一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置的制作方法

1.本技术涉及桩基施工的技术领域，尤其是涉及一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置。


背景技术：

2.灌注桩的混凝土浇筑是在水中或泥浆中进行的，故称为浇筑水下混凝土。随着建筑行业的快速发展，水下混凝土灌注桩的使用也逐渐增大，在水下建筑桩基施工过程中，有时基础桩无法在基坑底施工，而需要在地面施工，这样就可能产生很深的空孔段不灌注混凝土。因此，需要在水下灌注桩施工过程中及时掌握混凝土液面高度。
3.混凝土灌注过程中因泥浆混合物的存在，混凝土面的真实标高很难精确定位控制。在进行混凝土浇灌时没有灌注桩浇灌停浆监测手段，经常会造成灌注桩普遍超高1-5米，造成了大量的建筑材料的浪费。
4.目前，为了判断混凝土液面深度，施工单位常采用测绳上挂一个铁块，通过手感觉铁块的重量来判断混凝土液面，或通过钢筋或竹竿的方式进行估测，但由于泥浆混合物的存在，在深度较大时，以上方法容易产生很大误差，甚至因为绳重无法感觉到液面高度。


技术实现要素：

5.为了更准确的测量混凝土液面深度，本技术提供一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置。
6.本技术提供一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置，采用如下的技术方案：
7.一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置，包括测深组件、能够调节并反映所述测深组件实时高度的高度调节组件和预警系统，所述测深组件包括第一测深块和第二测深块；
8.所述第一测深块内部开设有第一空腔，所述高度调节组件延伸至所述第一空腔内且所述第二测深块连接在所述高度调节组件下端，所述第二测深块顶部与所述第一测深块内顶壁抵接；
9.所述预警系统连接于所述第二测深块，当所述第二测深块下降至与所述第一测深块分离时，所述预警系统处于连通状态。
10.通过采用上述技术方案，在测量工作之前，先通过配重调整测深组件的密度，使其大于泥浆密度而小于混凝土密度，从而在泥浆中处于下沉状态。调节高度调节组件，使得测深组件下沉至水面以下，当下放至混凝土面时，由于混凝土密度大，测深组件受到的浮力大于其重力。
11.若继续下放，由于第二测深块位于第一空腔内，不受混凝土浮力的影响，因此第二测深块将继续下降并与第一测深块脱离，从而触发预警系统，使得地面上的工作人员能够根据高度调节组件反映的测深组件的高度获取混凝土液面高度。进而方便工作人员根据混凝土液面高度及时停止混凝土的灌注过程，以减少建筑材料的浪费。
12.可选的，所述高度调节组件包括导线绳组和驱动件，所述导线绳组包括第一导线绳、第二导线绳和第三导线绳，所述第一导线绳的一端绕设在所述驱动件外侧，所述第二导线绳和所述第三导线绳的一端均与所述第一导线绳远离驱动件的一端连接；
13.所述第二导线绳和所述第三导线绳另一端均穿设至所述第一空腔内并与所述第二测深块顶部连接。
14.通过采用上述技术方案，第一导线绳、第二导线绳和第三导线绳与第二测深块构成一个回路，当启动驱动件时，第一导线绳带动测深组件向下延伸，从而实现测深组件的升降。随着测深组件的下沉，导线绳上的刻度能够反映测深组件的下沉高度。且能够根据混凝土液面深度使导线绳足够延伸，适用于深度较大的水下灌注桩混凝土液面测量。
15.可选的，所述预警系统包括控制电路和工作电路，所述控制电路包括导体探头、第一电源和所述第一测深块，所述第一测深块为导电材质，所述导体探头设置在所述第二测深块顶部，所述导体探头通过两股所述导线绳与所述第一电源连接，当所述导体探头与所述第一测深块分离时，所述控制电路处于断开状态；
16.所述工作电路包括预警件和第二电源；所述控制电路和所述工作电路通过电磁继电器连接，当所述控制电路处于断开状态时，所述工作电路处于连通状态。
17.通过采用上述技术方案，电磁继电器具有同时控制控制电路和工作电路的作用，当控制电路接通后，电磁铁有磁性，吸引磁铁，磁铁能够带动工作电路中的触点的位置的变化，从而控制工作电路的通断。
18.初始时，导体探头与第一测深块接触，第一测深块导电，此时控制电路连通。当第二测深块下沉至其顶部与第一测深块分离时，控制电路断开，此时电磁继电器控制工作电路闭合，使得预警件发出提示。工作人员能够根据预警件的提示记录混凝土液面的高度。
19.可选的，所述第一测深块内还开设有第二空腔，所述第二空腔内填充有配重块，所述第二空腔底壁开设有输料口，所述输料口贯穿所述第一测深块底部设置，所述第一测深块底部设置有封堵组件，所述封堵组件嵌设在所述输料口处并能对所述第二空腔进行封堵。
20.通过采用上述技术方案，根据测量地的泥浆密度情况，由输料口向第二空腔内加入配重块，从而调节测深组件的整体密度，使其大于泥浆密度而小于混凝土密度，进而方便将整个装置应用于不同的工况中，增大整个装置的使用范围。
21.可选的，所述封堵组件包括挡料板，所述挡料板的两端均可拆卸连接在对应的所述第一测深块内侧壁处。
22.通过采用上述技术方案，通过控制挡料板与嵌槽的位置关系，从而更方便工作人员由输料口向第二空腔内加入配重块，将挡料板与嵌槽侧壁固定，配重块不易从输料口掉落。
23.可选的，所述第一空腔内侧壁和内底壁处均贴设有绝缘层，所述第一空腔内填充有绝缘基质。
24.通过采用上述技术方案，当第一测深块顶部和第二测深块内顶壁分离后，第一测深块悬空于第一空腔内。由于第一空腔内充满绝缘基质，以及侧壁和内底壁处均设置有绝缘层，因此第二测深块顶部的两个导体探头不易通过其他导电介质重新连通，避免了其他因素对测量的干扰。
25.可选的，所述高度调节组件包括第一伸缩杆和第二伸缩杆，所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆均呈中空状，所述第一伸缩杆的一端与所述第二测深块连接，另一端滑动穿设在所述第二伸缩杆内部并能通过锁定件进行锁定。
26.通过采用上述技术方案，利用第一伸缩杆和第二伸缩杆实现了测深组件的升降，同时，伸缩杆有利于保持测深组件在下沉过程中保持稳定性，不易出现倾斜、晃动的现象。且由于伸缩杆不易出现柔性变形的现象，有利于保证高度测量数值的准确性。
27.可选的，所述预警系统包括拉力传感器、声光显示器和弹性件，所述拉力传感器设置在所述第一测深块内顶壁上，所述弹性件一端与所述拉力传感器连接，另一端连接在所述第二测深块侧壁上；所述拉力传感器与所述声光显示器电连接。
28.通过采用上述技术方案，当第二测深块顶部与第一测深块贴合时，此时弹性件不发生任何形变，拉力传感器不能接收到相关信号，因此声光显示器不产生任何提示。当第二测深块与第一测深块内顶壁分离时，第二测深块带动弹性件拉伸，从而使得拉力传感器能够接收拉力产生的信号，并将信号传递至声光显示器。拉力传感器与声光显示器之间的电线可穿设在第一伸缩杆和第二伸缩杆内，减小了装置在水面下发生漏电的可能。并且电源数量缩减，减少了整个电路的成本。
29.综上所述，本技术包括以下至少一种有益效果：
30.1.通过调节测深组件的重量，使其密度大于泥浆密度小于混凝土密度，在预警系统的提示下，工作人员能够及时根据高度调节组件的实时高度，获取混凝土液面高度，进而及时停止混凝土的灌注过程，减少建筑材料的浪费。
31.2.由输料口向第二空腔内加入配重块，从而调节测深组件的整体密度，从而方便将整个装置应用于不同的工况中，增大整个装置的使用范围。
32.3.绝缘基质和绝缘层使得第二测深块顶部的两个导体探头不易通过其他导电介质重新连通，避免了其他因素对测量的干扰。
33.4.利用第一伸缩杆和第二伸缩杆实现了测深组件升降的同时有利于使测深组件在下沉过程中保持稳定性。
附图说明
34.图1是本技术实施例1中混凝土液面深度测量装置的整体结构示意图。
35.图2是本技术实施例1中测深组件的局部示意图。
36.图3是图2中a区域的放大示意图。
37.图4是本技术实施例1中预警系统的示意图。
38.图5是本技术实施例2中混凝土液面深度测量装置的局部结构示意图。
39.图6是本技术实施例2中预警系统的流程示意图。
40.附图标记说明：1、测深组件；11、第一测深块；111、穿线孔；112、第一空腔；113、第二空腔；114、绝缘基质；115、配重块；116、输料口；12、第二测深块；2、高度调节组件；21、导线绳组；211、第一导线绳；212、第二导线绳；213、第三导线绳；22、驱动件；23、第一伸缩杆；24、第二伸缩杆；25、弹性插销；26、定位孔；3、预警系统；31、控制电路；311、导体探头；312、第一电源；32、工作电路；321、预警件；322、第二电源；33、电磁继电器；34、拉力传感器；35、弹性件；36、声光显示器；4、绝缘层；5、封堵组件；51、挡料板。
具体实施方式
41.以下结合附图1-附图6对本技术作进一步详细说明。
42.实施例1
43.本技术实施例公开的一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置，参照图1和图2，水下灌注桩混凝土液面深度测量装置包括测深组件1、高度调节组件2和预警系统3，测深组件1包括高度已知的第一测深块11和第二测深块12，第二测深块12位于第一测深块11内部，高度调节组件2设置在第二测深块12上方，预警系统3连接于第二测深块12，当第二测深块12下降至与第一测深块11内顶壁分离时，预警系统3处于连通状态。第一测深块11为导电材质，本实施例具体为不锈钢材质，第二测深块12为重锤。
44.参照图2和图3，第一测深块11上端具有穿线孔111，第一测深块11内部开设有第一空腔112和第二空腔113，第一空腔112位于第二空腔113上方。第二测深块12位于第一空腔112内并与第一空腔112内顶壁抵接，进一步的，第一空腔112内部填充有绝缘基质114，第一空腔112内侧壁及内底壁处均贴设有绝缘层4。具体的，绝缘基质114为植物油，绝缘层4为橡胶。从而减小第二测深块12与第一测深块11其他部位接触而对预警系统3造成影响。
45.参照图2，第二空腔113内填充有配重块115，配重块115为石块、砂粒、水泥等材料。第二空腔113底壁开设有输料口116，输料口116贯穿第一测深块11底部设置。第一测深块11靠近输料口116的两侧壁之间设置有封堵组件5，封堵组件5包括挡料板51，挡料板51的两端均插设在对应的第一测深块11的侧壁内并通过螺栓进行锁定。在其他的实施例中，也可选择其他的锁定方式，如挡料板51上下两侧分别与第一测深块11内壁通过卡扣进行限位。
46.参照图2和图3，高度调节组件2包括导线绳组21和驱动件22，具体的，驱动件22为电机，导线绳组21包括第一导线绳211、第二导线绳212和第三导线绳213，第一导线绳211的一端绕设在驱动件22外侧，另一端连接有第二导线绳212和第三导线绳213。第二导线绳212和第三导线绳213远离第一导线绳211的一端均沿进线孔穿设至第一空腔112内并与第二测深块12顶部连接。导线绳组21外侧壁均具有刻度，从而能够根据刻度数值获取混凝土液面高度。
47.参照图4，预警系统3包括控制电路31和工作电路32，控制电路31包括导体探头311和第一电源312。导体探头311设置在第二测深块12顶部，导体探头311通过第二导线绳212和第三导线绳213与第一电源312连接，当导体探头311与第一测深块11顶壁分离时，由于此时导体探头311周围充满绝缘基质114，因此控制电路31处于断开状态。
48.参照图4，工作电路32包括预警件321和第二电源322，预警件321为声光显示器。控制电路31和工作电路32通过电磁继电器33连接，当控制电路31接通后，电磁铁有磁性，吸引磁铁，磁铁能够带动工作电路32中的触点的位置的变化，从而控制工作电路32的断开，反之当控制电断开时，工作电路32接通。
49.本实施例中一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置的实施原理为：通过配重调整测深组件1密度，使其大于泥浆密度小于混凝土密度。在泥浆中测深组件1处于下沉状态，第一测深块11在重力作用下和第二测深块12处于压紧状态，此时导线绳组21一端的导体探头311处于闭合状态，通过电磁继电器33控制预警件321处于断开状态。
50.当设备下放至混凝土面时，由于混凝土密度大，设备受到混凝土浮力大于其重力，若继续下放，第二测深块12将下降与第一测深块11内顶壁脱离，此时导线绳组21端部的导
体探头311处于断开状态，通过电磁继电器33控制预警件321处于闭合状态，从而产生声光信号，提示操作人员目前导线绳深度即为混凝土液面深度。
51.实施例2
52.参照图5，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中高度调节组件2包括第一伸缩杆23和第二伸缩杆24，第一伸缩杆23和第二伸缩杆24均呈中空状，第一伸缩杆23的一端与第二测深块12连接，另一端滑动穿设在第二伸缩杆24内部并能通过锁定件进行锁定，具体的锁定方式为：第一伸缩杆23外侧壁上具有若干个弹性插销25，若干个弹性插销25沿第一伸缩杆23长度方向依次间隔分布，相应的，第二伸缩杆24外侧壁开设有若干个定位孔26，若干个弹性插销25与若干个定位孔26一一对应设置。
53.参照图5和图6，本实施例中预警系统3包括拉力传感器34、声光显示器36和弹性件35，拉力传感器34设置在第一测深块11内顶壁上。弹性件35一端与拉力传感器34连接，另一端连接在第二测深块12侧壁上，拉力传感器34与声光显示器36电连接，拉力传感器34能够将获取到的拉力信息传递至声光显示器36，从而提示工作人员混凝土液面高度。
54.本技术实施例一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置的实施原理为：将弹性插销25插设至不同的定位孔26内，从而调节测深组件1的整体高度。伸缩杆的材质较硬，能够避免测深组件1在下沉时发生晃动的现象。当第二测深块12和第一测深块11分离后，弹性件35产生的拉力信号传递至拉力传感器34处，进而使得声光显示器36发出提示，从而进一步减少电路成本。
55.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置，其特征在于：包括测深组件（1）、预警系统（3）和能够调节并反映所述测深组件（1）实时高度的高度调节组件（2），所述测深组件（1）包括第一测深块（11）和第二测深块（12）；所述第一测深块（11）内部开设有第一空腔（112），所述高度调节组件（2）延伸至所述第一空腔（112）内且所述第二测深块（12）连接在高度调节组件（2）下端，所述第二测深块（12）顶部与所述第一测深块（11）内顶壁抵接；所述预警系统（3）与所述第二测深块（12）连接，当所述第二测深块（12）下降至与所述第一测深块（11）分离时，所述预警系统（3）处于连通状态。2.根据权利要求1所述的一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置，其特征在于：所述高度调节组件（2）包括导线绳组（21）和驱动件（22），所述导线绳组（21）包括第一导线绳（211）、第二导线绳（212）和第三导线绳（213）；所述第一导线绳（211）的一端绕设在所述驱动件（22）外侧，所述第二导线绳（212）和所述第三导线绳（213）的一端均与所述第一导线绳（211）远离所述驱动件的一端连接，所述第二导线绳（212）和所述第三导线绳（213）的另一端均穿设至第一空腔（112）内并与所述第二测深块（12）顶部连接。3.根据权利要求2所述的一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置，其特征在于：所述预警系统（3）包括控制电路（31）、工作电路（32）和电磁继电器（33），所述控制电路（31）包括导体探头（311）、第一电源（312）和第一测深块（11），所述第一测深块（11）为导电材质，所述导体探头（311）设置在第二测深块（12）顶部，所述导体探头（311）通过所述导线绳组（21）与所述第一电源（312）连接，当所述导体探头（311）与第一测深块（11）分离时，所述控制电路（31）处于断开状态；所述工作电路（32）包括预警件（321）和第二电源（322）；所述控制电路（31）和所述工作电路（32）通过所述电磁继电器（33）连接，当所述控制电路（31）处于断开状态时，所述工作电路（32）处于连通状态。4.根据权利要求1所述的一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置，其特征在于：第一测深块（11）内还开设有第二空腔（113），所述第二空腔（113）内填充有配重块（115），第二空腔（113）底壁开设有输料口（116），输料口（116）贯穿第一测深块（11）底部设置，第一测深块（11）底部设置有封堵组件（5），所述封堵组件（5）嵌设在输料口（116）处。5.根据权利要求4所述的一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置，其特征在于：所述封堵组件（5）包括挡料板（51），所述挡料板（51）的两端均可拆卸连接在对应的所述第一测深块（11）内侧壁处。6.根据权利要求1所述的一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置，其特征在于：所述第一空腔（112）内侧壁处贴设有绝缘层（4），所述第一空腔（112）内填充有绝缘基质（114）。7.根据权利要求1所述的一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置，其特征在于：所述高度调节组件（2）包括第一伸缩杆（23）和第二伸缩杆（24），所述第一伸缩杆（23）和所述第二伸缩杆（24）均呈中空状，所述第一伸缩杆（23）的一端与所述第二测深块（12）连接，另一端滑动穿设在所述第二伸缩杆（24）内部并能进行锁定。8.根据权利要求1所述的一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置，其特征在于：所述预警系统（3）包括拉力传感器（34）、弹性件（35）和声光显示器（36），所述拉力传感器（34）设
置在所述第一测深块（11）内顶壁上，所述弹性件（35）一端与所述拉力传感器（34）连接，另一端连接在第二测深块（12）侧壁上；所述拉力传感器（34）与声光显示器（36）电连接。

技术总结
本申请公开了一种水下灌注桩混凝土液面深度测量装置，涉及桩基施工的技术领域。本申请中的混凝土液面深度测量装置包括测深组件、能够调节并反映测深组件实时高度的高度调节组件和预警系统，测深组件包括第一测深块和第二测深块。第一测深块内部开设有第一空腔，高度调节组件延伸至第一空腔内且第二测深块连接在高度调节组件下端，第二测深块顶部与第一测深块内顶壁抵接。预警系统连接于第二测深块，当第二测深块下降至与第一测深块分离时，预警系统处于连通状态。本申请通过测深组件和预警系统，工作人员能够及时获取混凝土液面高度，进而及时停止混凝土的灌注过程，减少建筑材料的浪费。材料的浪费。材料的浪费。


技术研发人员：黄鹏 周玉风 朱海涛 白忠杰
受保护的技术使用者：北京中兵岩土工程有限公司
技术研发日：2023.03.07
技术公布日：2023/7/28