一种载体桩三击贯入度自动测量仪制造技术

本发明专利技术涉及一种用于载体桩测量三击贯入度的自动测量装置，其特征在于：所述装置包括读取载体桩打桩机上卷扬机滚轴的圈数的多圈绝对编码器和控制箱，控制箱除了配置有PLC控制系统(包括通讯模块、电源模块、各种输入输出模块、计算模块等)具有参数设置、数据处理、数据存储和数据显示并具备报警功能等外，还配置有电源开关、小型变压器、镶嵌式显示表(触摸式)、端子排及通讯、电力电缆等设备。载体桩三击贯入度的控制是载体桩载体的质量控制的关键。通常测量载体桩三击贯入度都是工人手工量钢丝绳的长度取得，本发明专利技术使三击贯入度的测量全部实现自动化，多圈绝对编码器将信号发送至控制箱，控制箱通过PLC(可编程控器)的一系列计算，最终得出载体桩载体的三击贯入度，并显示在控制箱上的显示屏上。

【技术实现步骤摘要】
一种载体桩三击贯入度自动测量仪
本专利技术专利是一种载体桩三击贯入度自动测量仪器，该仪器是与一种新的专利桩基技术即载体桩技术相配套的设备。
技术介绍
载体桩是一种桩基形式，是一种专利技术，它的工作原理是选择建筑物地层下部稳定的、土性较好的那层土层作为被加固土层，以桩端土体为研究对象，利用重锤冲击成孔、沉管，当沉管到设计标高时，对桩端连续进行填充料(由挤密土体、夯实填充物和水泥伴合物三部分构成向地基传递上部荷载的复合体简称载体)填料后夯实。为了控制载体的质量，载体桩设计规程规定用三击贯入度作为载体质量的控制指标，这个载体质量的控制指标多少年来，打桩单位都是靠工人用尺子在打桩机的下料口量钢丝绳取得的，本专利技术的专利即三击贯入度自动测量仪是一种自动读取和显示载体桩三击贯入的测量仪表，使用它打桩工人无需再用尺子量钢丝绳，打桩工人在施工过程中可以在自动测量仪控制箱的显示表上直接看到三击贯入的数据，打桩工人立即就可知道该桩的载体质量是否合格，应用此设备可以大大减轻工人的劳动强度，提高工作效率和缩短打桩周期。专利技术专利内容本专利技术专利的目的是针对载体桩的三击贯入度的测量长期用手工操作而提供的一种载体桩自动测量装置，该装置是由多圈编码器和控制箱组成。将多圈编码器安装于卷扬机转动轴两侧的滚轮上任意一边均可，这样监测误差小，多圈绝对编码器的读取圈数可以到2730圈，单圈分辨率可以达到万分之三，多圈编码器采用磁电技术结合齿轮传动，即使断电数据也不会丢失，并具有抗震动、抗干扰性能。控制箱采用PLC控制系统(包括通讯模块、电源模块、各种输入输出模块、计算模块等)具有参数设置、数据处理、数据存储和数据显示并具备报警功能等。此外，控制箱内还配置有电源开关、小型变压器、镶嵌式显示表(触摸式)、端子排和导线等。PLC控制系统采用西门子S7200，户外型编码器和加防护罩控制箱均可以满足户外工作的环境要求，工作温度在-30℃～60℃范围、供电电压：220V±10％50/60HZ、防护等级：IP65。1.载体桩三击贯入度自动测量仪的工作原理主要是计算载体桩打桩机上卷扬机钢丝绳的长度，其计算公式是：L＝α*C*N公式中，L：钢丝绳长度；α：卷扬机滚轴周长的调整系数；(考虑卷扬机钢丝绳厚度对滚轴周长的影响)根据某打桩卷扬机的参数α值推算如下：(此值可适用于卷扬机不同直径的滚轴)1)打桩卷扬机滚轴直径为400mm时2)卷扬机钢丝绳的容量长度单层30m(沿滚轴绕一圈)3)钢丝绳的直径22mm4)施工时考虑钢丝绳的直径实际直径为422mm(钢丝绳中心线)5)滚轴周长与实际施工的周长相差422×3.14-400×3.14＝69.08mm6)周长差与滚轴的周长的百分比69.08/400×3.14＝0.0557)则在钢丝绳长度的计算公式中α值取1+0.055＝1.055C：卷扬机滚轴的周长；N：多圈编码器读取卷扬机滚轴器的圈数。2.载体桩的三击贯入度是通过计算卷扬机钢丝绳的差值计算出来的，其计算方法如下：1)第一击前钢丝绳的长度：L0＝α*C*N0(N0为第一击前即钢丝绳松弛时滚轴的圈数)第一击后钢丝绳的长度：L1＝α*C*N1(N1为第一击后滚轴的圈数)第二击后钢丝绳的长度：L2＝α*C*N2(N2为第二击后滚轴的圈数)第三击后钢丝绳的长度：L3＝α*C*N3(N3为第三击后滚轴的圈数)2)第一击后钢丝绳的长度差：X1＝L1-L0(第一击贯入度)第二击后钢丝绳的长度差：X2＝L2-L1(第二击贯入度)第三击后钢丝绳的长度差：X3＝L3-L2(第三击贯入度)3)三击贯入度的和(三次沉降的总值)为：X＝X1+X2+X3如X值≤设计图纸或载体桩规范规定值视载体施工质量合格，如X值＞设计图纸规定值或载体桩规范规定值则视为载体施工质量不合格，打桩工人将要对该载体继续进行加工和处理。4)另根据载体桩规范规定，载体桩三击贯各击沉降还要满足X1≥X2≥X3，如不能满足上述规定，则视为载体不合格。以上的计算公式及有关数据将编入计算程序中。附图说明附图为本专利技术专利三击贯入自动测量装置的工作原理示意图。图中：1-控制箱、2-多圈编码器、3-卷扬机滚轴、4-钢丝绳、5-载体桩孔、6-桩机柱锤、7-载体桩载体、8-卷扬机操作杆、9-护绳器、10-载体顶面。具体实施方式本专利技术专利将结合以下实施例(附图)作进一步描述。钻机就位，将护筒中心对准桩位，复核无误后调整钻机垂直度，用柱锤夯击成孔至设计标高，护筒沉至设计标高后，进行填料夯击后，开始测量三击贯入度，将柱锤(6)轻放至载体顶面(10)，使钢丝绳(4)处于松弛状态后提升钢丝绳(4)至6m高，卷扬机操作杆(8)让柱锤(6)自由落下，这时控制箱(1)上的显示表将显示第一击后的载体(7)的沉降即第一击贯入度，再将柱锤(6)提升到6m高让柱锤(6)自由落下，这时控制箱(1)上的显示表将显示第二击后的载体(7)的沉降即第二击贯入度，然后再将柱锤(6)提升到6m高让柱锤(6)再自由落下，这时控制箱(1)上的显示表将显示第三击后的载体(7)的沉降即第三击贯入度，三击贯入完成后显示表上将显示三次贯入度的总和，根据与设计图纸或载体桩规范规定值比较，如总和值X≤设计图纸或载体桩规范规定值视载体施工质量合格，显示表上绿灯亮，如总和值X＞设计图纸规定值或载体桩规范规定值则视为载体施工质量不合格，显示表上红灯闪烁，即工人需对载体继续进行加工处理。多圈编码器(2)安装于卷扬机滚轴(3)两侧的滚轮上任意一边，可利用滚轮上穿钢丝绳的小孔安装编码器，控制箱(1)与打桩机的电控柜并排放置，从多圈绝对编码器的数据采集到控制箱(1)的数据处理及输出过程是：多圈绝对编码器(2)将采集到的信号通过RS485通讯电缆传递到控制箱的通讯模块，控制箱内的输入输出模块分别读取通讯模块中的信号，经过控制箱内计算模块的程序处理后在控制箱(1)的显示表上显示出上述的相关数据，控制箱(1)的PLC控制系统采用西门子S7200，编程软件采用TTEP7。以上对本专利技术专利的具体实施例进行了详细描述，但本专利技术专利并不限制于以上描述的具体实例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对载体桩三击贯入度自动测量和方法进行等同和替代也都在本专利技术专利的范畴之中。因此，在不脱离本专利技术专利的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本专利技术专利的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于载体桩三击贯入度自动测量装置，其特征主要是由多圈绝对编码器和控制箱，控制箱除了配置有PLC控制系统，还配置有电源开关、小型变压器、镶嵌式显示表、端子排及通讯、电力电缆等设备。

【技术特征摘要】
1.一种用于载体桩三击贯入度自动测量装置，其特征主要是由多圈绝对编码器和控制箱，控制箱除了配置有PLC控制系统，还配置有电源开关、小型变压器、镶嵌式显示表、端子排及通讯、电力电缆等设备。2.根据权利要求1所述的自动测量装置，其特征在于：所述PLC控制系统包括通讯模块、电源模块、各种输入输出模块、计算模块等。3.根据权利要求1所述的自动测量装置，其特征在于：所述镶嵌式显示表为触摸式。4.根据权利要求1所述的自动测量装置，其特征在于：所述多圈编码器安装于卷扬机滚轴两侧的滚轮上，任意一边均可，利用滚轮上穿钢丝绳的小孔安装编码器。5.多圈绝对编码器在载体桩中的应用用途，其特征在于：采用多圈绝对编码器和控制箱对载体施工质量进行自动测量、判定。6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于：所述测量为采用多圈绝对编码器计算载体桩打桩机上卷扬机钢丝绳的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹文焕，
申请(专利权)人：邹文焕，
类型：发明
国别省市：河北,13