專利名稱：一種預制樁傾斜實時監測和報警裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種預制樁傾斜實時監測和報警裝置。
背景技術：
樁基是一種古老的基礎型式。樁工技術經歷了幾千年的發展過程。現在，無論是樁基材料和樁類型，或者是樁工機械和施工方法都有了巨大的發展，已經形成了現代化基礎工程體系。在某些情況下，采用樁基可以大量減少施工現場工作量和材料的消耗。隨著樁基礎的不斷推廣應用，預制樁在施工過程中的問題也逐漸突顯，由于場地不平、穩樁時樁不垂直等原因導致基樁在沉入過程中會產生傾斜。當基樁傾斜角度達到一定角度后將會導致基樁無法正常使用，造成巨大的經濟損失。在本發明之前，涉及有關傾角測量裝置的報道，如2012年公開的中國專利“基樁傾斜實時監測預警系統”，采用測斜傳感器和陀螺儀傳感器安裝在基樁上，和基樁一起打入地下，并通過導線引出，連接到信號采集器上，以此對基樁傾斜進行實時監測。但是導線的設置，將導致基樁施工的不便，且將測斜傳感器和陀螺儀傳感器安裝在基樁上一起打入土中，無疑增加了基樁施工的成本，由于不能回收利用，故也是對資源的一種浪費。又因為該監測預警系統還存在不可重復利用，實時監測成本較高、不便于監測等問題，還急需研發一種施工方便、可重復利用、造價低廉的預制樁傾斜實時監測和報警裝置
發明內容
本發明的目的是為了解決已有技術存在的問題，而提供一種結構簡單，使用方便，可重復使用，可節約施工成本的預制樁傾斜實時監測和報警裝置。本發明為了實現上述目的，所采取的技術方案為:提供一種預制樁傾斜實時監測和報警裝置，包括機箱，掛鉤和報警機構，所述的機箱為長方形箱體，機箱外上部設有掛鉤和擴音器；機箱內上部固定有連接桿，連接桿的底部有圓球形槽，機箱內下部設有中心軸盤，異形桿連接所述的中心軸盤與連接桿；所述的中心軸盤為一個圓桿與圓盤組合的結構，圓桿的頂端有錐形槽，中心軸盤通過螺釘固定在機箱底部；所述的異形桿上端為半球形，下端為倒圓錐形，異形桿的半球形端安裝在連接桿底部圓球形槽內，異形桿的倒圓錐形端插在中心軸盤的圓桿頂端的錐形槽中；異形桿下部通過重錘線綁定一個重錘，異形桿上通過連桿固定有水銀罐；所述的水銀罐內裝有水銀，水銀罐頂部留有2個小孔，其余密封；水銀罐上方固定有電器盒；所述的報警機構設有電器盒、擴音器和報警電路，報警電路中通過導線串接有電池、閃爍燈、報警器，以及采用長銅絲和短銅絲組成的專用導線，長銅絲和短銅絲的一端穿過水銀罐頂部留有的2個小孔，并伸進水銀罐中；所述的報警器通過導線與擴音器連接。所述的機箱為一個設有頂蓋、透明的長方形箱體。
所述的水銀罐中裝有水銀，水銀液位為剛觸及插在水銀罐中長銅絲的末端。所述的水銀罐垂直于水平面時，伸進在水銀罐中的長銅絲和短銅絲末端的連線與水平面組成的夾角為α角，當水銀罐傾斜角度達到或大于α角時，水銀罐中的長銅絲和短銅絲一同浸入水銀中，使長銅絲和短銅絲短接，報警電路接通，報警器發出報警聲，報警聲通過擴音器擴音提示出現傾斜狀態，閃爍燈開始閃爍，通過觀察閃爍燈的方位得出預制樁傾斜的方向。本發明的一種預制樁傾斜實時監測和報警裝置與現有技術相比具有如下優點:I)本發明的監測和報警裝置是安裝在預制樁上部的外表面，便于工程施工。2)本發明的監測和報警裝置結構簡單，制作方便，造價低廉。3)將本發明的監測和報警裝置掛在預制樁上可以通過報警聲獲得預制樁傾斜的警示，還可通過觀察閃爍燈的方位得出預制樁傾斜的方向，實現了對預制樁施工傾斜狀態的實時動態監測，可對預制樁的施工起指導作用。待預制樁施工后期，在預制樁完全打入土中前將本裝置取下，裝置 可以重復使用，極大地節約了施工成本。
圖1為本發明的預制樁傾斜實時監測和報警裝置結構示意圖。圖2為本發明的裝置中連接桿仰視示意圖。圖3為本發明的裝置中中心軸盤結構俯視示意圖。圖4為本發明的裝置中異形桿的結構示意圖。圖5為本發明的裝置中電器盒和水銀罐結構示意圖。圖6為本發明的裝置中報警機構的電路連接示意圖。圖7為將本發明的裝置掛在預制樁槽口上的狀態示意圖。上述圖中:1_機箱、2-掛鉤、3-擴音器、4-連接桿、5-電器盒、6_水銀罐、7_異形桿、8-重錘線、9-重錘、10-中心軸盤、11-水銀、12-長銅絲、13-短銅絲、14閃爍燈、15-電池、16-報警器、17-預制樁、18-槽口、41-圓球形槽、101-圓桿、102-錐形槽、103-圓盤。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。實施例1:本發明的一種預制樁傾斜實時監測和報警裝置，其結構如圖1所示，包括機箱1，掛鉤2和報警機構，所述的機箱I為一透明的長方形塑料箱體，箱體外側上部設有掛鉤2和擴音器3 ;打開塑料機箱I的頂蓋可以方便更換電池15 ;機箱I內上部固定有連接桿4，參見圖2，連接桿4的底部有圓球形槽41。機箱I內下部設有中心軸盤10，異形桿7連接所述的中心軸盤10與連接桿4。參見圖3。所述的中心軸盤10為一個圓桿101與圓盤103組合的結構，圓桿101的頂端有錐形槽102，中心軸盤10通過螺釘固定在機箱I底部。參見圖4。所述的異形桿7上端為半球形，下端為倒圓錐形，異形桿的半球形端安裝在連接桿4底部圓球形槽41內，異形桿7的倒圓錐形端插在中心軸盤10的圓桿101頂端的錐形槽102中；異形桿7下端通過重錘線8綁定一個重錘9，異形桿7上通過連桿固定有水銀罐6。
參見圖5。所述的水銀罐6內裝有水銀11，水銀罐6頂部留有2個小孔，其余密封；水銀罐6上方固定有電器盒5。參見圖6。所述的報警機構設有電器盒5、擴音器3和報警電路，報警電路中通過導線串接有電池15、閃爍燈14、報警器16，以及采用長銅絲12和短銅絲13組成的專用導線，長銅絲12和短銅絲13的一端穿過水銀罐6頂部留有的2個小孔后，伸進水銀罐中，將長銅絲12和短銅絲13分別固定及作好密封處理。所述的報警器16通過導線與擴音器3連接。實施例2:本發明的一種預制樁傾斜實時監測和報警裝置的工作過程:第一步:在預制樁17的上部設置一個槽口 18，將本發明實施例1提供的裝置通過掛鉤2掛在槽口 18中，如圖7所示。第二步:打入預制樁17，打預制樁過程中，當預制樁發生傾斜后，重錘9在重力的作用下向預制樁17傾斜所指的鉛垂面運動；由于異形桿7的頂端為半球體，置入連接桿4底部圓球形槽41中，異形桿7的倒圓錐體的底端插入中心軸盤10的錐形槽102中，這種結構使異形桿7可以繞其自身的中心軸自由旋轉，異形桿7的轉動帶動固定在異形桿7上的水銀罐6、電器盒5和閃爍燈14也運動到預制樁傾向所在的鉛垂面，此時水銀罐6內的水銀面與插入在水銀罐6內長銅絲12、短銅絲13末端的連線組成的夾角發生變化，這時的夾角，實際即為預制樁傾斜的傾角。且當預制樁傾斜的角度達到設計的α或大于α時，水銀罐6中的長銅絲12、短銅絲13末端會都浸入水銀11中，在報警機構的報警電路中起導線作用的長銅絲12、短銅絲13通過水銀11短接，使報警電路構成閉合回路，報警器16開始報警，閃爍燈13開始閃爍，且報警器16發出的警報聲通過安裝在機箱I外壁上的擴音器3放大，以保證工作人員能聽到，工作人員再通過觀察閃爍燈的方位得出預制樁傾斜的方向。第三步:對預制樁17采取糾偏糾斜措施后，短銅絲13就與水銀面脫離，報警電路斷開，警報解除，閃爍燈1 3熄滅。繼續進行打入預制樁17的施工，在預制樁17打入臨近接觸土體前，將本發明的監測和報警裝置取下，用于下一個預制樁施工過程的監測。本發明的預制樁傾斜實時監測和報警裝置結構簡單，制作方便，造價低廉，安裝在預制樁外表面，便于工程施工，可以隨施工進程進行動態觀測，對樁基的施工起指導作用。本發明的裝置可重復使用，節約施工成本，具有廣闊的推廣應用前景。
權利要求
1.一種預制樁傾斜實時監測和報警裝置，包括機箱，掛鉤和報警機構，其特征在于:所述的機箱為長方形箱體，機箱外上部設有掛鉤和擴音器；機箱內上部固定有連接桿，連接桿的底部有圓球形槽，機箱內下部設有中心軸盤，異形桿連接所述的中心軸盤與連接桿； 所述的中心軸盤為一個圓桿與圓盤組合的結構，圓桿的頂端有錐形槽，中心軸盤通過螺釘固定在機箱底部； 所述的異形桿上端為半球形，下端為倒圓錐形，異形桿的半球形端安裝在連接桿底部圓球形槽內，異形桿的倒圓錐形端插在中心軸盤的圓桿頂端的錐形槽中；異形桿下部通過重錘線綁定一個重錘，異形桿上通過連桿固定有水銀罐； 所述的水銀罐內裝有水銀，水銀罐頂部留有2個小孔，其余密封；水銀罐上方固定有電器盒； 所述的報警機構設有電器盒、擴音器和報警電路，報警電路中通過導線串接有電池、閃爍燈、報警器，以及采用長銅絲和短銅絲組成的專用導線，長銅絲和短銅絲的一端穿過水銀罐頂部留有的2個小孔，并伸進水銀罐中；所述的報警器通過導線與擴音器連接。
2.根據權利要求1所述的一種預制樁傾斜實時監測和報警裝置，其特征在于:所述的機箱為一個設有頂蓋、透明的長方形箱體。
3.根據權利要求1所述的一種預制樁傾斜實時監測和報警裝置，其特征在于:所述的水銀罐中裝有水銀，水銀液位為剛觸及插在水銀罐中長銅絲的末端。
4.根據權利要求1所述的一種預制樁傾斜實時監測和報警裝置，其特征在于:所述的水銀罐垂直于水平面時，伸進在水銀罐中的長銅絲和短銅絲末端的連線與水平面組成的夾角為α角，當水銀罐傾斜角度達到或大于α角時，水銀罐中的長銅絲和短銅絲一同浸入水銀中，使長銅絲和短銅絲短接，報警電路接通，報警器發出報警聲，報警聲通過擴音器擴音提示出現傾斜狀態，閃爍燈開始閃爍，`通過觀察閃爍燈的方位得出預制樁傾斜的方向。
全文摘要
本發明涉及一種預制樁傾斜實時監測和報警裝置，包括機箱及掛鉤，機箱內上部固定連接桿，下部設有中心軸盤，異形桿連接中心軸盤與連接桿；異形桿可繞自身中心軸轉動，異形桿通過重錘線綁定一重錘，異形桿上固定有水銀罐；水銀罐上方固定電器盒。當預制樁傾斜后，重錘在重力的作用下向預制樁傾斜的鉛垂面運動，帶動固定在異形桿上的水銀罐也向鉛垂面運動；當水銀罐傾斜角度達到或大于設計的ɑ角時，水銀罐中的長、短銅絲浸入水銀中，報警電路接通，報警器報警提示出現傾斜狀態；閃爍燈閃爍，觀察閃爍燈的方位可知預制樁傾斜的方向。本裝置結構簡單，安裝在預制樁外表便于工程施工，可實時監測和指導預制樁施工。本裝置可重復使用，節約施工成本。
文檔編號G01C9/12GK103234523SQ201310100979
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月27日 優先權日2013年3月27日
發明者代先堯, 李長冬, 王亮清, 雍睿, 劉慶濤, 梁德明, 王姣, 廖偉, 張永權 申請人:中國地質大學(武漢)
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