[发明专利]测量灌注桩基础混凝土液面的浮球液位装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种测量灌注桩基础混凝土液面的浮球液位装置及其使用方法。该装置包括浮球、测量装置、位移传感器、牵引绳、固定支座、护罩，测量装置包括弹簧变形仪，弹簧变形仪位于浮球的空心部分内部；浮球为圆球体，上半球体为空心部分，下半球体实心部分，护罩焊接在固定支座上，浮球通过牵引绳与固定支座相连安置在护罩内部；该浮球液位装置整体通过焊接或绑扎的方式连接在钢筋笼上，这样能控制混凝土液面高度。该装置通过机械单元与电子元件共同工作监测弹簧的微小变形，更精确地控制了液面高度，使装置安全可靠、操作简单的同时，又能有效地控制钻孔桩超灌；本发明浮球的选材可实现区分混凝土层与浮浆液层，有效的控制混凝土液面高度。

技术领域

本发明涉及一种测量灌注桩基础混凝土液面的浮球液位装置及其使用方法，属于测量装置领域。

背景技术

随着我国经济高速发展，各类楼房、桥梁、港口码头等大型建筑物（构筑物）越来越多。钻孔灌注桩以其独特的技术、经济和优越性，成为建筑物（构筑物）的主要基础形式之一。钻孔桩成桩多采用水下现浇混凝土的工艺，为保证桩顶质量，经常要求混凝土超灌出设计标高一定高度，在基坑开挖后再凿除超灌部分。由于灌注过程中孔内充满泥浆，导致桩顶混凝土上存在浮浆层（泥浆），所以很难准确知道混凝土灌注面究竟到了什么位置。目前，现场主要靠人工用测绳测量超灌高度，但是费时、费力、误差大，过量超灌的现象屡见不鲜，造成大量混凝土材料浪费，工程成本增加。我国是世界上施工钻孔灌注桩较多的国家，据不完全统计每年完工4000~5000万根钻孔灌注桩，如果计算全国工地因超灌引起的混凝土浪费，将是天文数字。因此，开发测量灌注桩基础混凝土液面的浮球液位装置具有重要的经济意义和极高的实用价值。

为响应建设节约型社会的号召，满足国内工程界的需求，在充分对比现有各种接触式液位探测方法的基础上，借鉴阿基米德原理和胡克定律，以如今工程现状为背景，围绕测量灌注桩基础混凝土液面的浮球液位装置关键技术展开分析，清楚阐述其作用机理。并且充分考虑实际灌注中混凝土灌注速度、混凝土均匀性、混凝土供料的连续性、混凝土塌落度、混凝土初凝时间以及灌注时间等一系列问题。由于本装置使用环境为混凝土浆液和钢筋笼中，所以尽可能采用机械结构与自控装置相结合，从而加强检测的准确性。

发明内容

本发明旨在提供一种测量灌注桩基础混凝土液面的浮球液位装置及其使用方法，该装置通过机械单元与电子元件共同使用，使装置安全可靠、操作简单的同时，又能有效地控制钻孔桩超灌。

本发明提供的浮球液位装置区别于以往的液位计。现有技术中的液位计均是利用磁性作用，使浮球受磁性吸合，把液面位置转化为电信号。而本装置将应用于灌注桩基础中，在桩基础中由于钢筋笼的存在会干扰磁场，因此，采用机械测量手段，在混凝土灌注过程中，牵引绳对浮球内部弹簧的拉力随着液面的上升而增加，这也正好充分利用了胡克定律--弹簧的伸长量与所受力的大小成正比这一原理，进而测量系统把弹簧的伸长量转化电信号，实现对混凝土液面的控制。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种测量灌注桩基础混凝土液面的浮球液位装置，包括浮球、测量装置、位移传感器、牵引绳、固定支座、护罩，测量装置包括弹簧变形仪，弹簧变形仪位于浮球的空心部分内部，很好的保护了检测系统的安全性和稳定性；位移传感器位于浮球空心部分，同样也是为了保护信号稳定的传送；该浮球液位装置整体通过焊接或绑扎的方式连接在钢筋笼上，这样能控制混凝土液面高度；

浮球为圆球体，上半球体为空心部分，下半球体实心部分，护罩焊接在固定支座上，浮球通过牵引绳与固定支座相连安置在护罩内部固定支座；

弹簧变形仪是个仪器，包括弹簧和位移测量仪，位移位移测量仪位于弹簧下方；