灌注桩混凝土界面识别及超灌疏松装置及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑施工领域，具体是一种能识别灌注粧混凝土界面和疏松超灌混凝土的装置。
【背景技术】
[0002]按照施工规范要求，灌注粧混凝土浇筑时为了保证混凝土的浇筑质量，要求浇筑时的导管埋入混凝土内3?6m，且为保证粧头混凝土质量，灌注粧需超灌500mm以上混凝土。传统的施工是通过测绳依靠手感或经验来识别混凝土的浇筑界面，控制埋管深度和混凝土超灌高度，且粧顶超灌混凝土强度不做任何处理，为后续灌注粧粧顶凿除造成了困难。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，提供一种为灌注粧施工提供便利的能识别灌注粧混凝土界面和疏松超灌混凝土的装置。
[0004]为了达到上述目的，本发明是这样实现的:
一种灌注粧混凝土界面识别及超灌疏松装置，它包括振动反射头、数据线、外护套管、反射波接收器和控制开关，振动反射头、数据线、反射波接收器和控制开关依次电信号连接，外护套管套于数据线外以起到保护作用，其两端分别与振动反射头和反射波接收器密封连接；所述振动反射头包括外壳和至于外壳内的振动电机，所述反射波接收器包括信号处理芯片和显示设备，振动反射头所产生的数据通过数据线而传递至信号处理芯片处，信号处理芯片将收集的信号根据预置程序转换为数据并经显示设备输出。
[0005]使用上述装置进行灌注粧混凝土界面识别及超灌疏松的方法包括下述步骤:
步骤1、在灌注粧二次清孔完毕后，在导管与灌注粧钢筋笼之间沿导管将振动反射头放入灌注粧孔底，跟随混凝土的浇筑进度提升振动反射头，打开控制开关及反射波接收器，使振动反射头采用低振动幅度在粧孔内提升或下落，通过振动对于混凝土和泥浆产生的振动波幅度变化以识别混凝土的浇筑界面；
步骤2、灌注粧混凝土浇筑完毕后，提升振动反射头至灌注粧超灌高度中间位置，通过控制开关及反射波接收器调节振动反射头的振动幅度以对超灌高度内的混凝土进行超振达到离析效果，降低超灌高度内的混凝土强度，节约了凿除混凝土的成本和工期；
步骤3、拔出振动反射头，移位下一根灌注粧。
[0006]上述振动反射头的低振动幅度是指振动频率为15~30HZ，振动反射头的高振动幅度是指振动频率为150HZ以上。
[0007]本装置不仅为保证混凝土浇筑质量提供了科学的数据支持，也保证了混凝土浇筑量的准确，避免了混凝土的浪费，同时降低了后续灌注粧开挖出后凿除高强度粧顶难度。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的结构示意图。
[0009]图2为本发明的电路原理图。
【具体实施方式】
[0010]以下通过具体实施例进一步说明本发明。
[0011]如图1所示，一种灌注粧混凝土界面识别及超灌疏松装置，它包括振动反射头1、数据线、外护套管2、反射波接收器3和控制开关，振动反射头1、数据线、反射波接收器3和控制开关依次电信号连接，外护套管2套于数据线外以起到保护作用，其两端分别与振动反射头I和反射波接收器3密封连接；所述振动反射头I包括外壳和至于外壳内的振动电机，所述反射波接收器3包括信号处理芯片和显示设备，振动反射头I所产生的数据通过数据线而传递至信号处理芯片处，信号处理芯片将收集的信号根据预置程序转换为数据并经显不设备输出。
[0012]所述装置进行灌注粧混凝土界面的识别方法:包括下述步骤:
步骤1、在灌注粧二次清孔完毕后，在导管与灌注粧钢筋笼之间沿导管将振动反射头放入灌注粧孔底，跟随混凝土的浇筑进度提升振动反射头，打开控制开关及反射波接收器，使振动反射头采用低振动幅度在粧孔内提升或下落，通过振动对于混凝土和泥浆产生的振动波幅度变化以识别混凝土的浇筑界面；
步骤2、灌注粧混凝土浇筑完毕后，提升振动反射头至灌注粧超灌高度中间位置，通过控制开关及反射波接收器调节振动反射头的振动幅度达到高振幅振动状态，以对超灌高度内的混凝土进行超振达到离析效果，降低超灌高度内的混凝土强度，节约了凿除混凝土的成本和工期；
步骤3、拔出振动反射头，移位下一根灌注粧。
[0013]上述振动反射头的低振动幅度是指振动频率为15~30HZ，振动反射头的高振动幅度是指振动频率为150HZ以上。
[0014]本装置混凝土浇筑界面的检测原理是:振动反射头I类似于混凝土振动棒，其内设有振动电机，利用振动反射头I振动时产生的振动波来检测混凝土浇灌界面，由于混凝土的密度是泥浆的两倍多，在同样的振动下，两者所产生的振动波振幅长度有着明显的区另IJ，振动反射头I的输出电压与周围介质的振动幅度近似线性关系。当振动反射头I处在混凝土层时，由于混凝土密度较大吸收掉振动波的能量较大，振动反射头I的振幅较小，输出的电压较小；而当振动反射头I处于泥浆层时则相反，振动反射头I输出的电压较大。这栋反射头I输出的电压数据和振动反射波通过外护套管2内的信号线传递到反射波接收器3，反射波接收器3内的信号处理芯片根据接收到的不同波形来识别当前振动反射头所处的混凝土界面并反馈到显示设备上。如此，为浇筑混凝土的导管埋设深度提供数据支持，也为最后混凝土不足时增补量提供准确的数据，避免混凝土的浪费或超灌现象。
[0015]如图2所示，本设备的电路原理是:通过设置适当的基准电压与反射头输出电压组成比较放大电路，如图所示，Vout为反射头输出电压经放后的电压值，与适当的基准电压Vref通过比较器进行比较。当Vout大于基准电压Vref时，所处位置振幅较大，说明反射头处在泥浆层，比较器输出高电平，控制开关的DS2灯亮，反相器输出低电平，控制开关的DSl灯灭；当Vout小于基准电压Vref时，反射头所处位置为混凝土层，比较器输出低电平，反相器输出高电平，控制开关的DSl灯亮、DS2灯灭。通过控制开关上的指示灯DSl和DS2可以判断反射头所处的位置，根据外护套管的长度可以知道混凝土和泥浆层的界面位置。
[0016]本装置疏松超灌混凝土的原理是:振动反射头I振动幅度分两个等级(低幅度振动:振动频率15~30HZ、高幅度振动:振动频率150HZ以上)，在识别混凝土与泥浆界面时使用低幅度振动级别，以免对混凝土振动产生离析现象，同时低幅度的振动也有利于灌注粧混凝土浇筑的密实；当混凝土浇筑完成，当振动反射头I提升至超灌高度范围内时，通过调节控制开关及反射波接收器3，加大振动反射头I振动幅度达到高幅度振动级别(高幅度振动级别时，振动反射头I的振动范围为一倍的粧径)，从而在混凝土超灌高度内对混凝土进行大频率过度振捣，达到超灌高度范围的混凝土离析的效果，以疏松混凝土降低其强度，为后续灌注粧开挖完毕后粧顶浮浆的凿除提供便利。
【主权项】
1.一种灌注粧混凝土界面识别及超灌疏松装置，其特征是:它包括振动反射头、数据线、外护套管、反射波接收器和控制开关，振动反射头、数据线、反射波接收器和控制开关依次电信号连接，外护套管套于数据线外以起到保护作用，其两端分别与振动反射头和反射波接收器密封连接；所述振动反射头包括外壳和至于外壳内的振动电机，所述反射波接收器包括信号处理芯片和显示设备，振动反射头所产生数据通过数据线而传递至信号处理芯片处，信号处理芯片将收集的信号根据预置程序转换为数据并经显示设备输出。2.使用权利要求1所述装置进行灌注粧混凝土界面识别及超灌疏松方法:其特征是:包括下述步骤: 步骤1、在灌注粧二次清孔完毕后，在导管与灌注粧钢筋笼之间沿导管将振动反射头放入灌注粧孔底，跟随混凝土的浇筑进度提升振动反射头，打开控制开关及反射波接收器，使振动反射头采用低振动幅度在粧孔内提升或下落，通过振动对于混凝土和泥浆产生的振动波幅度变化以识别混凝土的浇筑界面； 步骤2、灌注粧混凝土浇筑完毕后，提升振动反射头至灌注粧超灌高度中间位置，通过控制开关及反射波接收器调节振动反射头的振动幅度以对超灌高度内的混凝土进行超振达到离析效果，降低超灌高度内的混凝土强度，节约了凿除混凝土的成本和工期； 步骤3、拔出振动反射头，移位下一根灌注粧。3.根据权利要求2所述装置进行灌注粧混凝土界面识别及超灌疏松方法:其特征是:振动反射头的低振动幅度是指振动频率为15~30HZ，振动反射头的高振动幅度是指振动频率为150HZ以上。
【专利摘要】本发明具体是一种灌注桩混凝土界面识别及超灌疏松装置，其特征是：它包括振动反射头、数据线、外护套管、反射波接收器和控制开关，振动反射头、数据线、反射波接收器和控制开关依次电信号连接，外护套管套于数据线外,其两端分别与振动反射头和反射波接收器密封连接；所述反射波接收器包括信号处理芯片和显示设备，振动反射头所产生的数据通过数据线而传递至信号处理芯片处，信号处理芯片将收集的信号根据预置程序转换为数据并经显示设备输出。本装置不仅为保证混凝土浇筑质量提供了科学的数据支持，也保证了混凝土浇筑量的准确，避免了混凝土的浪费，同时降低了后续灌注桩开挖出后凿除高强度桩顶难度，节约了凿除混凝土的成本和工期。
【IPC分类】E04G21/02, E02D5/36
【公开号】CN105200982
【申请号】CN201510618484
【发明人】王纯岩
【申请人】中国二十冶集团有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月25日