管达到设定的埋深h时给出指示信号。
本实用新型目的是这样的，一种水下混凝土表面位置探测仪，包括有控制箱1，电动机3，磁钢4，磁钢5，杯体6，转轴7，拨轮8，感应线圈9，壳体10，固定座11，轴承12，密封壳13，端盖14，密封圈15等组成，其特征是壳体10与密封壳13通过螺钉和密封圈15构成一个密封体。密封壳13上有端盖14。密封体内装有电动机3，电动机的输出轴端装有磁钢4，杯体内也装有对应磁钢5。密封体内的固定座11装有感应线圈9。固定在杯体6上的长轴7伸出密封体外，长轴7的下端安装有拨轮8，长轴7上端的轴承12安装在固定座11内，安装在杯体6上的长轴7与电动机的输出轴是两个轴，轴心线重合。



图1-为本实用新型的结构示意图。
图2-为本实用新型的施工状态示意图。
图3-为现有技术的施工状态示意图。
结合附图对本实用新型的机构作具体说明一种水下混凝土表面位置探测仪，包括控制箱1，电缆2，电动机3，磁钢4，磁钢5，杯体6，转轴7，拨轮8，感应线圈9，壳体10，固定座11，轴承12，密封壳13，端盖14，密封圈15和固定槽16等组成，壳体10与密封壳13通过螺钉和密封圈15构成一个密封体。端盖14通过螺钉和密封圈15连接在密封壳13上。密封体内装有电动机3，控制箱1通过电缆2来操纵控制电动机。控制箱1内装有当导管达到设定的埋深h时，仪表显示及发出报警信号。电动机3的输出轴端安装有磁钢4，杯体内也同样装有对应位置的磁钢5，两个磁钢是对应存在的。在固定座11内装有感应线圈9。安装在杯体6上的长轴7伸出密封体外，长轴7的下端安装有拨轮8，长轴7上端的轴承12安装在固定座11内。装在杯体6上的长轴7与电动机的输出轴是两个轴，但轴心线重合(见图1)。壳体10上的固定槽16通过钢带17将探测仪固定于灌注混凝土的导管18上。
探测仪接上电源后，电源经过控制箱1和电缆2供给电动机3，使电动机3转动。带之磁钢4也随着电动机而转动，此产生了一个旋转磁场。由于磁钢4和磁钢5之间磁场的相互作用，磁钢4转动产生的旋转磁场通过固定在杯体6上的磁钢5带动杯体6绕固定于固定座11的转轴7同向转动。转轴7下部固定的拨轮8也随着一起转动。磁钢5的转动同时产生一个旋转磁场，可使感应线圈9切割磁力线而产生感应电压，感应电压通过电缆2显示在控制箱1的仪表上。壳体10，密封壳13，端盖14，密封圈15起固定和密封电动机、磁钢、杯体、转轴、线圈等的作用，使密封体具有防水能力。轴承12用以减小电动机3和转轴7的转动阻力。
拨轮8在钻孔灌注桩基础的泥浆或水转动时，在水中转动阻力很小，转速最大，感应线圈的输出电压也最大。当拨轮8接触到泥浆时，转动阻力增大，转速减小，感应电压也减小，感应电压的变化在控制箱1上的仪表指示出来。当拨轮8接触到混凝土界面时，拨轮8将停止转动，感应线圈9的输出电压为零，此时控制箱1上的仪表给出相应指示并且继电器将触发报警器发出报警信号。
探测仪的安装(见图2)。在灌筑水下混凝土之前，探测仪通过钢带17固定于导管18上，并使拨轮8的下端与导管下端管口的距离为预设值h，如3米，控制箱1安放于地面上。在灌筑水下混凝土时，如果混凝土面未接触到拨轮8，控制箱1上仪表显示的输出电压稳定在一定的数值，指示探测仪处于小负荷工作状态。随着混凝土界面的升高，拨轮8先接触到混凝土上面的泥浆，拨轮8的转动阻力矩增大，控制箱1上的电压指示减小。当混凝土界面继续升高，拨轮8接触到混凝土粗骨料时将停止转动，此时控制箱上的继电器将触发报警器发出报警信号，表明导管的埋深达到预先的设定值，应暂停灌筑混凝土，拔出一段管道。管道的拔出长度L应满足L≤h-hmin上式中hmin为导管的最小埋置深度，一般为1米。导管拔出后，拨轮8又继续转动，报警信号熄灭，可继续灌注混凝土。
本实用新型使用电动机通过无接触传动使拨轮8转动，同时感应线圈9得到感应电压值来监控拨轮8接触到混凝土界面的h值，从而判定出导管的埋深h达到预定值，克服现有技术中根据钻孔的直径和灌筑混凝土的方量计算导管的埋深h值，此方法准确，可靠。
本实用新型采用机电方式来探测水下混凝土灌注的过程中混凝土界面的位置。探测仪水下部分结构上将电动机和感应线圈9密封在壳体10和固定座13的密封体内，通过无接触的磁力传动装置将电动机和感应线圈与接触混凝土交界面位置的拨轮分开，解决了电动机和感应线圈的防水问题。
本实用新型可靠性高，能够准确地探明水下混凝土与泥浆交界面的实际位置，解决了以往由于对水下混凝土面位置掌握不准，有时将导管拔出混凝土与泥浆的交界面或将导管连接拔断引起断桩，加快了施工进度．也可避免桩头灌注标高超过设计标高过多，截桩量过大而造成较大的经济损失。
权利要求1．一种水下混凝土表面位置探测仪，包括有控制箱(1)，电动机(3)，磁钢(4)，磁钢(5)，杯体(6)，转轴(7)，拨轮(8)，感应线圈(9)，壳体(10)，固定座(11)，轴承(12)，密封壳(13)，端盖(14)，密封圈(15)等组成，其特征是壳体(10)与密封壳(13)通过螺钉和密封圈(15)构成一个密封体，密封壳(13)上安装有端盖(14)；密封体内装有电动机(3)，电动机(3)的输出轴端安装有磁钢(4)，杯体(6)内装有对应磁钢(5)，密封体内的固定座(11)装有感应线圈(9)；固定在杯体(6)上的长轴(7)伸出密封体外，长轴(7)的下端安装有拨轮(8)，长轴(7)上端的轴承(12)安装在固定座(11)内。
2．根据权利要求1所述的水下混凝土表面位置探测仪，其特征是固定在杯体(6)上的长轴(7)与电动机的输出轴是两个轴，轴心线重合。
3．根据权利要求1所述的水下混凝土表面位置探测仪，其特征是壳体10上的固定槽16通过钢带17固定于灌注混凝土的导管18上。
专利摘要一种水下混凝土表面位置探测仪,它是钻孔灌注桩基础测定混凝土表面位置的仪器。它有控制箱,电动机,磁钢,杯体等,壳体与密封壳通过螺钉和密封圈构成密封体,密封壳体内装有电动机,电动机的输出轴端安装有磁钢,杯体内也装有磁钢,固定座装有感应线圈,伸出密封体外的长轴下端安装有拨轮,该探测仪固定于灌注混凝土的导管上,它能准确地探测混凝土与泥浆的交界面的位置,本实用新型可靠性高,解决了导管拔断引起断桩问题,加快了施工进度。
文档编号G01F23/26GK2415347SQ0020992
公开日2001年1月17日 申请日期2000年4月26日 优先权日2000年4月26日
发明者黄茂忠, 潘涵涛 申请人:黄茂忠