带有伸缩式圆管柱圆心自定位的垂直度检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种带有伸缩式圆管柱圆心自定位的垂直度检测系统，包括：定位机构、自定位反射棱镜、中控处理器和激光铅垂仪。本发明专利技术通过桩管底部自定位反射棱镜中直角棱镜反射激光铅垂仪输出的激光；在底盘上表面周边均匀设置有多个定位机构，用以将直角棱镜定位在桩管内的圆心处；通过测量反射至定位接收器光斑的坐标以测定桩底的坐标，能够快速且准确地判定桩的垂直度是否符合规范要求，从而有效提高了所述系统的垂直度检测效率。所述系统的垂直度检测效率。所述系统的垂直度检测效率。

【技术实现步骤摘要】
带有伸缩式圆管柱圆心自定位的垂直度检测系统


[0001]本专利技术涉及地桩支撑柱测定
，尤其涉及一种带有伸缩式圆管柱圆心自定位的垂直度检测系统。

技术介绍

[0002]在工程施工中，一般从地面向下开挖到基础底部，在底部做好基础，再向上逐层盖楼直至楼层顶部，这种施工流程和方式为顺做法。
[0003]有时，由于周边建筑物和环境的影响，如果直接开挖基础会使周边建筑物和基坑支护结构变形甚至坍塌，造成不可挽回的经济损失和不良社会影响，为此，需先做地面的首层楼板结构以及用于横向支撑基坑周边的支护结构系统，并预留出向下施工的出土洞口；然后，从预留洞口向下逐层施工，做柱子和楼板，直至基础底板。这种施工流程和方式为逆做法。
[0004]逆作法是一种超常规的施工方法，一般是在深基础、地质复杂、地下水位高等特殊情况下采用。先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后开挖土方至第一层地下室底面标高，并完成该层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。
[0005]在逆作法施工中，首要的任务是把竖向支撑结构打到基础底板一下，做为将来的支撑结构，一般是钢格构柱，或钢圆管柱。这些竖向支撑结构做为建筑物的的支撑柱，要求定位准确，为了保证桩底定位精度，以往，在挖孔到桩底位置时，在地面“柱中心”位置安置激光铅垂仪向下打出铅垂的激光束，然后派人到深孔底部安放倒椎型定位器，定位器中心与激光束重合即可，并固定住。当桩头的椎型头插入到底时，自动与定位器啮合，从而准确定位。
[0006]当钢管柱安装到位时，地面上仅露出“工具段”的2/3长度。仅通过“工具段”的2/3长度的中心位置和垂直度来推算下部钢管柱的位置，下埋的钢管柱长度是“工具段”长度的5倍，如果工具段有1cm的倾斜，桩底可能就有5cm的偏差。由于桩底埋在地下，人们只能推算。为此，直接测定桩底的位置偏差，就需要特别制作的工具和装置，而柱底中心位于地下20米至40米，如果半径2cm的反光片做为中心标志，在黑暗的桩底，用手电筒照明，凭肉眼观察，很难以看清中心标志，激光铅垂仪无法对准中心标志，就不能测定其坐标，就不能准确检测桩的偏差和垂直度。
[0007]同时，由于在对不同建筑进行施工时，选用的支撑结构长度不同从而导致在出现相同的偏差值时，不通长度的支撑柱倾斜度会存在不同，而现有技术中的垂直度检测设备中的偏差值标准单一，无法根据支撑柱的长度灵活调节判定标准，因此在对支撑柱的倾斜度进行判断时常常会出现错判和误判的情况，从而导致现有技术中的支撑柱垂直度检测效率低下。

技术实现思路

[0008]为此，本专利技术提供一种带有伸缩式圆管柱圆心自定位的垂直度检测系统，用以克服现有技术中无法根据支撑柱长度调节垂直度检测标准导致的支撑柱垂直度检测效率低的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供一种带有伸缩式圆管柱圆心自定位的垂直度检测系统，包括：
[0010]定位机构，其设置在桩管上方，用以装载激光铅垂仪；
[0011]激光铅垂仪，其设置在所述定位机构上，用以向桩管内发射激光束以标示预设安装位置；
[0012]自定位反射棱镜，其设置在所述桩管底部，自定位反射棱镜包括一圆盘状底盘，在底盘上表面圆心处设有直角棱镜，用以反射所述激光铅垂仪输出的激光；在底盘上表面周边均匀设置有多个定位机构，用以将直角棱镜定位在桩管内的圆心处；
[0013]中控处理器，其分别与所述激光铅垂仪、自定位反射棱镜中的各定位机构以及定位机构中的自适应定位块相连，用以通过检测定位机构与桩管侧壁间的压力判定自定位反射棱镜是否完成，通过调节自适应定位块的位置以将定位机构移动至指定位置、通过检测支撑柱桩心与预设安装位置之间的偏差值并根据偏差值判定支撑柱的垂直度是否符合设计要求。
[0014]进一步地，所述单个伸缩机构包括：
[0015]定位支架，其固定在所述底盘上表面，用以装载伸缩机构中的部件；
[0016]推杆，其设置在所述定位支架侧面，用以对所述自定位反射棱镜进行定位，各推杆推出的最大长度相同；
[0017]定位电机，其设置在所述定位支架侧面，用以驱动所述推杆运动；
[0018]信号接收器，用以检测所述推杆受到的压力；
[0019]所述中控处理器中设有预设压力值f0，当所述自定位反射棱镜进行定位时，各所述定位电机控制对应的推杆启动，各对应的所述信号接收器实时检测各推杆在推进过程中推杆端部受到的压力f并将检测值输送至中控处理器，当f＝f0时，中控处理器向信号接收器发送停止指令，信号接收器控制定位电机停止运行以使推杆伸出指定长度以完成对直角棱镜的定位。
[0020]进一步地，所述定位机构包括：
[0021]上托盘，在上托盘上设有定位接收器，在上托盘上设有定位设备连接器，用以固定所述定位接收器；在安装所述系统时，将所述定位接收器设置在所述定位设备连接器上以使所述定位接收器固定在所述上托盘上；
[0022]下托盘，其设置在所述上托盘下方，用以装载激光铅垂仪；在下托盘表面正中开设有铅垂仪连接孔，用以使激光铅垂仪输出的激光束输出至桩管，在安装所述激光铅垂仪时，先将激光铅垂仪的激光输出端口设置在所述铅垂仪连接孔内，设置完成后对激光铅垂仪进行固定以将激光铅垂仪设置在下托盘上；
[0023]多根连接杆，各连接杆长度相同且各杆两端分别与所述上托盘和所述下托盘相连，用以将上托盘固定在所述下托盘上方的指定位置；
[0024]四根十字架，各十字架分别设置在所述下托盘侧壁且各相邻十字架之间的夹角为
九十度，在各十字架远离下托盘一端的下表面分别设有自适应定位块，各自适应定位块在与对应的所述十字架的连接处设有驱动器，用以驱动自适应定位块在对应十字架上沿轴向移动以将所述铅垂仪连接孔定位至所述桩管中心处。
[0025]进一步地，各所述自适应定位块远离所述下托盘的一侧设有与所述中控处理器相连的压力传感器，用以检测自适应定位块是否贴合在桩管内壁上；各所述自适应定位块靠近下托盘的一侧设有与所述中控处理器相连的距离检测器，用以分别检测对应的自适应定位块与所述铅垂仪连接孔之间的距离；
[0026]在使用所述系统时，将所述支撑机构放置在所述桩管端部，各所述十字架远离所述下托盘端部的部分下表面与桩管端面接触，各所述自适应定位块均设置在桩管内，中控处理器先控制各所述自适应定位块沿所述十字架轴向移动以使各自适应定位块贴合在桩管内壁上，贴合完成时，中控处理器控制各所述距离检测器检测各所述自适应定位块与所述铅垂仪连接孔之间的距离，中控处理器根据检测结果调节各自适应定位块与对应十字架之间的相对位置以使所述定位机构相对于所述桩管进行移动直至所述铅垂仪连接孔位于桩管圆心处。
[0027]进一步地，所述自适应定位块包括：
[0028]第一自适应定位块；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有伸缩式圆管柱圆心自定位的垂直度检测系统，其特征在于，包括：定位机构，其设置在桩管上方，用以装载激光铅垂仪；激光铅垂仪，其设置在所述定位机构上，用以向桩管内发射激光束以标示预设安装位置；自定位反射棱镜，其设置在所述桩管底部，自定位反射棱镜包括一圆盘状底盘，在底盘上表面圆心处设有直角棱镜，用以反射所述激光铅垂仪输出的激光；在底盘上表面周边均匀设置有多个定位机构，用以将直角棱镜定位在桩管内的圆心处；中控处理器，其分别与所述激光铅垂仪、自定位反射棱镜中的各定位机构以及定位机构中的自适应定位块相连，用以通过检测定位机构与桩管侧壁间的压力判定自定位反射棱镜是否完成，通过调节自适应定位块的位置以将定位机构移动至指定位置、通过检测支撑柱桩心与预设安装位置之间的偏差值并根据偏差值判定支撑柱的垂直度是否符合设计要求。2.根据权利要求1所述的带有伸缩式圆管柱圆心自定位的垂直度检测系统，其特征在于，所述单个伸缩机构包括：定位支架，其固定在所述底盘上表面，用以装载伸缩机构中的部件；推杆，其设置在所述定位支架侧面，用以对所述自定位反射棱镜进行定位，各推杆推出的最大长度相同；定位电机，其设置在所述定位支架侧面，用以驱动所述推杆运动；信号接收器，用以检测所述推杆受到的压力；所述中控处理器中设有预设压力值f0，当所述自定位反射棱镜进行定位时，各所述定位电机控制对应的推杆启动，各对应的所述信号接收器实时检测各推杆在推进过程中推杆端部受到的压力f并将检测值输送至中控处理器，当f＝f0时，中控处理器向信号接收器发送停止指令，信号接收器控制定位电机停止运行以使推杆伸出指定长度以完成对直角棱镜的定位。3.根据权利要求2所述的带有伸缩式圆管柱圆心自定位的垂直度检测系统，其特征在于，所述定位机构包括：上托盘，在上托盘上设有定位接收器，在上托盘上设有定位设备连接器，用以固定所述定位接收器；在安装所述系统时，将所述定位接收器设置在所述定位设备连接器上以使所述定位接收器固定在所述上托盘上；下托盘，其设置在所述上托盘下方，用以装载激光铅垂仪；在下托盘表面正中开设有铅垂仪连接孔，用以使激光铅垂仪输出的激光束输出至桩管，在安装所述激光铅垂仪时，先将激光铅垂仪的激光输出端口设置在所述铅垂仪连接孔内，设置完成后对激光铅垂仪进行固定以将激光铅垂仪设置在下托盘上；多根连接杆，各连接杆长度相同且各杆两端分别与所述上托盘和所述下托盘相连，用以将上托盘固定在所述下托盘上方的指定位置；四根十字架，各十字架分别设置在所述下托盘侧壁且各相邻十字架之间的夹角为九十度，在各十字架远离下托盘一端的下表面分别设有自适应定位块，各自适应定位块在与对应的所述十字架的连接处设有驱动器，用以驱动自适应定位块在对应十字架上沿轴向移动以将所述铅垂仪连接孔定位至所述桩管中心处。
4.根据权利要求3所述的带有伸缩式圆管柱圆心自定位的垂直度检测系统，其特征在于，各所述自适应定位块远离所述下托盘的一侧设有与所述中控处理器相连的压力传感器，用以检测自适应定位块是否贴合在桩管内壁上；各所述自适应定位块靠近下托盘的一侧设有与所述中控处理器相连的距离检测器，用以分别检测对应的自适应定位块与所述铅垂仪连接孔之间的距离；在使用所述系统时，将所述支撑机构放置在所述桩管端部，各所述十字架远离所述下托盘端部的部分下表面与桩管端面接触，各所述自适应定位块均设置在桩管内，中控处理器先控制各所述自适应定位块沿所述十字架轴向移动以使各自适应定位块贴合在桩管内壁上，贴合完成时，中控处理器控制各所述距离检测器检测各所述自适应定位块与所述铅垂仪连接孔之间的距离，中控处理器根据检测结果调节各自适应定位块与对应十字架之间的相对位置以使所述定位机构相对于所述桩管进行移动直至所述铅垂仪连接孔位于桩管圆心处。5.根据权利要求4所述的带有伸缩式圆管柱圆心自定位的垂直度检测系统，其特征在于，所述自适应定位块包括：第一自适应定位块；与所述第一自适应定位块相邻的第二自适应定位块；与所述第一自适应定位块相对的第三自适应定位块；与所述第二自...

【专利技术属性】
技术研发人员：李北超，张志艳，李洪毅，曾广桃，侯广斌，邹磊，杨明，李圆，曹凯，刘雪梅，杨金钢，王兰涛，卢敏，
申请(专利权)人：北京城建集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：