水泥土攪拌樁施工自動監測方法
2023-10-31 12:51:52 2
專利名稱：水泥土攪拌樁施工自動監測方法
技術領域：
本發明涉及一種水泥土攪拌樁施工自動監測方法，特別涉及一種實時自動監測方法。
背景技術：
水泥土攪拌樁(包括漿噴樁和粉噴樁)是利用特製的攪拌機械將水泥漿液或粉體壓入到土體中並進行攪拌，通過一系列物理化學反應形成的一種樁基技術。與其他施工技術相比，由於其造價低、施工方便等優點而在高速公路和工業與民用建築工程等地基加固中得到應用。但在利用該技術進行施工過程中，由於人為的因素導致工程質量及進度不易控制和難以管理等，例如施工過程中由於工程監理方無法隨時隨地對施工方的施工進行實時監督，因而出現沉樁深度不到位、噴粉或噴漿量不均勻或不連續的現象，使工程達不到設計的目的，由此導致一些地區限制其實施而影響了該技術的推廣應用。另外，由於地下工程的隱蔽性和分布不均勻性，在施工過程不能及時發現地下土層的土壤特性，無法及時修改設計和施工措施，這也影響了該技術的推廣應用。
地下工程質量檢測相對困難，目前質量檢測主要是鑽芯取樣、低應變動測等，而且是局部檢查，這些都是事後被動的檢測方法，是被動檢查。如何能在施工中主動進行質量主動控制一直是研究人員所探索的問題。近年來，隨著計算機性能提高、移動存儲容量增大和傳感器技術的發展，特別是無線網絡傳輸技術的普及和應用，為實時自動監測和監控提供了可能和條件。
發明內容
本發明的目的就在於克服上述缺陷，研究一種新的水泥土攪拌樁施工實時自動監測方法。
本發明的技術方案一種水泥土攪拌樁施工自動監測方法，有水泥土攪拌樁機，包括機架、振動頭、攪拌軸、輸漿管、攪拌頭，其主要技術特徵在於(1)採用進尺傳感器、流量傳感器、密度傳感器、旋轉傳感器採集動力信號。
(2)進尺傳感器、流量傳感器、密度傳感器、旋轉傳感器安裝在機架上，其中進尺傳感器設置在振動頭上方，流量傳感器和密度傳感器設置在輸漿管上，旋轉傳感器設置在攪拌軸上。
(3)將進尺傳感器、流量傳感器、密度傳感器、旋轉傳感器的信號分別通過信號電纜傳輸到數據採集器中，並通過數據採集器上的天線將採集的數據發送給網絡計算機，或通過移動存儲器拷貝到計算機中。
(4)計算機將各種數據通過軟體進行實時記錄、處理。
本發明的優點和效果這是一種完全主動性、事前和動態實時的監測方法，可以自動地、客觀地並且連續不斷地記錄和監測水泥土攪拌樁施工全部過程，對監理方而言可以進行異地監測，杜絕施工方偷工減料等人為因素而造成的工程質量問題。對採集到的數據進行分析，可以實時或動態檢查施工過程，可以進一步檢查樁體的質量。對採集到的數據進行分析，還可以分析地基土體的強度等特性。流量傳感器、密度傳感器、進尺傳感器、旋轉傳感器和現場可攜式數據採集器可以集成為產品在工廠批量生產，攜帶方便、使用簡單卻效果好。
圖1——本發明實時自動監測裝置原理示意圖。
圖2——本發明實時自動監測施工實施圖。
具體實施例方式
如圖1、2所示，首先將進尺傳感器2、流量傳感器3、密度傳感器4、旋轉傳感器5固定在水泥土攪拌樁機架9上。其中進尺傳感器2設置在振動頭10的上方，以實時記錄進樁的深度；流量傳感器3和密度傳感器4設置在輸漿(粉)管12內，以實時記錄輸漿量和輸漿(粉)的密度；而旋轉傳感器5設置在振動頭10的下方的攪拌軸11上，以實時記錄攪拌軸11的旋轉，反映地下土的特性；將上述採集到的信號分別通過信號電纜6連接到可攜式數據採集器1上；數據採集器1與天線7連接，天線7設置在水泥土攪拌樁的機架9的頂端為最佳。
在開始實施後，在振動頭10作用下，攪拌軸11開始攪拌，水泥漿液或粉體通過輸漿(粉)管12傳入到攪拌頭13並與土混合攪拌，進尺傳感器2、流量傳感器3、密度傳感器4、旋轉傳感器5等將自動記錄信息並傳輸到可攜式數據採集器1中，通過發射天線7將信號傳輸到網絡計算機8中，如果不用天線7發射，也可以用移動存儲器拷貝至計算機8中，對網絡計算機8中的數據進行分析處理，並建立記錄數據與現場土質條件、樁體參數等各種對應關係，以達到實時自動監測水泥土攪拌樁的質量的目的。
可以根據實際施工需要和要求，可以將進尺傳感器2、流量傳感器3、密度傳感器4、旋轉傳感器5進行組合使用，或全部或部分。
權利要求
1.水泥土攪拌樁施工自動監測方法，有水泥土攪拌樁機，包括機架、振動頭、攪拌軸、輸漿管、攪拌頭，其特徵在於(1)採用進尺傳感器、流量傳感器、密度傳感器、旋轉傳感器採集信號；(2)進尺傳感器、流量傳感器、密度傳感器、旋轉傳感器安裝在機架上，其中進尺傳感器設置在振動頭上方，流量傳感器和密度傳感器設置在輸漿管上，旋轉傳感器設置在攪拌軸上；(3)將進尺傳感器、流量傳感器、密度傳感器、旋轉傳感器的信號分別通過信號電纜輸到數據採集器中，並通過數據採集器上的天線將採集的數據發送給網絡計算機，或通過移動存儲器拷貝到計算機中。(4)計算機將各種數據通過軟體進行實時記錄和圖象處理。
2.根據權利要求1所述的水泥土攪拌樁施工自動監測方法，其特徵在於數據採集器及天線可設置在水泥土攪拌樁的機架頂端，也可設置在地面。
3.根據權利要求1所述的水泥土攪拌樁施工自動監測方法，其特徵在於進尺傳感器、流量傳感器、密度傳感器、旋轉傳感器或可部分或全部組合使用。
全文摘要
本發明涉及一種水泥土攪拌樁施工自動監測方法。本發明採用進尺、流量、密度和旋轉傳感器採集信號，並將上述信號通過天線傳送或移動存儲器拷貝到計算機中，通過軟體對各種信號數據進行記錄、處理。本發明是一種主動性、事前和動態實時的監測方法，可異地進行連續不斷地監測全部施工過程，檢查樁體質量，實時分析正在施工的地基土體強度等特性，解決了一直存在又難以杜絕的施工方偷工減料而造成的人為工程質量問題。這種監測方法因設備體積小，故攜帶方便且使用也簡單。
文檔編號G08C19/00GK1587551SQ20041006492
公開日2005年3月2日 申請日期2004年10月12日 優先權日2004年10月12日
發明者劉漢龍 申請人:河海大學