擠密砂樁樁套管貫入監(jiān)測(cè)控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供的一種擠密砂樁樁套管貫入監(jiān)測(cè)控制方法，包括如下內(nèi)容：在拉動(dòng)樁套管的滑輪組機(jī)構(gòu)的下方設(shè)置一噸位計(jì)，通過(guò)噸位計(jì)的計(jì)量顯示換算出鋼絲繩的單繩拉力，噸位計(jì)與電氣控制系統(tǒng)的控制模塊連接，控制卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)鋼絲繩的收放，保證鋼絲繩始終處于繃緊狀態(tài)，避免樁套管在回打和貫入階段處于無(wú)約束狀態(tài)，造成脫離跑道的事故；且能保證拉拔速度合理，保證施工質(zhì)量和工作效率。樁套管內(nèi)還設(shè)置有反映下砂速度的砂面計(jì)和反映樁套管內(nèi)壓力的壓力傳感器，通過(guò)電氣控制系統(tǒng)使下砂速度與樁套管內(nèi)壓力相互關(guān)聯(lián)，使下砂速度穩(wěn)定、施工自動(dòng)化程度高、施工效率高，本發(fā)明大量地節(jié)約了施工過(guò)程中的人力成本，經(jīng)濟(jì)性好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】擠密砂粧粧套管貫入監(jiān)測(cè)控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水下擠密砂樁地基加固【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種擠密砂樁樁套管貫 入監(jiān)測(cè)控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 水下擠密砂樁地基加固技術(shù)，是在專(zhuān)用的砂樁船上通過(guò)振動(dòng)沉管設(shè)備和管腔加壓 裝置把砂強(qiáng)制壓入水下軟弱地基中，經(jīng)過(guò)振動(dòng)拔管、回打、擠密擴(kuò)徑，形成擠密砂樁。通過(guò)擠 密砂樁的置換、擠密、排水作用，增加地基強(qiáng)度和剛度，加快地基固結(jié)，減少結(jié)構(gòu)物沉降，提 高地基的抗液化能力。
[0003] 如圖1所示，擠密砂樁的樁套管包括上部總段和下部總段。上部總段包括進(jìn)料斗 1、下導(dǎo)門(mén)2、上導(dǎo)門(mén)3和樁錘4,全部通過(guò)螺栓連接，總重59噸。在地面組裝完成后利用門(mén) 機(jī)吊上甲板，安裝導(dǎo)軌滑塊和樁錘提升鋼絲繩，利用樁錘提升絞車(chē)將上部總段提升至樁架 最頂端懸掛。下部總段包括樁管主體5和錐形過(guò)渡管6,通過(guò)焊接連接為一體，總重35噸。 在地面制作完成后利用門(mén)機(jī)MQ40100吊裝到位。
[0004] 樁套管的貫入工藝包括以下步驟：
[0005] 1、將樁套管貫入泥面，貫入過(guò)程中依靠自重和樁錘振動(dòng)使樁套管周?chē)哪嘁夯?從而使樁套管順利貫入；
[0006] 2、將砂通過(guò)進(jìn)料斗加入樁套管；
[0007] 3、通過(guò)安裝于樁套管最上部的樁錘的振動(dòng)，使樁套管內(nèi)的砂密實(shí)；
[0008] 4、當(dāng)樁套管貫入至設(shè)定高度，對(duì)樁套管進(jìn)行端部處理，將樁套管內(nèi)的泥全部排出， 保證樁套管內(nèi)全部為砂；
[0009] 5、使樁套管內(nèi)保持合適的壓力，拉拔樁套管，保證下砂符合要求，拉拔到設(shè)定高度 后停止；
[0010] 6、進(jìn)行回打，使砂樁樁徑擴(kuò)大至合適高度。
[0011] 樁套管的貫入工藝最終要形成連續(xù)的砂樁，因此樁套管的速度控制尤為重要，在 拉拔過(guò)程中，如果速度過(guò)快，則下砂量小，可能形成斷樁或樁徑過(guò)小，影響質(zhì)量；如果速度過(guò) 慢，則影響工作效率。在回打和貫入階段，如果速度過(guò)快，則可能因?yàn)樘?，樁套管克服泥?阻力較大，樁套管自身速度慢，而卷?yè)P(yáng)機(jī)下放速度過(guò)快，使樁套管處于無(wú)約束狀態(tài)，且因樁 錘振動(dòng)，樁套管可能會(huì)脫離跑道，造成事故，所以要時(shí)刻控制樁套管速度，保證鋼絲繩處于 繃緊狀態(tài)，且效率最大?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)樁套管速度的控制通過(guò)手工操作來(lái)實(shí)現(xiàn)，人為觀察 樁管鋼絲繩的繃緊程度，耗費(fèi)人力，且施工精度較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種自動(dòng)化程 度高、節(jié)省人力、施工精度高的擠密砂樁樁套管貫入監(jiān)測(cè)控制方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述 缺陷。
[0013] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種擠密砂樁樁套管貫入監(jiān)測(cè)控制方法， 包括如下內(nèi)容：
[0014] 一、在拉動(dòng)樁套管的滑輪組機(jī)構(gòu)的下方設(shè)置一噸位計(jì)，通過(guò)噸位計(jì)的計(jì)量顯示換 算出鋼絲繩的單繩拉力，所述噸位計(jì)與電氣控制系統(tǒng)的控制模塊連接，控制卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)鋼絲 繩的收放；
[0015] 二、在樁套管內(nèi)設(shè)置一檢測(cè)樁套管內(nèi)砂面高度的砂面計(jì)，換算出樁套管內(nèi)的下砂 速度，所述砂面計(jì)與電氣控制系統(tǒng)的控制模塊連接，所述控制模塊設(shè)置有下砂速度的預(yù)定 值；
[0016] 三、在樁套管內(nèi)設(shè)置一壓力傳感器，所述壓力傳感器與電氣控制系統(tǒng)的控制模塊 連接；
[0017] 四、所述下砂速度的實(shí)際速度由砂面計(jì)測(cè)得，低于預(yù)定值時(shí)控制模塊得到信息后 調(diào)整樁套管內(nèi)的進(jìn)氣閥和排氣閥，增大樁套管內(nèi)的壓力，使下砂速度加快，高于預(yù)定值時(shí)控 制模塊得到信息后調(diào)整樁套管內(nèi)的進(jìn)氣閥和排氣閥，減小樁套管內(nèi)的壓力，使下砂速度減 小，該壓力的大小通過(guò)壓力傳感器傳輸給控制模塊相應(yīng)的信號(hào)；即砂面計(jì)的計(jì)量信號(hào)通過(guò) 控制模塊控制壓力傳感器的反饋信號(hào)。
[0018] 其中，所述噸位計(jì)的計(jì)量顯示與鋼絲繩的單繩拉力之間的換算關(guān)系為：
[0019] 取鋼絲繩的單繩拉力為T(mén)，鋼絲繩與噸位計(jì)上方的滑輪組形成的夾角為α，鋼絲 繩的合力F與所述滑輪組的支點(diǎn)的力臂為L(zhǎng)，噸位計(jì)的受力即噸位計(jì)的計(jì)量顯示為Ρ，噸位 計(jì)與所述滑輪組的支點(diǎn)的力臂為Μ，所述滑輪組的自重為G，所述滑輪組與它的支點(diǎn)的力臂 為Ν，則
[0020]

【權(quán)利要求】
1. 擠密砂樁樁套管貫入監(jiān)測(cè)控制方法，其特征在于，包括如下內(nèi)容： 一、 在拉動(dòng)樁套管的滑輪組機(jī)構(gòu)的下方設(shè)置一噸位計(jì)，通過(guò)噸位計(jì)的計(jì)量顯示換算出 鋼絲繩的單繩拉力，所述噸位計(jì)與電氣控制系統(tǒng)的控制模塊連接，控制卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)鋼絲繩的 收放； 二、 在樁套管內(nèi)設(shè)置一檢測(cè)樁套管內(nèi)砂面高度的砂面計(jì)，換算出樁套管內(nèi)的下砂速度， 所述砂面計(jì)與電氣控制系統(tǒng)的控制模塊連接，所述控制模塊設(shè)置有下砂速度的預(yù)定值； 三、 在樁套管內(nèi)設(shè)置一壓力傳感器，所述壓力傳感器與電氣控制系統(tǒng)的控制模塊連 接； 四、 所述下砂速度的實(shí)際速度由砂面計(jì)測(cè)得，低于預(yù)定值時(shí)控制模塊得到信息后調(diào)整 樁套管內(nèi)的進(jìn)氣閥和排氣閥，增大樁套管內(nèi)的壓力，使下砂速度加快，高于預(yù)定值時(shí)控制模 塊得到信息后調(diào)整樁套管內(nèi)的進(jìn)氣閥和排氣閥，減小樁套管內(nèi)的壓力，使下砂速度減小，該 壓力的大小通過(guò)壓力傳感器傳輸給控制模塊相應(yīng)的信號(hào)；即砂面計(jì)的計(jì)量信號(hào)通過(guò)控制模 塊控制壓力傳感器的反饋信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠密砂樁樁套管貫入監(jiān)測(cè)控制方法，其特征在于：所述噸位 計(jì)的計(jì)量顯示與鋼絲繩的單繩拉力之間的換算關(guān)系為： 取鋼絲繩的單繩拉力為T(mén)，鋼絲繩與噸位計(jì)上方的滑輪組形成的夾角為a，鋼絲繩的 合力F與所述滑輪組的支點(diǎn)的力臂為L(zhǎng)，噸位計(jì)的受力即噸位計(jì)的計(jì)量顯示為P，噸位計(jì)與 所述滑輪組的支點(diǎn)的力臂為M，所述滑輪組的自重為G，所述滑輪組與它的支點(diǎn)的力臂為N， 則
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的擠密砂樁樁套管貫入監(jiān)測(cè)控制方法，其特征在于： a =113. 4°，G=O. 3t，L=383. 1mm，M=400mm，N=500mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的擠密砂樁樁套管貫入監(jiān)測(cè)控制方法，其特征在于：所述噸位 計(jì)的計(jì)量單位為t即噸，P=L 054T+0. 375t。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的擠密砂樁樁套管貫入監(jiān)測(cè)控制方法，其特征在于：所述噸位 計(jì)的計(jì)量單位為kN即千牛頓，P=L 054T+3. 75kN。
【文檔編號(hào)】E02D33/00GK104343138SQ201310312475
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】曹根祥, 馬振江, 李靖, 董念慈, 劉璐, 陸梅興, 黎亞舟 申請(qǐng)人:中交第三航務(wù)工程局有限公司, 中交上海三航科學(xué)研究院有限公司, 中交三航局工程船舶有限公司