專利名稱：振沖法地基加固施工質(zhì)量自動監(jiān)控裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉屬于巖土工程中地基加固技術領域，特別涉及一種地基加固施工質(zhì)量監(jiān)控裝置。
背景技術：
巖土工程中采用振動和水加固土體的方法叫振沖法。振沖法有兩大分支，一種是適用于砂基的振沖密實，如加固液化土、吹填土等，另一種是主要適用于粘性土地基的振沖置換，如振沖碎石樁，振沖鋼渣樁等。振沖法地基加固在我國工業(yè)與民用建筑、公路、鐵路、碼頭等都有廣泛的應用。
目前振沖法加固地基的施工質(zhì)量多采用人工控制方式，即主要靠施工人員現(xiàn)場觀測記錄或監(jiān)理人員旁站監(jiān)理等方式進行控制。國內(nèi)的碎石樁自動監(jiān)控設備或方法主要有以下幾種文獻1、“采用DC-3電腦自動控制系統(tǒng)監(jiān)控振沖碎石樁的施工”，鄺光輝，《西部探礦工程》，2003.12.P22-23；文獻2、“振沖碎石樁施工自動監(jiān)控裝置”，徐曉寧，《廣州大學學報》(自然科學版)，2004.10.P455-457；文獻3、“基于振沖法的壩基液化處理設計及施工監(jiān)控”，趙志剛，《水利建設與管理》，2005.3.P22-24；文獻4、“HT568型振沖自動監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)及應用”，肖飛，《水運工程》，2003.11.P9-11。
文獻1、2、3中的技術方案采用的監(jiān)控設備缺少對水壓、樁長的監(jiān)控。
文獻4所采用的測試樁長的旋轉(zhuǎn)編碼傳感器則只能適用與大型吊裝設備的滑輪，而對于中小型的吊裝設備則無法安裝，同時對于施工場地的成樁管理也無法作到形象化，沒有一個具備普適性的成樁質(zhì)量檔案管理軟件。
為有效地控制施工質(zhì)量，使質(zhì)量控制變得更客觀，更具操作性，減少施工參數(shù)控制的人為因素，研制開發(fā)一套適合多種吊裝設備，監(jiān)控參數(shù)完備自動監(jiān)控設備非常必要，并有很好的應用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種振沖法地基加固施工質(zhì)量自動監(jiān)控裝置，以監(jiān)控振沖法地基加固施工質(zhì)量。
一種振沖法地基加固施工質(zhì)量自動監(jiān)控裝置，包括多個傳感器，用于產(chǎn)生傳感信號；A/D轉(zhuǎn)換模塊，與傳感器輸出端相連，用于將傳感器產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；主機，與A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出端相連，用于采用采集、計算、存儲通過A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換的傳感器信號，并記錄、判斷地基加固施工質(zhì)量；與主機相連的顯示模塊，用于顯示主機對傳感器信號的計算結(jié)果，輸入模塊，用于接受施工操作人員輸入控制信息。
其中，所述傳感器包括水壓傳感器、位移傳感器、電流傳感器，分別用于產(chǎn)生水壓、位移、電流傳感信號。
作為本發(fā)明的一種改進，所述主機還包括一通訊模塊，用于和其它計算機通訊，輸出施工質(zhì)量記錄。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)先方式，所述位移傳感器為摩擦型角度位移傳感器。
其中，所述摩擦型角度位移傳感器包括彈簧支座、設于所述彈簧支座上的摩擦輪和傳感器，所述摩擦輪套接于的所述位移傳感器的轉(zhuǎn)軸上，所述彈簧支座固定于吊車上。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、主機小巧輕便，可直接懸掛于吊機內(nèi)部，與施工機械分離。在地基加固施工過程中，將無關人員與質(zhì)量監(jiān)控數(shù)據(jù)有效地隔離開，且能實時對監(jiān)控數(shù)據(jù)進行評價。
2、通過主機對傳感器信號的計算，并將計算出的數(shù)據(jù)整理成位移-電流、壓力-位移等曲線，顯示于所述顯示模塊上。使得圖形直觀易讀，可存儲大量數(shù)據(jù)，能滿足大規(guī)模施工的需要。
3、簡化了地基加固施工質(zhì)量管理，提高了管理的工作效率，且所提供的成樁數(shù)據(jù)真實可靠。將施工質(zhì)量記錄輸出到其它計算機中，可以進一步分析，通用性好。
4、配套管理系統(tǒng)，處理資料更形象化。


圖1為本發(fā)明振沖法地基加固施工質(zhì)量自動監(jiān)控裝置示意圖；圖2為本發(fā)明摩擦型角度位移傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明振沖法地基加固施工質(zhì)量自動監(jiān)控裝置主控塊示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，一種振沖法地基加固施工質(zhì)量自動監(jiān)控裝置，包括電源，用于為整個裝置供電；多個傳感器，用于產(chǎn)生傳感信號；A/D轉(zhuǎn)換模塊，與傳感器輸出端相連，用于將傳感器產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；主機，與A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出端相連，用于采用采集、計算、存儲通過A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換的傳感器信號，并記錄、判斷地基加固施工質(zhì)量；例如根據(jù)施工進程，記錄時間水壓，造孔電流、密實電流和留振時間，造孔深度和樁長，并繪制施工參數(shù)與時間的曲線；該主機可以采用現(xiàn)有的單片機、PLC、甚至個人電腦實現(xiàn)；與主機相連的顯示模塊，用于顯示主機對傳感器信號的計算結(jié)果，例如位移-電流、壓力-位移等曲線；可采用LCD顯示器；輸入模塊，用于接受施工操作人員輸入控制信息；如開關、數(shù)據(jù)顯示等功能按鈕。
其中，所述傳感器包括水壓傳感器、位移傳感器、電流傳感器，分別用于產(chǎn)生水壓、位移、電流傳感信號。其中，A/D轉(zhuǎn)換模塊以及傳感器為現(xiàn)有技術。
其中，所述主機還包括一通訊模塊，用于和其它計算機通訊，輸出施工質(zhì)量記錄。
其中，所述位移傳感器還可優(yōu)選采用摩擦型角度位移傳感器，它用來測試碎石樁長度及加密長度。根據(jù)吊車工作原理，通過摩擦輪把線位移轉(zhuǎn)化為角位移。如圖2所示，其包括摩擦輪1、傳感器2、彈簧支座3。所述摩擦輪1套接于的所述位移傳感器2的轉(zhuǎn)軸上，所述摩擦輪1與傳感器2同軸。所述彈簧支座3固定于吊車上，在起吊過程中，摩擦輪1在吊車的鋼絲繩摩擦力帶動下轉(zhuǎn)動，由此帶動傳感器2旋轉(zhuǎn)，測出激振器加固深度。彈簧支座3主要為調(diào)節(jié)鋼絲繩與滑輪之間的壓力而設置，主要防止壓力過大而使摩擦輪1與輪軸抱死。
在振沖密實加固地基時，其施工質(zhì)量控制參數(shù)主要有造孔水壓、造孔速度和深度、電流。
而在振沖置換加固地基時，其施工質(zhì)量控制參數(shù)有造孔水壓、造孔深度和樁長、密實電流和留振時間、投料量。
為便于描述上述振沖法地基加固施工質(zhì)量自動監(jiān)控裝置的工作過程，以下結(jié)合附圖3進行說明。
如圖3所示，將上述振沖法地基加固施工質(zhì)量自動監(jiān)控裝置的軟件實現(xiàn)部分，劃分為標定模塊、采集/處理、通訊模塊、圖形顯示模塊四部分，此四部分共同構(gòu)成主控塊。
其中，標定模塊采用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫技術，記錄各傳感器的標定參數(shù)。例如分別標定水壓傳感器、位移傳感器、電流傳感器的電流、壓力、位移。
采集模塊主要記錄同一時刻各傳感器輸出的經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換的電流、位移、壓力和時間等數(shù)據(jù)信息。本實施例中，采集模塊可工作于手動和自動方式下。在手動工作方式下，操作者指揮監(jiān)控設備處于那種數(shù)據(jù)采集狀態(tài)；在自動方式下，監(jiān)控系統(tǒng)自動判斷數(shù)據(jù)采集狀態(tài)。為此，在每根樁施工之前，必須輸入一些特征參數(shù)，以便監(jiān)控設備能以此判斷數(shù)據(jù)采集狀態(tài)。在自動方式過程中，可以隨時人工改變采集狀態(tài)，以保證系統(tǒng)的適應性。
通訊模塊主要完成所述主機與其它計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸。
圖形顯示模塊主要將采集的數(shù)據(jù)整理成壓力位移、電流位移、電流時間、壓力時間、位移時間等曲線，并給出成樁效果判斷，若不符合設計標準將給出提示。
除主控塊外，上述振沖法地基加固施工質(zhì)量自動監(jiān)控裝置，還包括一些設備驅(qū)動程序，如A/D轉(zhuǎn)換驅(qū)動程序和計數(shù)器驅(qū)動程序等，前者用于采集模擬量，后者用于采集脈沖信號。
此外，還可在上述振沖法地基加固施工質(zhì)量自動監(jiān)控裝置主機中增加成樁質(zhì)量管理軟件，用于對每天記錄儀記錄的數(shù)據(jù)進行存檔，根據(jù)現(xiàn)場的情況制作出成樁質(zhì)量報表。通過對數(shù)據(jù)進行加密或是專用接口的方式，可避免除質(zhì)量管理之外的人員變更數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種振沖法地基加固施工質(zhì)量自動監(jiān)控裝置，其特征在于包括多個傳感器，用于產(chǎn)生傳感信號；A/D轉(zhuǎn)換模塊，與傳感器輸出端相連，用于將傳感器產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；主機，與A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出端相連，用于采用采集、計算、存儲通過A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換的傳感器信號，并記錄、判斷地基加固施工質(zhì)量；與主機相連的顯示模塊，用于顯示主機對傳感器信號的計算結(jié)果，輸入模塊，用于接受施工操作人員輸入控制信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種振沖法地基加固施工質(zhì)量自動監(jiān)控裝置，其特征在于所述傳感器包括水壓傳感器、位移傳感器、電流傳感器，分別用于產(chǎn)生水壓、位移、電流傳感信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種振沖法地基加固施工質(zhì)量自動監(jiān)控裝置，其特征在于所述主機還包括一通訊模塊，用于和其它計算機通訊，輸出施工質(zhì)量記錄。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種振沖法地基加固施工質(zhì)量自動監(jiān)控裝置，其特征在于所述位移傳感器為摩擦型角度位移傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種振沖法地基加固施工質(zhì)量自動監(jiān)控裝置，其特征在于所述摩擦型角度位移傳感器包括彈簧支座、設于所述彈簧支座上的摩擦輪和傳感器，所述摩擦輪1套接于的所述位移傳感器的轉(zhuǎn)軸上，所述彈簧支座固定于吊車上。
全文摘要
一種振沖法地基加固施工質(zhì)量自動監(jiān)控裝置，包括多個傳感器，A/D轉(zhuǎn)換模塊，主機，與A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出端相連，用于采用采集、計算、存儲通過A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換的傳感器信號，并記錄、判斷地基加固施工質(zhì)量；與主機相連的顯示模塊，用于顯示主機對傳感器信號的計算結(jié)果，輸入模塊。本發(fā)明具有主機小巧輕便，可直接懸掛于吊機內(nèi)部，與施工機械分離。在地基加固施工過程中，將無關人員與質(zhì)量監(jiān)控數(shù)據(jù)有效地隔離開，且能實時對監(jiān)控數(shù)據(jù)進行評價。通過主機對傳感器信號的計算，并將計算出的數(shù)據(jù)整理成位移－電流、壓力－位移等曲線，顯示于所述顯示模塊上。使得圖形直觀易讀，可存儲大量數(shù)據(jù)，能滿足大規(guī)模施工的需要。
文檔編號G05B19/048GK101075130SQ200610026739
公開日2007年11月21日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者劉建國, 譚復興, 王炳龍, 唐秋生 申請人:上海桃華建筑工程有限公司