一种水下混凝土数字化浇筑的系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水下混凝土数字化浇筑的系统及检测方法，包括：浇筑架，其设置于桩孔上方的地面；导管，其首节导管上沿高度方向间隔安装有多个压力传感器，压力传感器的数据线沿着导管设置并与地面的解调器连接；计米器，其固定于浇筑架上，计米器的滚轮设置为当导管向桩孔下放时，计米器的滚轮可滚动计数；无线传输模块和云平台，所述无线传输模块接收解调器和计米器的数据，并将数据上传至云平台。本发明专利技术实现桩基/地连墙施工的数字化，便于建设单位、设计单位和施工单位各方进行桩基质量控制，减小工程质量风险。减小工程质量风险。减小工程质量风险。

【技术实现步骤摘要】
一种水下混凝土数字化浇筑的系统及检测方法


[0001]本专利技术涉及灌注桩、地连墙施工领域。更具体地说，本专利技术涉及一种水下混凝土数字化浇筑的系统及检测方法。

技术介绍

[0002]灌注桩和地连墙是常见的基础工程，通常用于重要的建构筑物，桩基及地连墙的质量非常重要，但水下混凝土浇筑过程是难以被观察的，隐蔽性太强，浇筑过程中质量把控难度高。一般只能通过成桩(墙)后采用间接手段检测，一旦发现问题，返修难度、费用极高。往往要废弃整根桩。如果能实现混凝土浇筑施工参数自动测量、浇筑过程可视化，就可以极大方便工程各方人员把控施工质量。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种水下混凝土数字化浇筑的系统及检测方法，实现桩基(地连墙)施工的数字化，便于建设单位、设计单位和施工单位各方进行桩基质量控制，减小工程质量风险。
[0004]本专利技术解决此技术问题所采用的技术方案是：一种水下混凝土数字化浇筑系统，包括：
[0005]浇筑架，其设置于桩孔上方的地面；
[0006]导管，其首节导管上沿高度方向间隔安装有多个压力传感器，压力传感器的数据线沿着导管设置并与地面的解调器连接；
[0007]计米器，其固定于浇筑架上，计米器的滚轮设置为当导管向桩孔下放时，计米器的滚轮可滚动计数；
[0008]无线传输模块和云平台，所述无线传输模块接收解调器和计米器的数据，并将数据上传至云平台。
[0009]优选的是，所述压力传感器为光纤光栅式压力传感器。
[0010]优选的是，所述计米器为弹簧式计米器，包括：
[0011]滚轮式计米器，其包括计米器主机和滚轮，所述计米器主机和所述滚轮通过数据线连接；所述滚轮包括一对滑轮和连接轴，一对滑轮可转动的对称固定于连接轴两端；
[0012]伸缩组件，其包括弹簧和多级伸缩杆，所述多级伸缩杆平行穿设于所述弹簧内，所述弹簧的两端上设置多个固定扣，通过固定扣与所述计米器主机、滚轮连接轴的中心固定；所述多级伸缩杆为圆筒形结构，其两端具有固定盘，所述固定盘的直径大于所述多级伸缩杆的直径，所述固定盘通过螺栓与所述计米器主机、滚轮的连接轴固定；多级伸缩杆位于滚轮的一端顶面设置有槽结构，所述弹簧的端头的一环钢丝卡设于所述槽体中。
[0013]优选的是，多级伸缩杆位于滚轮的一端顶面的槽结构为V型结构。
[0014]优选的是，所述浇筑架上安装有显示器，所述显示器用于显示云平台处理后的数据模型。
[0015]优选的是，所述浇筑架上可拆卸的安装有环形喷头，所述环形喷头包括环形支架和若干设置于环形支架周向的喷头，喷头与水管连接，水管通过水泵与储水装置连接。
[0016]本专利技术还提供了一种利用所述系统的水下混凝土浇筑检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0017]步骤一、导管下放桩孔内，计米器滚轮转动，计米器开始对导管下放深度进行计数，计米器计数长度为L2，即为导管实入孔深度；
[0018]步骤二、计米器的数据通过无线传输模块上传至云平台，云平台后台处理数据后形成数字化图形显示，并同步在现场显示器上；
[0019]步骤三、浇筑混凝土时，混凝土没过压力传感器，对比压力传感器的数据差异，可以得知当前混凝土液面位置，该高度记为L3；
[0020]同时无线传输模块将压力传感器的数据上传至云平台，平台处理后转化为数字化图形显示，并计算混凝土实际液面高度L1，即为L1＝L
‑
L2+L3，其中L为已知的桩孔深度，并同步在现场显示器上。
[0021]优选的是，还包括以下步骤：
[0022]步骤四、逐步拔导管，启动浇筑架上的环形喷头；
[0023]步骤五、滚轮反向滚动为减法计数，计米器输出的数据为导管剩余入孔深度，云平台将各项参数及数字化模型实时显示在显示器上。
[0024]本专利技术至少包括以下有益效果：水下混凝土数字化浇筑的系统及检测方法，实现桩基(地连墙)施工的数字化，便于建设单位、设计单位和施工单位各方进行桩基质量控制，减小工程质量风险，整体结构简单便于现场安装和实施。
[0025]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0026]图1是本专利技术首节导管下放示意图；
[0027]图2是本专利技术多节导管下放示意图；
[0028]图3是本专利技术计米器设置示意图；
[0029]图4是本专利技术环形喷头设置示意图；
[0030]图5是本专利技术计算混凝土实际液面高度示意图；
[0031]图6是本专利技术弹性计米器示意图；
[0032]图7是本专利技术计米器主机和伸缩组件连接示意图；
[0033]图8是本专利技术弹簧和多级伸缩杆的连接示意图。
[0034]附图标记说明：1浇筑架，2导管，3计米器，4无线传输模块，5解调器，6桩孔，7显示器，8云平台，9环形喷头，10光纤光栅式压力传感器，11计米器主机，12滚轮，13数据线，14弹簧，15多级伸缩杆，16槽体，17固定螺栓孔，18固定板，19螺栓，20固定扣，21环形支架，22喷头，23水管，24固定盘。
具体实施方式
[0035]下面结合附图对本专利技术进行详细、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些
说明的情况下将能够实现本专利技术。在结合附图对本专利技术进行说明前，需要特别指出的是：本专利技术中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。
[0036]此外，下述说明中涉及到的本专利技术的实施例通常仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0037]以下结合附图及实施对本专利技术作进一步的详细说明，其具体实施过程如下：
[0038]如图1～8所示，本专利技术提供一种水下混凝土数字化浇筑系统，包括：
[0039]浇筑架1，其设置于桩孔6上方的地面；
[0040]导管2，其首节导管2上沿高度方向间隔安装有多个压力传感器，压力传感器的数据线13沿着导管2设置并与地面的解调器5连接；
[0041]计米器3，其固定于浇筑架1上，计米器3的滚轮12设置为当导管2向桩孔6下放时，计米器3的滚轮12可滚动计数；
[0042]无线传输模块4和云平台8，所述无线传输模块4包括计米器3无线传输模块4和压力传感器无线传输模块4，分别用于接收计米器3和解调器5的数据，并将数据上传至云平台8。
[0043]在上述技术方案中，灌注桩(地连墙)一般都是通过导管2进行水下浇筑成型。导管2放入桩孔6后距离桩底高度，浇筑过程中混凝土上升高度，导管2随混凝土上升的提升高度是影响成桩质量的关键。在导管2上安装传感器，用于感知混凝土所处高度位置。解调器5再将数据通过无线通讯模块发送到云平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下混凝土数字化浇筑系统，其特征在于，包括：浇筑架，其设置于桩孔上方的地面；导管，其首节导管上沿高度方向间隔安装有多个压力传感器，压力传感器的数据线沿着导管设置并与地面的解调器连接；计米器，其固定于浇筑架上，计米器的滚轮设置为当导管向桩孔下放时，计米器的滚轮可滚动计数；无线传输模块和云平台，所述无线传输模块接收解调器和计米器的数据，并将数据上传至云平台。2.如权利要求1所述的水下混凝土数字化浇筑系统，其特征在于，所述压力传感器为光纤光栅式压力传感器。3.如权利要求1或2所述的水下混凝土数字化浇筑系统，其特征在于，所述计米器为弹簧式计米器，包括：滚轮式计米器，其包括计米器主机和滚轮，所述计米器主机和所述滚轮通过数据线连接；所述滚轮包括一对滑轮和连接轴，一对滑轮可转动的对称固定于连接轴两端；伸缩组件，其包括弹簧和多级伸缩杆，所述多级伸缩杆平行穿设于所述弹簧内，所述弹簧的两端上设置多个固定扣，通过固定扣与所述计米器主机、滚轮连接轴的中心固定；所述多级伸缩杆为圆筒形结构，其两端具有固定盘，所述固定盘的直径大于所述多级伸缩杆的直径，所述固定盘通过螺栓与所述计米器主机、滚轮的连接轴固定；多级伸缩杆位于滚轮的一端顶面设置有槽结构，所述弹簧的端头的一环钢丝卡设于所述槽体中。4.如权利要求3所述的水下混凝土数字化浇筑系统，其特征在于，多级伸缩杆位于滚轮的一端顶面的槽结构为V型结构。5.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永涛，陈培帅，田唯，杨钊，姬付全，李雪松，杨睿，李嘉成，王通，夏欢，黄修平，任梦，黄威，曾德星，李勇智，李德杰，饶为胜，赵旭，邱敏，朱俊涛，曾旭涛，江鸿，杨林，梁晓腾，张子平，于锦，曹昂，陈世豪，
申请(专利权)人：中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：