1.本實用新型涉及建筑施工領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種帶有實時垂直度檢測的旋挖機。

背景技術(shù)：

2.旋挖機又稱打樁機，適用于各公路橋梁、鐵路、水利、城市建設(shè)等工程，是一種全液壓綜合性鉆機，采用一體化設(shè)計，底部是履帶式360

°

回轉(zhuǎn)底盤，底盤上方配置有桅桿式鉆桿，可旋挖入地表，主要作用是在地面上旋挖鉆孔，用于后續(xù)灌注成樁，作為高層建筑物的基礎(chǔ)。

3.旋挖機在向下鉆孔過程中，有一個最重要的參數(shù)，即垂直度，良好的垂直度可以保證成孔質(zhì)量，減少施工過程中不必要的麻煩，因此實時檢測旋挖機旋挖鉆的垂直度極其重要?，F(xiàn)有垂直度檢測方法是采用測量儀器如全站儀、經(jīng)緯儀等進行檢測，或者通過人眼觀察負(fù)重鉛垂線進行判斷，可見現(xiàn)有的檢測方法存在人為判斷誤差，準(zhǔn)確率較低，而且反應(yīng)速度慢。

4.以上問題，值得解決。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

5.為了克服現(xiàn)有的技術(shù)的不足，本實用新型提供一種帶有實時垂直度檢測的旋挖機。

6.本發(fā)明技術(shù)方案如下所述：

7.一種帶有實時垂直度檢測的旋挖機，包括桅桿、鉆桿和回轉(zhuǎn)平臺車，所述桅桿與所述回轉(zhuǎn)平臺車固定連接，所述鉆桿與所述桅桿活動連接，所述鉆桿的牽引頭與所述桅桿的動力頭位于同一條垂直線上，其特征在于，所述牽引頭設(shè)有三個測距傳感器，其中兩個所述測距傳感器位于所述牽引頭左右兩側(cè)邊，另外一個所述測距傳感器位于所述牽引頭的前側(cè)邊，所述動力頭設(shè)有三塊與所述測距傳感器對應(yīng)的反射平板，所述測距傳感器通過無線信號發(fā)射端連接駕駛艙內(nèi)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

8.根據(jù)上述方案的本實用新型，其特征在于，所述反射平板位于所述動力頭的側(cè)面上，且水平設(shè)置。

9.進一步的，所述反射平板的長度為所述鉆桿桿長的一百分之一。

10.更進一步的，所述鉆桿的桿長為20m，所述反射平板的長度為20cm。

11.根據(jù)上述方案的本實用新型，其特征在于，所述測距傳感器為激光測距傳感器。

12.根據(jù)上述方案的本實用新型，其特征在于，所述桅桿的側(cè)邊設(shè)有滑軌，所述牽引頭的側(cè)向腳與所述滑軌滑動連接，所述牽引頭頂端的牽引繩連接在所述桅桿的定向滑輪上。

13.根據(jù)上述方案的本實用新型，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括無線信號發(fā)射端、無線信號接收端、數(shù)據(jù)處理器、存儲器和顯示屏，所述顯示屏位于所述駕駛艙內(nèi)。

14.根據(jù)上述方案的本實用新型，其有益效果在于：

15.本實用新型通過測距傳感器快速準(zhǔn)確地得到鉆桿位移時，三個方位的位移變化，從而間接檢測鉆桿的垂直度，且測量精度高；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，方便在原有的設(shè)備上改裝，適合推廣使用。

附圖說明

16.圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

17.圖2為圖1中a的放大圖。

18.圖3為圖2的左視圖。

19.圖4為圖1中b的放大圖。

20.圖5為圖4的左視圖。

21.在圖中，1、桅桿；11、動力頭；12、滑軌；13、定滑輪組；

22.2、鉆桿；21、牽引頭；211、側(cè)向腳；22、旋挖鉆頭；

23.3、回轉(zhuǎn)平臺車；31、駕駛艙；4、測距傳感器；5、反射平板。

具體實施方式

24.為了更好地理解本實用新型的目的、技術(shù)方案以及技術(shù)效果，以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行進一步的講解說明。同時聲明，以下所描述的實施例僅用于解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

25.如圖1所示，一種帶有實時垂直度檢測的旋挖機，包括桅桿1、鉆桿2和回轉(zhuǎn)平臺車3，桅桿1與回轉(zhuǎn)平臺車3固定連接，鉆桿2與桅桿1活動連接，鉆桿2的牽引頭21與桅桿1的動力頭11位于同一條垂直線上。

26.桅桿1的底部與回轉(zhuǎn)平臺車3固定連接，直立在回轉(zhuǎn)平臺車3上，桅桿1的下端處設(shè)有固定連接的動力頭11，桅桿1的頂端設(shè)有定滑輪組13，通過一條牽引繩連接鉆桿2頂端的牽引頭21，桅桿1的側(cè)邊設(shè)有滑軌12，牽引頭21的側(cè)向腳211在滑軌12上滑動，鉆桿2通過牽引頭21和牽引繩，可沿著桅桿1上下垂直移動，且鉆桿2穿過動力頭11的內(nèi)圈，桿尾設(shè)有旋挖鉆頭22，當(dāng)鉆桿2向下旋挖時，牽引頭21向動力頭11靠近，兩者的垂直距離產(chǎn)生變化量。

27.首先定義駕駛員的目視方向為前方，對應(yīng)地，駕駛員的左側(cè)為牽引頭的左側(cè)，駕駛員的右側(cè)為牽引頭的右側(cè)，遠離駕駛員的方向為牽引頭的前側(cè)，靠近駕駛員的方向為牽引頭的后側(cè)。

28.如圖2～圖5所示，牽引頭21設(shè)有三個測距傳感器4，其中兩個測距傳感器4位于牽引頭21左右兩側(cè)邊，另外一個測距傳感器4位于牽引頭21的前側(cè)邊，動力頭11設(shè)有三塊與測距傳感器4對應(yīng)的反射平板5，具體的，反射平板5位于動力頭11的側(cè)面上，且水平設(shè)置，測距傳感器4用于發(fā)射和接收光信號，光信號先從測距傳感器出發(fā)，經(jīng)過反射平板5反射回測距傳感器4，得到測距傳感器4與反射平板5之間的距離，并通過無線信號發(fā)射端，將距離值發(fā)送到駕駛艙31內(nèi)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

29.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括無線信號發(fā)射端、無線信號接收端、數(shù)據(jù)處理器、存儲器和顯示屏，顯示屏位于駕駛艙31內(nèi)，方便駕駛員觀察鉆桿垂直度，以及時修正鉆桿的打孔角度。優(yōu)選的，測距傳感器為激光測距傳感器。

30.若鉆桿2傾斜且沒有及時糾偏，會導(dǎo)致鉆桿垂直度超過容忍偏差值時，從而導(dǎo)致打

出不合格的樁孔，影響后續(xù)下樁，進而影響工程進度。鉆桿垂直度的容忍偏差值是在鉆桿傾斜時，鉆頭的最大偏移量與鉆桿桿長的比值。將反射平板5的長度設(shè)計為鉆桿2桿長的一百分之一，即等于鉆頭的最大偏移量，是為了保證在鉆桿偏斜時，測距傳感器4還是能得到從反射平板5反射回來的光線，從而得到牽引頭21與動力頭11的距離值，不至于將測距光線射到地面上。

31.具體實施例中，鉆桿的桿長為20m，反射平板則為20cm。

32.通過處理分析三個測距傳感器的距離值，可以得到有效的鉆桿垂直度，及時糾偏，保證鉆孔的質(zhì)量。

33.本實用新型提供一種帶有實時垂直度檢測的旋挖機的實現(xiàn)方法，包括以下步驟：

34.1）在牽引頭的側(cè)面上固定三個測距傳感器，兩個固定在左右兩側(cè)邊，一個固定在前側(cè)邊，且方向垂直向下，定義駕駛員的目視方向為前方；

35.2）在動力頭的側(cè)面上對應(yīng)設(shè)置三塊反射平板，且水平設(shè)置，用于反射步驟1）中的測距光線，其中，反射平板的長度參照鉆桿垂直度的容忍偏差值設(shè)計，本實施例中，鉆桿垂直度的容忍偏差值為1/100，即20米長的鉆桿，鉆頭的最大偏移為20cm；

36.3）三個測距傳感器通過無線信號發(fā)送三個距離值a、b、c到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，記錄并保存，其中，a為左側(cè)的距離值，b為右側(cè)的距離值，c為前側(cè)的距離值；

37.4）旋挖時鉆桿向下位移，牽引頭向動力頭靠近，得到三個更新后的數(shù)值a

′

、b

′

、c

′

，并保存，其中，a

′

為更新后左側(cè)的距離值，b

′

為更新后右側(cè)的距離值，c

′

為更新后前側(cè)的距離值；

38.5）處理器計算出距離值的變化量，即δa=a

?

a

′

,δb=b

?

b

′

,δc=c

?

c

′

，并顯示在駕駛艙內(nèi)的顯示屏上；

39.6）對比三個變化量δa、δb和δc：

40.當(dāng)δa=δb=δc時，鉆桿垂直向下；

41.當(dāng)δa＞δb時，表示鉆桿向左側(cè)偏斜；

42.當(dāng)δa＜δb時，表示鉆桿向右偏斜；

43.當(dāng)δc＜δa=δb時，表示鉆桿向后偏斜，即偏向駕駛員方向；

44.當(dāng)δc＞δa=δb時，表示鉆桿向前偏斜；

45.前后偏斜的判斷式中，若δa≠δb，表示除了前、后偏之外，還出現(xiàn)了左、右偏，具體參考δa＞δb和δa＜δb的情況。

46.本實用新型構(gòu)思巧妙，通過測距傳感器快速準(zhǔn)確地得到鉆桿位移時，三個方位的位移變化，從而間接檢測鉆桿的垂直度，且測量精度高；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，方便在原有的設(shè)備上改裝，適合推廣使用。

47.以上實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

48.以上實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。技術(shù)特征：

1.一種帶有實時垂直度檢測的旋挖機，包括桅桿、鉆桿和回轉(zhuǎn)平臺車，所述桅桿與所述回轉(zhuǎn)平臺車固定連接，所述鉆桿與所述桅桿活動連接，所述鉆桿的牽引頭與所述桅桿的動力頭位于同一條垂直線上，其特征在于，所述牽引頭設(shè)有三個測距傳感器，其中兩個所述測距傳感器位于所述牽引頭左右兩側(cè)邊，另外一個所述測距傳感器位于所述牽引頭的前側(cè)邊，所述動力頭設(shè)有三塊與所述測距傳感器對應(yīng)的反射平板，所述測距傳感器通過無線信號發(fā)射端連接駕駛艙內(nèi)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有實時垂直度檢測的旋挖機，其特征在于，所述反射平板位于所述動力頭的側(cè)面上，且水平設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有實時垂直度檢測的旋挖機，其特征在于，所述反射平板的長度為所述鉆桿桿長的一百分之一。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有實時垂直度檢測的旋挖機，其特征在于，所述鉆桿的桿長為20m，所述反射平板的長度為20cm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有實時垂直度檢測的旋挖機，其特征在于，所述測距傳感器為激光測距傳感器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有實時垂直度檢測的旋挖機，其特征在于，所述桅桿的側(cè)邊設(shè)有滑軌，所述牽引頭的側(cè)向腳與所述滑軌滑動連接，所述牽引頭頂端的牽引繩連接在所述桅桿的定向滑輪上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有實時垂直度檢測的旋挖機，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括無線信號發(fā)射端、無線信號接收端、數(shù)據(jù)處理器、存儲器和顯示屏，所述顯示屏位于所述駕駛艙內(nèi)。

技術(shù)總結(jié)

本實用新型涉及一種帶有實時垂直度檢測的旋挖機，包括桅桿、鉆桿和回轉(zhuǎn)平臺車，所述桅桿與所述回轉(zhuǎn)平臺車固定連接，所述鉆桿與所述桅桿活動連接，所述鉆桿的牽引頭與所述桅桿的動力頭位于同一條垂直線上，所述牽引頭設(shè)有三個測距傳感器，其中兩個所述測距傳感器位于所述牽引頭左右兩側(cè)邊，另外一個所述測距傳感器位于所述牽引頭的前側(cè)邊，所述動力頭設(shè)有三塊與所述測距傳感器對應(yīng)的反射平板，所述測距傳感器通過無線信號發(fā)射端連接駕駛艙內(nèi)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。本實用新型通過測距傳感器快速準(zhǔn)確地得到鉆桿位移時，三個方位的位移變化，從而間接檢測鉆桿的垂直度，且測量精度高；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，方便在原有的設(shè)備上改裝，適合推廣使用。推廣使用。推廣使用。

技術(shù)研發(fā)人員：段景川 李好 陳皓東 宗秋雷 柯昌喜 翟寧

受保護的技術(shù)使用者：中電建南方建設(shè)投資有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.10.22

技術(shù)公布日：2021/9/21