專利名稱：混凝土振搗機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及建筑混凝土振搗器械，具體的講是插入式的混凝土振搗機。
背景技術：
混凝土振搗是混凝土澆筑的關鍵工藝，工藝過程中振搗質量的監測與控制是混凝土質量控制的重要環節之一。混凝土振搗是指的對卸入澆筑倉內的混凝土拌和物進行振動搗實，以滿足設計質量要求。若混凝土振搗不充分，可能造成混凝土內部孔隙過大、過多，影響混凝土強度，增加混凝土滲透性，降低耐用性，并可能造成蜂窩麻面；若過分振搗，可能造成骨料和漿液離析，底部骨料集中、粘結不足，表面泛漿、影響層間結合。因此對振搗過程的控制尤為重要。傳統的施工現場振搗質量控制，是通過振搗棒的交錯插入來保證混凝土澆筑區域的全覆蓋，同時通過人工經驗來控制振搗棒插入深度和插入角度，以及振搗時長、振搗間距等過程控制參數，從而保證混凝土振搗密實。一般的經驗控制方式為:當混凝土不再顯著下沉、不出現氣泡、開始泛漿則認為混凝土已振搗密實，此時拔出振搗棒防止過分振搗而引起骨料下沉離析。但 實際操作中，施工人員難以做到振搗棒插入深度、插入角度、振搗時長、振搗間距等參數的精確把握，因而根據個人經驗操作的隨意性強，振搗質量在很大程度上受人為因素和工作條件的影響，難以避免出現欠振、過振、漏振等問題，并且可能產生質量缺陷且難以及時獲知和處理。這已成為混凝土振搗質量控制的通病。同時，振搗過程信息難以系統采集和保存，在對施工質量進行評價、對施工缺陷及時糾正以及運行期的建筑物維護等缺乏依據。目前也有在手持式振搗器上設置定時器和深度刻度，通過定時器提醒振搗時間，由設置在連接軟管上的環形突起刻度量測插入深度。這種振搗器的缺點在于:I)雖然這種振搗器可以通過刻度線等方法量測振搗棒的插入深度，但無法監控有效插入深度和判斷是否滿足規范要求的“距離已澆混凝土 IOcm或插入下層新澆筑混凝土5cm”的要求。有效插入深度指的是，振搗棒插入混凝土后，混凝土表面以下的振搗棒在鉛直方向的投影長度。2)無法監控和記錄振搗的點位和覆蓋范圍，可能導致重復振搗或者漏振。3)無法記錄振搗過程數據，為質量評價和運行維護提供依據。4)無法在振搗過程中將振搗過程中的操作或質量問題及時反饋至操作人員和管理人員。監理等管理人員難以獲取實時的不規范操作信息，缺乏有效的監督。5)振搗深度的量測未考慮插入傾角，傾斜插入時，有效插入深度可能不滿足要求。6)振搗時間采用定時器控制，振搗點位移動時間、插入和拔出時間、其他施工干擾等時間均計入振搗時間。因此需要采用精細化、智能化的技術手段和設備有效的監測和控制混凝土振搗質量。
實用新型內容本實用新型提供了一種混凝土振搗機，除具有振搗施工功能外，還可用于實時監控混凝土振搗的有效時間、插入深度、振搗覆蓋范圍、插入和拔出速度等影響混凝土質量的關鍵參數。本實用新型的混凝土振搗機，包括有中央處理單元，所述的中央處理單元連接有水平傳感設備和測距模塊，所述的水平傳感設備設于混凝土振搗機的振搗架上，測距模塊設于與混凝土振搗機的振搗臂上，方向平行于混凝土振搗機的振搗棒，安裝高度高于振搗棒的最大插入深度值，中央處理單元還通過無線傳輸模塊與移動監控終端無線連接。通過測距模塊獲取振搗棒插入混凝土表面的深度，水平傳感設備獲取振搗棒與鉛垂方向的夾角，將這兩個數據經中央處理單元(CPU)計算生成有效插入深度、插入速度、拔出速度的數據；測距模塊還用于監控振搗棒插入深度的動態變化，從插入深度達到最小深度開始計時，直至振搗完畢振搗棒拔出混凝土達到限定長度為止，由中央處理單元計算振搗有效時間。中央處理單元從測距模塊和水平傳感設備獲取實時監控信息，并與控制指標進行對比，對不良施工記錄進行判別和預警標記。通過所述的無線傳輸模塊將監控記錄和預警信息實時傳輸到后方的施工監理監控系統及移動監控終端，管理人員可通過監控系統及移動終端對信息進行分析處理并發布糾偏指令，進行質量考核和評定。無線傳輸模塊可以采用WiFi (Wireless Fidelity)無線網絡,也可采用ZigBee、GSM等無線網絡,用于遠距離的信號傳輸，有利于對數據進行復雜的運算和統計。其中ZigBee網絡具有低功耗、低成本、使用免費2.4G頻段，以及高抗干擾和高保密性的特點。進一步的，中央處理單元還連接有定位模塊，所述的定位模塊包括了布置在施工場地內的固定基站和分別設于混凝土振搗機的振動架兩端的移動天線。定位模塊可以是GPS定位模塊或北斗衛星定位模塊。通過定位模塊監控振動架兩端的坐標，可獲取振搗棒的振搗坐標和方位角，將坐標和方位角信息發送到中央處理單元，計算本次振搗的有效范圍。進一步的，中央處理 單元還與駕駛室監控系統連接，所述的駕駛室監控系統設于混凝土振搗機的駕駛室面板上。駕駛室監控系統從中央處理單元獲取當前操作的插入深度、振搗時長、插入角度等實時信息和預警信息，進行提醒操作員修正操作。優選的，在駕駛室監控系統中設有顯示屏幕和提示裝置。通過顯示屏幕可以更為直觀的顯示各種信息。當監理人員發布指令時，顯示屏幕可以顯示指令內容。優選的，所述的提示裝置包括有聲音發生裝置和指示燈。聲音發生裝置如蜂鳴設備或警報器。指示燈可以對當前振搗點閃爍，通過振搗時間指示燈、振搗深度指示燈分別提醒欠振/超振、插入深度滿足/不足，以紅綠黃燈顏色區分不同狀態。優選的，中央處理單元通過無線傳輸模塊還與后臺監控終端無線連接。后臺監控終端可以是PC電腦，用于監理等相關監控人員在室內進行振搗施工的監控和振搗信息的管理，可以適于大數據的復雜運算。優選的，所述的移動監控終端為PAD (平板電腦)或智能手機。PAD和智能手機都是現在常見的便攜智能移動終端，在它們安裝了相應的軟件后，可以對振搗數據進行常用的分析處理，便于監控人員對振搗過程的掌控。可選的，所述的測距模塊為超聲波測距模塊或紅外線測距模塊。可選的，所述的水平傳感設備為水平傳感儀或陀螺儀，通過水平傳感儀或陀螺儀可以方便準確的監控振搗機插入的傾角。本實用新型的混凝土振搗機能夠實現對混凝土振搗過程的全程動態和各種數據實時監控，為施工質量的評價、考核和施工缺陷的排查提供確切的依據，對未達到控制要求的施工操作進行實時提醒，及時對影響混凝土質量的操作進行糾正，并且對振搗過程的各項指標進行定量監控，加強了施工操作的規范管理，有利于提高施工質量。以下結合實施例的具體實施方式
，對本實用新型的上述內容再作進一步的詳細說明。但不應將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本實用新型上述技術思想情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應包括在本實用新型的范圍內。
圖1為本實用新型混凝土振搗機的電路連接框圖。
具體實施方式
如圖1所示本實用新型的混凝土振搗機，包括有中央處理單元(CPU)，所述的中央處理單元連接有陀螺儀形式的水平傳感設備和超聲波測距模塊。通過測距模塊獲取振搗棒插入混凝土表面的深度，水平傳感設備獲取振搗棒與鉛垂方向的夾角，將這兩個數據經中央處理單元計算生成有效插入深度、插入速度、拔出速度的數據。水平傳感設備設于混凝土振搗機的振搗架上，測距模塊設于與混凝土振搗機的振搗臂上，方向平行于混凝土振搗機的振搗棒，安裝高度高于振搗棒的最大插入深度值。測距模塊還用于監控振搗棒插入深度的動態變化，從插入深度達到最小深度開始計時，直至振搗完畢振搗棒拔出混凝土達到限定長度為止，由中央處理單元計算振搗有效時間。中央處理單元從測距模塊和水平傳感設備獲取實時監控信息，并與控制指標進行對比，對不良施工記錄進行判別和預警標記。通過所述的無線傳輸模塊將監控記錄和預警信息實時傳輸到后方的施工監理監控系統及移動監控終端，管理人員可通過監控系統及移動終端對信息進行分析處理并發布糾偏指令，進行質量考核和評定。中央處理單元 還通過WiFi(Wireless Fidelity)類型的無線傳輸模塊與PAD或智能手機等移動監控終端和后臺監控終端無線連接，移動監控終端可以對振搗數據進行常用的分析處理，便于監控人員對振搗過程的掌控；后臺監控終端可以是PC電腦，用于監理等相關監控人員在室內進行振搗施工的監控和振搗信息的管理，可以適于大數據的復雜運算。同時，中央處理單元還連接有GPS定位模塊和駕駛室監控系統連接。GPS定位模塊包括了布置在施工場地內的固定基站和分別設于混凝土振搗機的振動架兩端的移動天線。通過GPS定位模塊監控振動架兩端的坐標，可獲取振搗棒的振搗坐標和方位角，將坐標和方位角信息發送到中央處理單元，計算本次振搗的有效范圍。駕駛室監控系統設于混凝土振搗機的駕駛室面板上。駕駛室監控系統從中央處理單元獲取當前操作的插入深度、振搗時長、插入角度等實時信息和預警信息，進行提醒操作員修正操作。在駕駛室監控系統中設有顯示屏幕和聲音、指示燈的提示裝置。顯示屏幕可以更為直觀的顯示各種信息，當監理人員發布指令時，顯示屏幕可以顯示指令內容。指示燈可以對當前振搗點閃爍，通過振搗時間指示燈、振搗深度指示燈分別提醒欠振/超振、插入深度滿足/不足，以紅綠黃燈顏色區分不同狀態。在混凝土振搗機中還具有電源模塊。電源模塊包括了 DC/DC (直流轉換直流)轉換模塊、充電電路和內置蓄電池，為所述的GPS定位模塊、超聲波測距模塊、中央處理單元以及無線傳輸模塊、水平傳感設備供電。當振搗機的車載電源正常供電時，經所述DC/DC轉換模塊轉換為穩定的工作電流，為所述各模塊供電，并通過充電電路為內置的蓄電池充電。當振搗機的車載電源不能正常供電時，由內置蓄電電池進行供電。這樣通過對混凝土振搗過程的全程動態和各種數據實時監控，為施工質量的評價、考核和施工缺陷的排查提供確切的依據，對未達到控制要求的施工操作進行實時提醒，及時對影響混凝土質量的操作進行糾正，并且對振搗過程的各項指標進行定量監控，加強了施工操作的規范 管理，提高了施工質量。
權利要求1.混凝土振搗機，包括有中央處理單元，其特征為:所述的中央處理單元連接有水平傳感設備和測距模塊，所述的水平傳感設備設于混凝土振搗機的振搗架上，測距模塊設于與混凝土振搗機的振搗臂上，方向平行于混凝土振搗機的振搗棒，安裝高度高于振搗棒的最大插入深度值，中央處理單元還通過無線傳輸模塊與移動監控終端無線連接。
2.如權利要求1所述的混凝土振搗機，其特征為:中央處理單元還連接有定位模塊，所述的定位模塊包括了布置在施工場地內的固定基站和分別設于混凝土振搗機的振動架兩端的移動天線。
3.如權利要求1所述的混凝土振搗機，其特征為:中央處理單元還與駕駛室監控系統連接，所述的駕駛室監控系統設于混凝土振搗機的駕駛室面板上。
4.如權利要求3所述的混凝土振搗機，其特征為:在駕駛室監控系統中設有顯示屏幕和提示裝置。
5.如權利要 求4所述的混凝土振搗機，其特征為:所述的提示裝置包括有聲音發生裝置和指示燈。
6.如權利要求1所述的混凝土振搗機，其特征為:中央處理單元通過無線傳輸模塊還與后臺監控終端無線連接。
7.如權利要求1至6之一所述的混凝土振搗機，其特征為:所述的移動監控終端為PAD或智能手機。
8.如權利要求1至6之一所述的混凝土振搗機，其特征為:所述的測距模塊為超聲波測距模塊或紅外線測距模塊。
9.如權利要求1至6之一所述的混凝土振搗機，其特征為:所述的水平傳感設備為水平傳感儀或陀螺儀。
專利摘要本實用新型涉及混凝土振搗機，包括有中央處理單元，所述的中央處理單元連接有水平傳感設備、測距模塊和定位模塊，所述的水平傳感設備設于混凝土振搗機的振搗架上，測距模塊設于與混凝土振搗機的振搗臂上，方向平行于混凝土振搗機的振搗棒，安裝高度高于振搗棒的最大插入深度值，中央處理單元還通過無線傳輸模塊與移動監控終端無線連接。本實用新型能夠實現對混凝土振搗過程的全程動態和各種數據實時監控，為施工質量的評價、考核和施工缺陷的排查提供確切的依據，對未達到控制要求的施工操作進行實時提醒，及時對影響混凝土質量的操作進行糾正，并且對振搗過程的各項指標進行定量監控，加強了施工操作的規范管理，有利于提高施工質量。
文檔編號E04G21/08GK203113804SQ20132009248
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月28日 優先權日2013年2月28日
發明者陳萬濤, 邱向東, 尹習雙, 劉金飛, 鐘桂良, 宋述軍, 賴剛, 劉永亮 申請人:中國水電顧問集團成都勘測設計研究院