一种灌注桩浇筑过程监控系统技术方案

本发明专利技术公开一种灌注桩浇筑过程监控系统，包括：传感器模块，包括第一、第二以及第三传感器单元，按照上、中、下三个不同高度安装在浇筑导管上，第一传感器单元、第二传感器单元以及第三传感器单元分别用于检测各自在灌注桩中所在位置的压强；通讯线，与传感器模块电连接，用于传输传感器模块检测到的压强数据；处理模块，通过通讯线与传感器模块电性连接。通过设置三个不同高度的传感器单元，在拔提浇筑导管的过程中，通过计算特定的压强差，当第二传感器单元位于混凝土液面时，该压强差达到最大值，同时第二传感器的高度也与浇筑物的高度相同，基于此特定的压强差，不仅可以确定何时停止拔提浇筑导管，而且还可以协同计算得到此时的浇筑物高度。的浇筑物高度。的浇筑物高度。

【技术实现步骤摘要】
一种灌注桩浇筑过程监控系统


[0001]本专利技术涉及建筑工程
，特别涉及一种灌注桩浇筑过程监控系统。

技术介绍

[0002]在灌注桩浇筑过程中，将浇筑导管放进灌注桩内，然后通过位于灌注桩内的浇筑导管的导管口，向灌注桩内浇筑混凝土，规范规定浇筑导管被混凝土埋入深度不大于6m，因此在施工过程中，每浇筑一定深度，就需要向上拔提导管。拔提导管前，技术人员需要通过混凝土浇筑方量与桩径计算出大致的浇筑深度，还需要人工下吊锤判断混凝土液面所在深度，根据桩长反算浇筑深度以及导管被埋置深度，然后控制吊车再拔提导管，使其不超过最大埋置深度。整个过程受人为因素影响较大，如果遇到地质条件复杂的流沙桩位，溶洞桩位，人工判断非常容易失误。

技术实现思路

[0003]本申请提出一种灌注桩浇筑过程监控系统，旨在解决上述
技术介绍
中提到的技术问题。
[0004]在本申请实施例中，该灌注桩浇筑过程监控系统包括：传感器模块，包括第一传感器单元、第二传感器单元以及第三传感器单元，所述第一传感器单元、所述第二传感器单元以及所述第三传感器单元用于按照上、中、下三个不同高度安装在浇筑导管上，所述第一传感器单元、所述第二传感器单元以及所述第三传感器单元分别用于检测各自在灌注桩中所在位置的压强；通讯线，与所述传感器模块电性连接，用于传输所述传感器模块检测到的压强数据；处理模块，通过所述通讯线与所述传感器模块电性连接，所述处理模块被配置为，在所述浇筑导管拔提过程中，基于如下方式计算所述第一传感器单元、所述第二传感器单元以及所述第三传感器单元之间的压强差，当所述压强差在上升点后的下降点时，发出停止拔提浇筑导管的报警信号，计算方式如下：P=P1+P3
‑
2P2其中，P1为位于最上方的第一传感器单元检测到的压强值，P2为位于中间的第二传感器单元检测到的压强值，P3为位于最下方的第三传感器单元检测到的压强值，P为压强差；所述处理模块还被配置为，当所述压强差达到最高值时，按照如下方式协同计算浇筑物的高度：H=L1
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L2+S1
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S2+L3其中，L1为开始拔提时所述通讯线所释放的长度，L2为停止拔提时所述通讯线所释放的长度，S1为灌注桩的高度，S2为所述浇筑导管的长度，L3为所述通讯线与所述浇筑导管连接位置距离所述浇筑导管口的距离，H为浇筑物的高度。
[0005]在本申请实施例中，所述处理模块还被配置为：通过所述第一传感器单元、所述第二传感器单元以及所述第三传感器单元检测到的压强值，分别计算第一传感器单元与第二传感器单元之间的浇筑物密度，以及第二传感器单元与第三传感器单元之间的浇筑物密度；以及基于第一传感器单元与第二传感器单元之间的浇筑物密度、第二传感器单元与第三传感器单元之间的浇筑物密度、泥浆的标准密度区间以及混凝土的标准密度区间，判断所述浇筑物的组分，其中，所述浇筑物的组分包括以下之一：泥浆、混凝土及泥浆的混合物、混凝土；所述浇筑物密度的计算方式如下：其中，为第一传感器单元和第二传感器单元之间的浇筑物密度，为第二传感器单元和第三传感器单元之间的浇筑物密度，代表第一传感器单元与第二传感器单元之间的距离，为第二传感器单元与第三传感器单元之间的距离，g为引力系数。
[0006]在本申请实施例中，所述处理模块还被配置为：基于泥浆的标准密度区间、混凝土的标准密度区间以及第二传感器单元与第三传感器单元之间的浇筑物密度，判断浇筑过程是否存在缺陷；以及若是则发出报警信号；其中，泥浆的标准密度区间小于混凝土的标准密度区间，当小于混凝土的标准密度区间的下限时，判断浇筑过程存在夹泥，并发出夹泥报警信号。
[0007]在本申请实施例中，所述处理模块还被配置为，当任一传感器单元设有多个压力传感器时，将所述传感器单元中的多个压力传感器检测到的压强值的平均值，作为该传感器单元所在位置的压强。
[0008]在本申请实施例中，所述处理模块还被配置为：当任一压力传感器异常时，在计算所述压力传感器所在的传感器单元的平均压强值时，去除所述压力传感器的检测数据。
[0009]在本申请实施例中，所述工作平台上设有报警器，所述报警器与所述处理模块电性连接，所述报警器被配置为，响应于收到所述处理模块发出的报警信号，开始报警。
[0010]在本申请实施例中，所述处理模块还被配置为：基于各个压力传感器的检测数据，绘制各个压力传感器对应的压强曲线、各个压力传感器单元的平均压强曲线；以及绘制所述压强差曲线。
[0011]在本申请实施例中，所述压强差曲线呈周期性显示，一个完整周期包括依次连接的第一段、第二段、第三段、第四段，其中所述第一段和所述第四段呈水平延伸趋势，所述第二段呈上升趋势，所述第三段呈下降趋势。
[0012]在本申请实施例中，所述处理模块还被配置为：在所述第二段与所述第三段的转
折点发出停止拔提浇筑导管的报警信号。
[0013]在本申请实施例中，所述处理模块包括显示单元，所述显示单元的显示界面包括：第一区域，用于显示每个压力传感器的压强值曲线，以及每个传感器单元的平均压强值曲线；第二区域，用于显示所述压强差曲线；第三区域，用于显示第一传感器单元和第二传感器之间的浇筑物密度，即第二传感器单元和第三传感器单元之间的浇筑物密度；第四区域，用于显示所述浇筑物的高度；第五区域，用于显示报警信息。
[0014]本申请技术方案，通过在浇筑导管上设置三个不同高度的传感器单元，来检测浇筑过程浇筑物的三个中不同位置处的压强，利用在拔提浇筑导管的过程中，当位于中间高度的第二传感器单元位于混凝土液面时，该特定的压强差达到最大值，同时第二传感器的高度也与浇筑物的高度相同，因此基于此特定的压强差，不仅可以确定何时停止拔提浇筑导管，而且还可以协同计算得到此时浇筑物的浇筑高度。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0016]图1为本申请灌注桩浇筑过程监控系统中的传感器模块一实施例的结构示意图；图2为本申请灌注桩浇筑过程监控系统中的移动平台一实施例的结构示意图；图3为采用本申请灌注桩浇筑过程监控系统在一实施例中得到的压强差的曲线图；图4为本申请一实施例中浇筑过程的示意图；图5为浇筑导管在拔提过程的位置示意图；图6为本申请一实施例中的压强差曲线图；图7为本申请灌注桩浇筑过程监控系统中的处理模块的显示单元在一实施例中的显示界面。
[0017]附图标记：100
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传感器模块，110
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第一传感器单元，120
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第二传感器单元，130
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第三传感器单元，200
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通讯线，300
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移动平台，310
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工作平台，320<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灌注桩浇筑过程监控系统，其特征在于，包括：传感器模块，包括第一传感器单元、第二传感器单元以及第三传感器单元，所述第一传感器单元、所述第二传感器单元以及所述第三传感器单元用于按照上、中、下三个不同高度安装在浇筑导管上，所述第一传感器单元、所述第二传感器单元以及所述第三传感器单元分别用于检测各自在灌注桩中所在位置的压强；通讯线，与所述传感器模块电性连接，用于传输所述传感器模块检测到的压强数据；处理模块，通过所述通讯线与所述传感器模块电性连接，所述处理模块被配置为，在所述浇筑导管拔提过程中，基于如下方式计算所述第一传感器单元、所述第二传感器单元以及所述第三传感器单元之间的压强差，当所述压强差在上升点后的下降点时，发出停止拔提浇筑导管的报警信号，计算方式如下：P=P1+P3
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2P2其中，P1为位于最上方的第一传感器单元检测到的压强值，P2为位于中间的第二传感器单元检测到的压强值，P3为位于最下方的第三传感器单元检测到的压强值，P为压强差；所述处理模块还被配置为，当所述压强差达到最高值时，按照如下方式协同计算浇筑物的高度：H=L1
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L2+S1
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S2+L3其中，L1为开始拔提时所述通讯线所释放的长度，L2为停止拔提时所述通讯线所释放的长度，S1为灌注桩的高度，S2为所述浇筑导管的长度，L3为所述通讯线与所述浇筑导管连接位置距离所述浇筑导管口的距离，H为浇筑物的高度。2.如权利要求1所述的灌注桩浇筑过程监控系统，其特征在于，所述处理模块还被配置为：通过所述第一传感器单元、所述第二传感器单元以及所述第三传感器单元检测到的压强值，分别计算第一传感器单元与第二传感器单元之间的浇筑物密度，以及第二传感器单元与第三传感器单元之间的浇筑物密度；以及基于第一传感器单元与第二传感器单元之间的浇筑物密度、第二传感器单元与第三传感器单元之间的浇筑物密度、泥浆的标准密度区间以及混凝土的标准密度区间，判断所述浇筑物的组分，其中，所述浇筑物的组分包括以下之一：泥浆、混凝土及泥浆的混合物、混凝土；所述浇筑物密度的计算方式如下：其中，为第一传感器单元和第二传感器单元之间的浇筑物密度，为第二传感器单元和第三传感器单元之间的浇筑物密度，代表第一传感器单元与第二传感器单元之间的距离，为第二传感器单元与第三传感器单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆磊，于蕾，王学光，王志，王树军，张国庆，米轶轩，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：