[发明专利]一种压力触发式水下灌注桩标高定位装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力触发式水下灌注桩控制装置及其方法，属于建筑工程施工领域。

背景技术

混凝土是土木工程施工中最常见的一种施工材料，用途非常广泛，在建筑物等的施工中扮演着重要的角色。在水底桩基施工过程中，灌注桩往往需要分段浇筑。但是在分段浇筑时，由于施工人员的操作失误以及种种不可抗拒因素，常常会出现本阶段超灌，或者灌注未达到本阶段的设计标高处的情况。如果出现超灌现象，桩基成型后开挖土体，必须用人工将超灌的混凝土凿除，直到本阶段设计的标高位置，这会直接影响到施工进度以及污染生态环境；如果出现灌注未达到设计标高的情况，必须进行补灌措施，间接的影响到了桩基的强度。在我国，这些生产事故每年由此带来的损失是不可估量的。

专利号为CN100483081C的名称为《水下砼灌注标高定位仪》的专利，公开了一种检测灌注桩水下灌注时砼标高定位的方法。专利号为CN202139616U，名称为《一种混凝土灌注桩水下标高控制器》的专利公开了一种混凝土灌注桩水下标高控制器，其结构为：“所述的钢筋笼上设置水下压力感应器，所述的水下压力感应器通过由所述的混凝土灌注桩顶部引出的金属引线连接设置在地面的压力报警器。”但是上述发明存在以下缺点：

1、压力传感器为常规型号，没有针对性，在水下灌注桩的混凝土浇筑过程中容易损坏；

2、结构没有相应的防水保护装置，在水下这种特殊的工作条件下，容易浸水，导致内部电路的短路、甚至损坏；

3、传统的传感器为电子传感器，当探头的某个方向受到瞬间压力就会报警，因此无法避免导管上下移动造成的混凝土突然上涌导致的单向压力触发，报警的准确性无法得到保障。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种压力触发式水下灌注桩标高定位装置及其使用方法，本装置中的压力探头固定于钢筋笼内侧且下放至桩基设计标高处，由于混凝土和泥浆的组分大不相同导致了二者在相同高度产生的压力相差很大，有很明显的变化，当混凝土上升至该装置处时，混凝土在压力探头的周围给予压力，使压力探头中的原先没有闭合的铜片受压闭合接通电路，本装置中的手持报警仪报警，因此能够给予施工人员最直观的报警信号。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种压力触发式水下灌注桩标高定位装置，包括水下压力探头、报警装置、和将二者串联的两根防水导线；所述水下压力探头包括探头保护罩和设于所述探头保护罩内的压力片固定棒，所述压力片固定棒上固定有位置对应且内外相隔一定间距的若干对外压力片和内压力片，所述若干对外压力片和内压力片沿所述水下探头的径向等角度布置，所述外压力片和内压力片分别与所述两根防水导线连接；

所述水下压力探头置于桩基设计标高处，当混凝土上升至所述标高处时，所述混凝土在所述水下压力探头的周围施加压力，使原先没有闭合的所述外压力片和内压力片受压闭合，接通电路，串联在此回路的所述报警装置受电流激发工作，发出报警。

当混凝土灌注达到设计标高即浸没三向压力片时，能够使内外三向压力片受压闭合，此时电路闭合，形成一个闭合的回路，串联在此回路的蜂鸣器和指示灯受电流激发工作，表明混凝土已达到设计标高位置。

针对水下环境采用防水导线，提高安全性。

传统的传感器为电子传感器，当探头的某个方向受到瞬间压力就会报警。将压力片设为若干对外压力片和内压力片沿水下探头的径向等角度布置这种物理结构，只有当传感器浸没在混凝土浆液中时，其产生的持续压力才足以使外压力片和内压力片闭合，进而报警，避免了因导管上下移动造成的混凝土突然上涌对仪器的影响，减小单向压力触发的概率。

所述水下压力探头为全密闭防水一次性探头。

采用全密闭防水探头，有效的保证了探头在特定工作环境下的适用性。针对特定环境，采用一次性探头，结构简单，降低成本。

所述探头保护罩包括位于所述水下压力探头两端的硬质保护帽，和位于两个所述保护帽之间的两端分别与所述保护帽粘结的软薄膜，其中顶端的所述保护帽开有用于引出所述防水导线的开孔，在引出导线后由防水胶把水下压力探头的所述开孔密封完好。

采用保护帽，可以起到对探头很好的保护作用。保护帽中间设有软薄膜，当灌注混凝土到标高时，探头可以及时感应到混凝土的围压，提高探头工作的灵敏度。

所述保护帽为硬质PVC保护帽；所述软薄膜为聚酯软薄膜。

保护帽为常规的硬质PVC材料，软薄膜为聚酯软薄膜，取材方便，成本低廉。