一種投砂準備聯動控制系統及控制方法
2023-12-10 16:10:27
專利名稱：一種投砂準備聯動控制系統及控制方法
技術領域：
本發明涉及一種投砂準備聯動控制系統及控制方法。
背景技術：
水下擠密砂樁是一種地基加固新技術，它是在砂樁船上通過振動設備和管腔增壓 裝置把砂強制壓入水下軟弱地基中，經過振動拔管、回打、擠密擴徑，形成擠密砂樁。通過擠 密砂樁的置換、擠密、排水作用，可增加地基強度，加快地基固結，減少結構物沉降，提高地 基的抗液化能力。水下擠密砂樁的適用範圍廣泛，可應用於對砂性土、粘性土、有機質土等 幾乎所有土質的地基加固處理。與普通砂樁相比擠密砂樁樁體的密實性高，加固的置換率 可達60 70%。水下擠密砂樁具有施工周期短、加固效果明顯，工序可控性好等特點，優勢 獨特，非常適用於外海人工島、防波提、護岸、碼頭等工程的地基基礎加固。水下擠密砂樁技術優點突出，但同時施工難度也較大，施工過程中涉及的設備非 常多，在施工過程中很有可能由於人為操作的失誤造成設備故障或者事故。例如，在幹法施 工的狀態下，施工過程中樁管內應保持有相當的氣壓力，為此樁管頂部安裝有導門以保持 氣壓，這也導致投砂時不能直接打開提升鬥門向內投砂，其所涉及的設備包括了氣動控制 多個設備。這一過程中涉及設備較多，動作時機的選擇非常重要，在進行工藝開發過程中， 出現過由於動作時機錯誤而導致設備本身故障的問題。
發明內容
為了克服上述現有技術的缺陷，本發明提出一種投砂準備聯動控制系統及其控制 方法，以使操作簡化，避免人為失誤。為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案
一種投砂準備聯動控制系統，包括計算機和與計算機連接的PLC;與PLC連接的定壓加 氣閥，快放氣閥，慢放氣閥，平衡閥，下導門，上導門和提升鬥，還包括監測進料鬥和樁套管 內空氣壓力的壓力傳感器，指示樁套管和提升鬥位置位置傳感器；PLC控制所述定壓加氣 閥、快放氣閥和慢放氣閥的開閉、下導門和上導門的開關門以及提升鬥的開關門，定壓加 氣閥、快放氣閥、慢放氣閥、下導門、上導門和提升鬥的動作聯動，通過PLC —鍵控制可以選 擇定壓加氣閥停止加氣、下導門關閉、快放氣閥和/或慢放氣閥放氣和上導門打開，此時提 升鬥允許打開。使用上述系統進行投砂準備聯動的控制方法包括如下步驟通過PLC控制提升鬥 提升至投料位；選擇PLC的投砂準備動作，此時定壓加氣閥、快放氣閥、慢放氣閥、下導門、 上導門和提升鬥聯動定壓加氣閥停止加氣，關閉下導門以保持樁套管內氣壓，快放氣閥和 /或慢放氣閥動作將進料鬥內氣壓降至常壓，然後打開上導門，提升鬥開門，砂料進入進料 鬥，完畢後上導門關閉；進料鬥內加壓與樁套管內氣壓平衡後下導門開，砂樁從進料鬥進入 樁套管。現有投砂過程由於步驟較多且對操作時機有所要求，僅通過手工操作難以達到長期保證正確流程的要求，本發明將部分的設備動作形成了一套聯動過程，利用反饋與時間 雙因素互為參考的方式，實現了操作人員一鍵式操作。
圖1為本發明的投砂準備聯動控制系統的設備連接框圖。圖2為本發明的投砂準備聯動控制系統投料準備的基本流程圖。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結 合附圖，進一步闡述本發明。如圖1所示，本發明的投砂準備聯動控制系統的設備連接框圖，包括上位的計算 機，與計算機連接的PLC，與PLC連接的定壓加氣閥，平衡閥，快放氣閥，慢放氣閥，上導門和 提升鬥，還包括監測進料鬥和樁套管內空氣壓力的壓力傳感器，指示樁套管和提升鬥位置 位置傳感器；PLC控制所述定壓加氣閥，快放氣閥和慢放氣閥的開閉，上導門和下導門的開 關門，提升鬥的開關門，由於投砂過程中必須將上導門打開，故在投砂過程中不可能進行加 壓，反之亦然，這樣在實際操作的過程中自動加壓與投砂過程在時間方面實際上是互斥的， 故這兩個狀態的操作被設計在同一個旋鈕上。將旋鈕旋至左側時為投砂準備，系統將進行 放氣到打開上導門的連續動作，提升頭允許開門，而轉至右側時則為自動壓力，系統將自動 將上導門關閉，所述定壓加氣閥加氣，快放氣閥、慢放氣閥關閉。圖2所示為本發明投砂準備聯動控制系統投料準備的基本流程圖，如圖所示，首 先控制提升鬥提升至投料位，然後操作人員通過PLC將旋鈕旋至投砂準備，同時定壓加氣 閥停止加氣，關閉下導門以保持樁套管內氣壓，快放氣閥和/或慢放氣閥動作將進料鬥內 氣壓降至常壓，然後打開上導門，提升鬥開門，砂料進入進料鬥，完畢後上導門關閉；進料鬥 內加壓與樁套管內氣壓平衡後下導門開，砂樁從進料鬥進入樁套管。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術 人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變 化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其 等同物界定。
權利要求
1.一種投砂準備聯動控制系統，其特徵在於，包括計算機和與計算機連接的PLC;與 PLC連接的定壓加氣閥，快放氣閥，慢放氣閥，平衡閥，下導門，上導門和提升鬥，還包括監測 進料鬥和樁套管內空氣壓力的壓力傳感器，指示樁套管和提升鬥位置位置傳感器；PLC控 制所述定壓加氣閥、快放氣閥和慢放氣閥的開閉、上導門的開關門以及提升鬥的開關門，其 特徵在於，定壓加氣閥、快放氣閥、慢放氣閥、下導門、上導門和提升鬥的動作聯動，通過PLC 一鍵控制可以選擇定壓閥停止加氣、下導門關閉、快放氣閥和/或慢放氣閥放氣和上導門 打開，此時提升鬥允許打開。
2.一種投砂準備聯動控制方法，其特徵在於，包括如下步驟通過PLC控制提升鬥提升 至投料位；選擇PLC的投砂準備動作，此時定壓加氣閥、快放氣閥、慢放氣閥、下導門、上導 門和提升鬥聯動定壓加氣閥停止加氣，關閉下導門以保持樁套管內氣壓，快放氣閥和/或 慢放氣閥動作將進料鬥內氣壓降至常壓，然後打開上導門，提升鬥開門，砂料進入進料鬥， 完畢後上導門關閉；進料鬥內加壓與樁套管內氣壓平衡後下導門開，砂樁從進料鬥進入樁 套管。
全文摘要
本發明公開了一種投砂準備聯動控制系統及控制方法，針對現有投砂過程由於步驟較多且對操作時機有所要求，僅通過手工操作難以達到長期保證正確流程的要求的問題，利用多個設備的動作存在的邏輯關係將這部分的設備動作形成了一套聯動過程，利用反饋與時間雙因素互為參考的方式，實現了操作人員一鍵式操作，簡化了操作，避免了人為失誤的可能性。
文檔編號E02D15/10GK102140797SQ20111002031
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月18日 優先權日2011年1月18日
發明者劉波, 劉璐, 熊文峰, 陸梅興 申請人:中交第三航務工程局有限公司