【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩土基础工程，更具体地，涉及一种灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置及监测方法。
技术介绍
1、基坑围护和边坡支护工程中大量使用钻孔灌注桩，现有技术中的钻孔灌注桩的桩形截面均为圆形，所涉及钢筋笼也多为圆形，该类型的灌注桩作为竖向承载力构件可实现均匀受力的目的。在工程灌注时，由于桩洞内环境复杂，存在多种建材如：泥浆、泥沙、混凝土浮浆、混凝土细骨料、混凝土粗骨料等，不利于监测桩洞中粗骨料的高度。
2、在现有技术中，公开了一种钢混叠合柱的混凝土浇筑监测方法，通过在钢管混凝土叠合柱的浇筑区域内铺设传感光纤；光纤传感检测单元接收传感光纤的光信号并分析获得数据信息，发送至实时数据分析处理单元；实时数据分析处理单元根据数据信息确定振捣棒的振捣位置及混凝土的浇筑高度。但获取的高度数据会受振捣棒的振捣位置影响，在混凝土中不可视的情况下，仅靠振动传感光纤获取数据，导致获取的数据具有不确定性，检测精度低。
3、加之现有使用的混凝土粗骨料识别工具还普遍存在识别精度低，且有信号延迟，导致往桩洞中已浇筑的混凝土粗骨料的面标高信息难以准确获取；所以使用最多的测量方法，还是只能通过估算混凝土粗骨料的面标高数据，判断浇筑的混凝土粗骨料是已否达到桩顶设计的标高，从而进一步估算混凝土浇筑导管的拆除长度，以便完成下一步施工操作；但估算出的混凝土粗骨料面标高数据与实际数据往往有较大的偏差，导致工程灌注桩施工完成后，开挖做检测时出现下面三种情况：
4、(1)若由于桩顶设计标高处只有混凝土浮浆等，混凝土粗骨料的实际灌装高度未达设
5、(2)若由于混凝土粗骨料的实际面标高大大超过桩顶设计标高，则要花费大量人力物力破除多余混凝土骨料；
6、(3)若由于混凝土骨料的面估算数据偏高，混凝土浇筑导管拆除长度过长，将导管拔出混凝土骨料面后，导致泥浆、泥沙等大量涌入桩身，影响结构强度，则会造成桩身检测不合格。
7、综上所述，本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
8、现有的灌注桩浇筑测量技术，存在无法实时测量桩内混凝土粗骨料高度的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置及监测方法，以解决现有的灌注桩浇筑测量技术，存在无法实时测量桩内混凝土粗骨料高度的技术问题。
2、本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
3、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
4、本专利技术提供了一种灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置，包括高度监测传感器和主机，所述高度监测传感器与所述主机电性连接；所述高度监测传感器包括外管、动力单元、弹力约束件、旋转叶片、启动开关和报警开关；所述动力单元安装于所述外管内；所述动力单元的两端分别设为反转端和传动端，所述反转端转动安装于所述外管内，所述传动端与所述旋转叶片传动连接；所述弹力约束件的两端分别与所述外管和所述动力单元连接；所述外管位于所述旋转叶片的位置设有进料窗口；在所述外管内，所述启动开关和所述报警开关安装于所述动力单元转动的范围内；所述动力单元触发所述启动开关和所述报警开关传送至所述主机分别用于接通和切断所述动力单元的电力。
5、进一步地，所述动力单元包括传动外壳和电机；所述电机安装于所述传动外壳内，所述电机的输出轴伸出于所述传动端外；所述电机的输出轴与所述旋转叶片连接；所述传动外壳的所述反转端的外侧上设有自转轴和约束轴；所述自转轴与所述外管转动连接，所述约束轴与所述弹力约束件连接。
6、进一步地，所述自转轴位于所述传动外壳的端面边缘，所述约束轴位于所述传动外壳的端面圆心；所述电机的输出轴位于所述外管的轴线上；所述电机的输出轴位于所述自转轴和所述约束轴之间；所述自转轴、约束轴和所述电机的输出轴在平面上位于同一法线。
7、进一步地，所述外管内安装有上挡板和中挡板；所述动力单元、所述弹力约束件、所述启动开关和所述报警开关位于所述上挡板和所述中挡板之间，所述旋转叶片位于所述中挡板下；所述上挡板朝向所述中挡板的端面上设有固定轴，所述弹力约束件的两端分别与所述固定轴和所述约束轴连接；所述自转轴转动安装于所述上挡板上。
8、进一步地，所述外管内安装有下挡板；所述旋转叶片布置于所述中挡板和所述下挡板之间；所述电机的输出轴穿过所述中挡板与所述旋转叶片连接；所述电机的输出轴与所述中挡板转动连接。
9、进一步地，所述电机为交流电机、或步进电机、或伺服电机中的任一种。
10、进一步地，还包括尾管；所述高度监测传感器有多个；多个所述高度监测传感器依次同轴连接组成第一监测单元；所述尾管安装于所述第一监测单元的尾部上。
11、进一步地，还包括空心管和尾管；所述高度监测传感器有n个；所述空心管有n-1个；多个所述高度监测传感器和多个所述空心管以交错间隔的方式同轴连接组成第二监测单元，所述第二监测单元的头和尾均布置有高度监测传感器；所述尾管安装于所述第二监测单元的尾部上。
12、本专利技术还提供了一种监测方法，包括以下步骤：选择高度监测传感器的组装方式，高度监测传感器组装为第一监测单元、或第二监测单元；将高度监测传感器放置于灌注桩的钢筋笼内；高度监测传感器通过数据传输电缆连接主机，主机启动，高度监测传感器通电；动力单元在起始位置触发启动开关，主机接收到启动开关的启动信号；主机启动动力单元使旋转叶片转动；旋转叶片顺时针转动；灌注桩内混凝土面上升至进料窗口，混凝土粗骨料进入进料窗口卡住旋转叶片，传动外壳逆时针转动；传动外壳转动至报警开关处，传动外壳触发报警开关；主机的声光报警器闪烁灯光报警并语音播报混凝土浇筑至第n个高度监测传感器处；主机断开已触发报警开关的高度监测传感器的供电；弹力约束件拉回传动外壳至启动开关处。
13、进一步地，主机上安装的通信器连接后台管理的无线终端；在高度监测传感器安装后，在灌注桩浇筑前，将桩号、桩径、桩长、设计桩顶标高、理论方量信息输入至主机；在浇筑完成后输入实际方量信息；高度监测传感器触发报警开关后，主机收到报警开关的电信号，主机启动声光报警器；主机根据高度监测传感器反馈的信息计算实际标高数据；主机将报警信号传送至无线终端，无线终端显示第n个高度监测传感器监测到混凝土粗骨料，并显示混凝土粗骨料的标高位置；在灌注桩浇筑完成后，主机显示实际桩顶标高数据；主机将测量的灌注桩的桩号、桩径、桩长、设计桩顶标高、实际桩顶标高、理论方量、实际方量信息上传至云物联网平台；后台管理系统通过api接口获取云物联网平台的信息；后台管理系统生成实时数据连接、日报表，授权查看灌注桩施工现场实时动态信息。
14、与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：
15、灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置设置有包括高度监测传感器和主机，所述高度监测传感器与所述主机电性连接。其中，所述高度监测传感器包括外管、动力单元、弹力约束本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置，其特征在于，所述动力单元包括传动外壳和电机；
3.根据权利要求2所述的灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置，其特征在于，所述自转轴位于所述传动外壳的端面边缘，所述约束轴位于所述传动外壳的端面圆心；
4.根据权利要求3所述的灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置，其特征在于，所述外管内安装有上挡板和中挡板；
5.根据权利要求4所述的灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置，其特征在于，所述外管内安装有下挡板；所述旋转叶片布置于所述中挡板和所述下挡板之间；
6.根据权利要求2所述的灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置，其特征在于，所述电机为交流电机、或步进电机、或伺服电机中的任一种。
7.根据权利要求1所述的灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置，其特征在于，还包括尾管；
8.根据权利要求1所述的灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置，其特征在于，还包括空心管和尾管；
9.一种使用权利要求1至8中任一项所述的灌
10.根据权利要求9所述的监测方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置，其特征在于，所述动力单元包括传动外壳和电机；
3.根据权利要求2所述的灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置，其特征在于，所述自转轴位于所述传动外壳的端面边缘，所述约束轴位于所述传动外壳的端面圆心；
4.根据权利要求3所述的灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置，其特征在于，所述外管内安装有上挡板和中挡板；
5.根据权利要求4所述的灌注桩混凝土实时浇筑高度监测装置，其特征在于，所述外管内安装有下挡板；所述旋转...
【专利技术属性】
技术研发人员：倪光乐，陈兴宇，姚伟兴，倪光寿，段晨辉，温福深，
申请(专利权)人：广州市泰基工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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