專利名稱：擠擴支盤灌注樁成形檢測設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及支盤樁領域，尤其是一種擠擴支盤灌注樁成形檢測設備。
背景技術：
支盤灌注樁的特點是在普通的混凝土灌注樁的基礎上增加了一道或是多道擠擴 支盤，此增加支盤是支盤灌注樁區(qū)別于原有樁基的主要標志，增加的支盤使整個樁基的受 力機理發(fā)生根本性的改變，因而，擠擴成形支盤的質(zhì)量至關重要。在成樁過程中，對支盤樁 成樁質(zhì)量的檢測內(nèi)容除普通灌注樁的檢測之外，還有支盤的盤徑、盤位的檢測項目。現(xiàn)有的支盤樁檢測包括孔深檢測、孔徑和盤徑檢測?？讖胶捅P徑檢測可以歸為3 類1、檢測成孔后鉆頭直徑；2、采用井徑儀進行抽檢；3用聲波孔壁測定儀檢測。采用井徑儀由機械測頭由互成90度的四條井徑臂組成，在測量開始之前，四條井 徑臂合攏并用彈簧鎖定；工作時四條測臂向下打開，測臂末端緊貼樁孔壁，隨著井徑儀的向 上提升，井徑臂沿著孔壁凹凸不平的形狀表面相應張開或縮進帶動密封筒內(nèi)的活動桿上的 下移動，使四組串聯(lián)的電阻觸點來回滑動，不斷改變電阻大小，通過記錄回路電壓信號的變 化，可以得出孔徑、孔壁的大小和形狀。盤距的檢查根據(jù)施工記錄和現(xiàn)場測量來檢測。成孔 垂直度的檢測采用聲波孔壁檢測儀。用聲波孔壁測定儀檢測主要由振蕩器發(fā)生一定頻率的電脈沖信號，經(jīng)過放大器 后，由發(fā)射探頭轉(zhuǎn)換為聲波并發(fā)射。聲波發(fā)射遇到不同介質(zhì)的分界面后會被反射。接收探 頭將接收到反射后的聲波轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過處理可以得出測量的孔壁孔徑?；€電阻井徑儀和聲波孔壁測定儀檢測時，都需將擠擴支盤主機頭起吊并提升出 樁孔，再將測試儀器從孔口放入，需要另外一個工序，而不是在支盤擠擴的同時就一并完 成；井徑儀工作時，對所測區(qū)域是井徑臂與樁孔的接觸的兩點，工作區(qū)域小，工作效率不高； 此外，樁孔擠擴之后，樁孔之內(nèi)存在著淤泥和水，工作條件比較惡劣，對滑線電阻井徑儀的 四個井臂的張開和收攏都造成一定的影響，對井徑儀提升拉桿的在滑動工況下的密封防水 做出了嚴格的要求?，F(xiàn)有的測量儀器的缺點1)需額外起升設備，工作時需要格外的設備將測量設備 放入所測樁孔內(nèi)；2)測量實時性不足，工作效率不高，不能在支盤擠擴瞬時測量出孔徑孔 深；3)易受工作環(huán)境影響，對防水密封性能提出很高要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有的支盤樁的樁基支盤孔徑孔深檢測設備的操作不便、實時性不高、 工作效率低、不適應惡劣工作條件，本發(fā)明提供一種操作簡便、實時性強、工作效率高、有效 適應惡劣工作條件的擠擴支盤灌注樁成形檢測設備。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是
一種擠擴支盤灌注樁成形檢測設備，包括工作平臺、旋轉(zhuǎn)液壓馬達、接長桿、支盤成形 機擠擴機構和液壓控制中心，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達安裝在底座上，所述底座安裝在所述工作平臺上，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達與所述接長桿傳動連接，所述支盤成形擠擴機構包括液壓缸、活 塞桿和四連桿支盤擠擴臂，所述接長桿的下端安裝所述液壓缸，所述液壓缸內(nèi)腔中部安裝 液壓活塞，所述活塞桿與所述液壓活塞固定連接，所述活塞桿伸出所述液壓缸的下端，所述 活塞桿與所述四連桿支盤擠擴臂連接，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達和液壓缸均與所述液壓控制中心 連接，在所述液壓缸內(nèi)安裝用以檢測活塞桿移動行程的位移傳感器，所述位移傳感器的一 端安裝在液壓缸的上腔體的頂壁，所述位移傳感器的另一端安裝在所述液壓活塞的上端， 所述位移傳感器與用以根據(jù)活塞桿位移計算支盤孔大小實現(xiàn)成形檢測的檢測控制模塊連 接。所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達通過聯(lián)軸器與傳動軸連接，所述傳動軸與所述接長桿連接。所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達的輸出軸上安裝角度傳感器。本發(fā)明的技術構思為支盤擠擴時就能檢測支盤孔徑及孔深的檢測設備，在施工 的過程中可以實時檢測樁孔的垂直度?？梢詸z測出支盤樁的孔徑和支盤深度，提高了工作 效率。設備在支盤擠擴過程中進行實時檢測，在擠擴完成之后進行核對。因為在工作的同 時測量，更能真實反映支盤樁的形狀、深度等參數(shù)。利用原有的支盤擠擴成形裝置的四連桿支盤擠擴臂，不另行添加零件。由于支盤 擠擴裝置的工作環(huán)境中除了土層，當?shù)叵滤槐容^高時，擠裝置的四連桿擠擴臂處于淤泥 和沙石的工作工況，因而，檢測擠擴參數(shù)的位移傳感器不能安裝外擠擴臂的表面，直接暴露 于工作環(huán)境，本發(fā)明將位移傳感器安裝在擠壓用液壓缸內(nèi)部，保持液壓缸內(nèi)的壓力保持不 變，位移傳感器可以正常工作。液壓缸的移動距離和支盤四連桿擠擴成形裝置成一個函數(shù) 關系，通過測量液壓缸的行程便可以求解四連桿的擴張尺寸，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集液壓缸內(nèi) 位移傳感器的信號和安裝于控制旋轉(zhuǎn)接長桿上的角度傳感器信號，便可以得出支盤在此角 度下擠擴時所處的幾何參數(shù)，通過控制支盤擠擴角度，可以記錄支盤旋轉(zhuǎn)一周的所有幾何 尺寸參數(shù)。在擠擴瞬時測量加載在支盤擠擴臂上的力，根據(jù)力的大小，判斷出支盤臂是否與 孔臂的相對位置。記錄支盤擠擴臂的擴張尺寸、旋轉(zhuǎn)液壓馬達角度和接長桿的深度等參數(shù)， 得到當前角度下擠擴孔然后支盤孔徑和孔深等幾何參數(shù)。通過控制支盤工臂在擠擴方向的 360度任意角度定位，記錄下旋轉(zhuǎn)一周的尺寸參數(shù)，然后將每個角度下的尺寸融合整個支盤 孔徑和孔深，通過數(shù)據(jù)拼接處理得出樁基的形狀尺寸和深度。當支盤擠擴完畢支盤修行過 程中，通過測量支盤臂的受力狀況，測量數(shù)據(jù)在修孔過程所測得尺寸進行記錄，與上次的所 測得的數(shù)據(jù)進行對比校核。在支盤擠擴成形的同時一并將擠擴的尺寸記錄，進行對比校核，一旦發(fā)現(xiàn)尺寸不 符合要求還可以進行即時的修正，免去了二次吊裝測試儀器的工序，工作效率成倍提高。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在1)檢測設備利用擠擴支盤裝置作為載體，無需額 外的提升和吊裝機構，工作效率提高；2)由于擠擴裝置是檢測設的組成部分，測量實時性 好，能同時測量孔徑和孔深，工作效率高；3)將測量傳感器安裝在油缸內(nèi)，使傳感器免受惡 劣的工作環(huán)境，檢測設備性能穩(wěn)定，測量精度高；4)檢測裝置對檢測尺寸實時校核，數(shù)據(jù)的 準確性高。


圖1是擠擴支盤灌注樁成形檢測設備的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。參照圖1，一種擠擴支盤灌注樁成形檢測設備，包括工作平臺6、旋轉(zhuǎn)液壓馬達1、 接長桿7、支盤成形擠擴機構和液壓控制中心14，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達1安裝在底座5上，所 述底座5安裝在所述工作平臺6上，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達1與所述接長桿7傳動連接，所述支 盤成形機擠擴機構包括液壓缸8、活塞桿9和四連桿支盤擠擴臂12，所述接長桿7的下端安 裝所述液壓缸8，所述液壓缸8內(nèi)腔中部安裝液壓活塞10，所述活塞桿為單伸出活塞桿，所 述活塞桿9與所述液壓活塞10固定連接，所述活塞桿9伸出所述液壓缸8的下端，所述活 塞桿9與所述四連桿支盤擠擴臂12連接，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達1和液壓缸8均與所述液壓控 制中心14連接，在所述液壓缸內(nèi)安裝用以檢測活塞桿移動行程的位移傳感器11，所述位移 傳感器11的一端安裝在液壓缸8的上腔體的頂壁，所述位移傳感器11的另一端安裝在所 述液壓活塞10的上端，所述位移傳感器11與用以根據(jù)活塞桿位移計算支盤孔大小實現(xiàn)成 形檢測的檢測控制模塊連接。所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達1通過聯(lián)軸器與傳動軸2連接，所述傳動軸2與所述接長桿7 連接。所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達的輸出軸上安裝角度傳感器3。本實施例中，所述的旋轉(zhuǎn)液壓馬達1為低速大扭矩液壓馬達，馬達輸出軸連接的 傳動軸2，傳動軸2通過螺栓連接接長桿7 ；所述的傳動軸2通過圓錐滾子軸承4定位連接； 所述的旋轉(zhuǎn)液壓馬達1和圓錐滾子軸承4安裝在安裝于底座5上；底座5和工作平臺6用 支口定位，所述底座可以在垂直方向移動。接長桿7與支盤擠擴成形機構用螺栓連接。所 述的擠擴支盤擠擴成形機構由液壓支盤擠擴成形裝置改造而成，在液壓缸的內(nèi)部安裝位移 傳感器11，位移傳感器的一端安裝液壓活塞10上，另一端安裝在缸蓋底部(即液壓缸上腔 的頂壁)，在液壓控制中心14控制液壓缸兩腔體油液的流向，活塞桿9進行軸向上下移動， 帶動位移傳感器11的長度發(fā)生變化。所述活塞桿帶動四連桿支盤擠擴臂12的平動，出現(xiàn) 擠擴臂的張開和收攏。所述擠擴臂的張開端點接觸上支盤孔壁。所述的擠擴臂張開尺寸與 活塞桿的位移存在一個計算公式，經(jīng)過信號處理，采集的數(shù)據(jù)傳送到檢測控制模塊，可以得 到支盤所在角度的直徑；
所述的支盤擠擴成形裝置的液壓馬達驅(qū)動，液壓馬達輸出軸上安裝有角度傳感器3。通 過控制液壓系統(tǒng)14，就能測量在另一角度下支盤直徑。支盤擠擴成形裝置旋轉(zhuǎn)一周，可以得 到整個支盤的盤徑。所述的支盤擠擴裝置通過接長桿7與驅(qū)動馬達聯(lián)結，通過計算接長桿 的長度，便可以知曉支盤的盤位。同理，控制液壓系統(tǒng)，使液壓活塞桿向上移動，收攏支盤臂，通過檢測支盤臂的受 力，可以檢測出四連桿支盤擠擴臂是否接觸到孔壁，計算出支盤擠擴裝置所處位置的直徑。 本發(fā)明不僅能測量出擠擴成形支盤的盤徑和盤位，還可以測量出預先鉆孔的基孔幾何參 數(shù)。測出基孔的形狀和尺寸。該支盤擠擴機構既即是支盤擠擴的工具，又是盤徑尺寸的測量機構。一個機構，兩 種功能。
本實施例的擠擴支盤灌注樁成形檢測設備共有5種工作狀態(tài)
(1)擠擴功能狀態(tài)關閉數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，向液壓缸輸入油液，支盤擠擴機構進行土體擠 擴動作；
(2)支盤盤徑檢測狀態(tài)開啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，不向液壓缸注入油液，但保持壓力，檢測 支盤盤徑尺寸。(3)擠擴支盤狀態(tài)開啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，同時向液壓缸注入油液，擠擴機構進行支 盤擠擴和檢測雙重工作。(4)修行校核狀態(tài)開啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，不向液壓缸注入油液，但保持壓力，控制 液壓系統(tǒng)使旋轉(zhuǎn)馬達轉(zhuǎn)動，對支盤進行修形和檢測。(5)基孔測量狀態(tài)開啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，向液壓缸注入油液，使活塞桿向上移動，收 攏四連桿支盤擠擴臂，在垂直方向提升，保持液壓缸內(nèi)的壓力，檢測孔徑的大小。
權利要求
1.一種擠擴支盤灌注樁成形檢測設備，包括工作平臺、旋轉(zhuǎn)液壓馬達、接長桿、支盤成 形擠擴機構和液壓控制中心，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達安裝在底座上，所述底座安裝在所述工作 平臺上，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達與所述接長桿傳動連接，所述支盤成形擠擴機構包括液壓缸、活 塞桿和四連桿支盤擠擴臂，所述接長桿的下端安裝所述液壓缸，所述液壓缸內(nèi)腔中部安裝 液壓活塞，所述活塞桿與所述液壓活塞固定連接，所述活塞桿伸出所述液壓缸的下端，所述 活塞桿與所述四連桿支盤擠擴臂連接，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達和液壓缸均與所述液壓控制中心 連接，其特征在于在所述液壓缸內(nèi)安裝用以檢測活塞桿移動行程的位移傳感器，所述位移 傳感器的一端安裝在液壓缸的上腔體的頂壁，所述位移傳感器的另一端安裝在所述液壓活 塞的上端，所述位移傳感器與用以根據(jù)活塞桿位移計算支盤孔大小實現(xiàn)成形檢測的檢測控 制模塊連接。
2.如權利要求1所述的大扭矩液壓馬達驅(qū)動擠擴支盤樁旋擴裝備，其特征在于所述 旋轉(zhuǎn)液壓馬達通過聯(lián)軸器與傳動軸連接，所述傳動軸與所述接長桿連接。
3.如權利要求1或2所述的大扭矩液壓馬達驅(qū)動擠擴支盤樁旋擴裝備，其特征在于 所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達的輸出軸上安裝角度傳感器。
全文摘要
一種擠擴支盤灌注樁成形檢測設備，包括工作平臺、旋轉(zhuǎn)液壓馬達、接長桿、支盤成形擠擴機構和液壓控制中心，旋轉(zhuǎn)液壓馬達與接長桿傳動連接，接長桿的下端安裝液壓缸，液壓缸內(nèi)腔中部安裝液壓活塞，活塞桿與液壓活塞固定連接，活塞桿伸出液壓缸的下端，活塞桿與四連桿支盤擠擴臂連接，在液壓缸內(nèi)安裝用以檢測活塞桿移動行程的位移傳感器，位移傳感器的一端安裝在液壓缸的上腔體的頂壁，位移傳感器的另一端安裝在液壓活塞的上端，位移傳感器與用以根據(jù)活塞桿位移計算支盤孔大小實現(xiàn)成形檢測的檢測控制模塊連接。本發(fā)明操作簡便、實時性強、工作效率高、有效適應惡劣工作條件。
文檔編號E02D5/48GK102071707SQ20101057845
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權日2010年12月8日
發(fā)明者周見行, 姜偉, 柴國鐘, 裘信國 申請人:浙江工業(yè)大學