本发明专利技术揭示了混凝土灌注桩灌注高度控制装置及其使用方法，包括用于探测物质的介电常数或电导率的探测装置，探测装置通过传输电缆悬挂于待加工灌注桩的设定位置，传输电缆还连接用于采集和传输探测信号的电缆卷线器，电缆卷线器与用于根据电导率或介电常数的变化情况来识别混凝土和泥浆分界面的中控装置通信，中控装置与声光报警设备通信。本发明专利技术利用探测装置探测到达其位置的浮浆和混凝土的电导率或介电常数，将测得的数据与标定参数进行比对，当判断到达探测装置处的液面为混凝土液面时进行报警，提醒作业人员停止灌注，既保证了灌注桩的有效灌注高度，又有利于减小灌注材料的浪费，降低凿除难度，整个作业过程自动化进行，受人为因素影响小。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑自动化领域，尤其是涉及一种混凝土灌注桩灌注高度控制装置及其使用方法。
技术介绍
灌注桩是直接在所设计的桩位上开设截面为圆形孔，成孔后在孔内加放钢筋笼，灌注混凝土而成，根据成孔工艺的不同，灌注桩可以分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩和人工挖孔的灌注桩等，由于灌注桩具有施工时无振动、无挤土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地区使用等优点，灌注桩在施工中得到较为广泛的应用。 虽然混凝土灌注桩在建筑工程上的应用越来越多，但是混凝土灌注桩的顶标高控制一直以来是混凝土灌注桩工程施工的难点之一，这是因为，在灌注桩加工过程中由于多种原因，例如外加剂掺量过高或用水量超标，导致混凝土坍落度过大甚至离析，出现浮浆，浮浆经振捣后会聚集在混凝土的上部形成浮浆层，而浮浆层凝固后的强度无法达到灌注桩标准的要求，因此为了避免浮浆层的影响，在对灌注桩的顶标高控制时，往往要在设定的灌注桩高度上超灌指定高度，一般灌注桩需超高度为500mm以上，并在混凝土凝固后将浮浆部分凿除，所以如果顶标高设置的过低就无法避开浮浆层，最终形成的桩体也就不合格，如果顶标高设置的过高，则造成混凝土的浪费以及后续施工（凿除浮浆层和超出灌注桩设计高度部分的混凝土）的困难。目前，在超灌高度的控制过程中，较难解决的问题是如何准确的识别混凝土和浮浆的分界面，从而确定混凝土液面的实际高度，传统的施工方法是人工通过测绳将重物放置于灌注桩的设定标高位置或者竹竿触探，依靠工作人员的手感或经验来判断重物是否对人手有拉力或者是否有混凝土对竹竿施加推力来识别混凝土和浮浆的分界面，然而这些方法对作业人员的要求较高，并且也无法保证重物或竹竿底部准确位于灌注桩的设定标高位置，因此分界面的识别误差较大，同时，由于工地现场环境复杂，这些方法受工地现场作业环境影响较大，使得识别精度进一步降低。而中建八局第二建设有限公司于2013-04-23申请的主题名称为水下灌注桩砼超灌检测器及其使用方法申请号为201310141689.5的专利，公开了一种识别浮浆和砼的分界面的装置和方法，但是该装置适用于水下灌注桩，并不完全适用于普通的灌注桩，并且该装置是在完成灌注桩超灌的基础上，再通过检测器来确定已超灌的高度是否满足设定标高，只是超灌后的确认核实，无法事先对超灌的高度进行有效的控制，并且这种装置和方法操作较为复杂，不利于提高效率。通过进一步分析来看，已知的探测方法中，主要也以力学探测的方式进行判断，而这些力学探测方法基本上都依赖人工操作并且受外界环境的影响较大，因此还没有一种更为精确有效的方法来解决上述问题，而大部分施工企业只能在力学方法的基础上，以加大顶标高的方法来保证成桩质量，而这样，既浪费了资源，又加大了成本。 另外，按照施工规范要求，灌注桩混凝土浇筑时为了保证混凝土的浇筑质量，要求浇筑时的导料管埋入混凝土内3～6m，灌注桩灌注过程中，导料管中的混凝土高度会高于桩内混凝土液面，高于桩内混凝土液面的这部分混凝土我们定义为导料管余料，这部分余料会进一步增加灌注桩高度，造成材料浪费，并且企业在加工时基本上对桩顶超灌混凝土强度不做任何处理，因此在完成浇筑后，进一步增加了后续灌注桩桩顶凿除造成的困难。
技术实现思路
本专利技术的目的之一就是为了解决现有技术中存在的上述问题，利用混凝土和浮浆的介电常数和电导率的差异，通过将探测装置固定在满足灌注桩高度的位置并通过电学分析方法对达到所述探测装置位置的物质情况进行检测分析，并在确认为混凝土时进行预警，从而提供一种混凝土灌注桩灌注高度控制装置。本专利技术的另一目的在于，通过上述混凝土灌注桩灌注高度控制装置，对灌注桩浇灌过程中的介电常数或电导率的变化过程进行标定，确定介电常数或电导率与标定灌注桩中物质的对应关系；再将探测装置固定于待加工灌注桩混凝土液面的设定标高位置，检测介电常数和电导率的变化参数并与标定的参数进行比对，判断到达探测装置的液面是否为混凝土液面，从而提供一种混凝土灌注桩灌注高度控制方法。本专利技术的目的将通过以下技术方案得以实现：混凝土灌注桩灌注高度控制装置，包括用于探测物质的介电常数或电导率的探测装置，所述探测装置通过传输电缆悬挂或固定于待加工灌注桩的设定位置，所述传输电缆还连接用于采集和传输探测信号的电缆卷线器，所述电缆卷线器与用于根据电导率或介电常数的变化情况来识别混凝土和泥浆分界面的中控装置通信，所述中控装置与声光报警设备通信。优选的，所述的混凝土灌注桩灌注高度控制装置，其中：所述探测装置的尺寸小于导料管与钢筋笼之间的间隙。优选的，所述的混凝土灌注桩灌注高度控制装置，其中：所述探测装置在所述待加工灌注桩的轴向位置位于所述待加工灌注桩的设定标高下方的指定范围内。优选的，所述的混凝土灌注桩灌注高度控制装置，其中：所述探测装置包括配重外壳。优选的，所述的混凝土灌注桩灌注高度控制装置，其中：所述电缆卷线器通过传输电缆或无线网络或有线网络与所述中控装置通信。优选的，所述的混凝土灌注桩灌注高度控制装置，其中：所述中控装置包括单片机以及分别与其连接的显示屏和若干按钮。优选的，所述的混凝土灌注桩灌注高度控制装置，其中：所述中控装置通过传输电缆或无线网络或有线网络与所述声光报警装置通信。混凝土灌注桩灌注高度控制方法，包括如下步骤：S2，将探测装置固定在待加工灌注桩的设定位置，所述探测装置实时探测到达其所在位置的物质的介电常数或电导率信号，并经电缆卷线器传送给中控装置，所述中控装置实时生成介电常数或电导率的实测变化曲线并持续更新；S3，比对步骤：将实时生成并持续更新的实测变化曲线与中控装置中内置的标定变化曲线进行实时对比，判断探测装置探测到的当前液面是否为混凝土液面；S4，预警步骤：当判断探测装置探测到的当前液面是混凝土液面时，所述中控装置上显示预警信息并发信号给声光报警装置进行声光报警；S5，处理步骤：当发出声光报警时，停止灌浆。优选的，在所述S2实测步骤之前还包括S1，标定步骤：将探测装置放入标定灌注桩的混凝土和浮浆混合物中，中控装置实时记录探测装置从进入浮浆和混凝土混合物至不再下沉期间的介电常数或电导率参数，得到所述探测装置在混凝土和浮浆混合物的每个高度对应的介电常数或电导率参数，结合成型灌注桩从浮浆顶层到混凝土顶层的每个高度对应的实际物质情况，形成每个高度的物质与对应的介电常数或电导率的标定变化曲线。优选的，在所述S2，实测步骤之前还包括S6，设定位置获取步骤：S61，将探测装置悬挂或固定于标定灌注桩的设定标高高度h1处；S62，进行混凝土灌注，至混凝土液面高度达到探测装置时，中控装置启动报警装置进行声光报警，停止灌浆；S63，取出导料管，完成灌浆，再次测量混凝土液面的最终高度，记为高度h2；S64，计算高度h2和高度h1的差值h3；S65，通过电缆卷线器使探测装置位于待加工灌注桩的设定标高下方差值h3范围内的位置。优选的，在S1，标定步骤中，所述中控装置还根据探测装置的探测信号分析所述探测装置在停止下沉高度时的标定物质情况参数；在S2，实测步骤中，所述中控装置还根据探测装置的探测信号实时分析所述探测装置探测到的当前液面的物质情况参数； 在S3，比对步骤中，所述中控装置将当前液面的物质情况参数与标定物质情况参数进行比对，判断两本文档来自技高网...
【技术保护点】
混凝土灌注桩灌注高度控制装置，其特征在于：包括用于探测物质的介电常数或电导率的探测装置（1），所述探测装置（1）通过传输电缆（2）悬挂或固定于待加工灌注桩的设定位置，所述传输电缆（2）还连接用于采集和传输探测信号的电缆卷线器（3），所述电缆卷线器（3）与用于根据电导率或介电常数的变化情况来识别混凝土和泥浆分界面的中控装置（4）通信，所述中控装置（4）与声光报警设备（5）通信。
【技术特征摘要】
1.混凝土灌注桩灌注高度控制装置，其特征在于：包括用于探测物质的介电常数或电导率的探测装置（1），所述探测装置（1）通过传输电缆（2）悬挂或固定于待加工灌注桩的设定位置，所述传输电缆（2）还连接用于采集和传输探测信号的电缆卷线器（3），所述电缆卷线器（3）与用于根据电导率或介电常数的变化情况来识别混凝土和泥浆分界面的中控装置（4）通信，所述中控装置（4）与声光报警设备（5）通信。2.根据权利要求1所述的混凝土灌注桩灌注高度控制装置，其特征在于：所述探测装置（1）的尺寸小于导料管（6）与钢筋笼（7）之间的间隙。3.根据权利要求1所述的混凝土灌注桩灌注高度控制装置，其特征在于：所述探测装置（1）在所述待加工灌注桩的轴向位置位于所述待加工灌注桩的设定标高下方的指定范围内。4.根据权利要求1所述的混凝土灌注桩灌注高度控制装置，其特征在于：所述探测装置（1）包括配重外壳。5.根据权利要求1所述的混凝土灌注桩灌注高度控制装置，其特征在于：所述电缆卷线器（3）通过传输电缆或无线网络或有线网络与所述中控装置（4）通信。6.根据权利要求1所述的混凝土灌注桩灌注高度控制装置，其特征在于：所述中控装置（4）包括单片机以及分别与其连接的显示屏和若干按钮。7.根据权利要求1-6任一所述的混凝土灌注桩灌注高度控制装置，其特征在于：所述中控装置（4）通过传输电缆或无线网络或有线网络与所述声光报警装置（5）通信。8.混凝土灌注桩灌注高度控制方法，其特征在于：包括如下步骤：S2，实测步骤：将探测装置（1）固定在待加工灌注桩的设定位置，所述探测装置（1）实时探测到达其所在位置的物质的介电常数或电导率信号，并经电缆卷线器（3）传送给中控装置（4），所述中控装置（4）实时生成介电常数或电导率的实测变化曲线并持续更新；S3，比对步骤：将实时生成并持续更新的实测变化曲线与中控装置（4）中内置的标定变化曲线进行实时对比，判断探测装置（1）探测到的当前液面是否为混凝土液面；S4，预警步骤：当判断探测装置（1）探测到的当前液面是混凝...
【专利技术属性】
技术研发人员：张海滨，孙杰，王鹏天，吴伟，
申请(专利权)人：江苏中海昇物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。