[發(fā)明專利]基于參數(shù)曲線自整定的旋挖鉆機(jī)帶桿檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210383355.4
• 申請(qǐng)日: 2012-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN102889072A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉樺;冒建亮;孫曉潔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B44/00
• 分類號(hào): E21B44/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 繆友菊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于參數(shù)曲線自整定的旋挖鉆機(jī)帶桿檢測(cè)方法，屬于旋挖鉆機(jī)帶桿的檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

旋挖鉆機(jī)成孔灌注樁工法近幾年在我國(guó)取得了廣泛的應(yīng)用。旋挖鉆機(jī)作為鉆進(jìn)成孔設(shè)備，其施工作業(yè)共有定位、下鉆、鉆進(jìn)、提鉆、回轉(zhuǎn)、抖土和回位等7個(gè)基本動(dòng)作。在提鉆作業(yè)中，鉆桿按照從內(nèi)到外的順序逐節(jié)提升。但是由于各種原因，可能會(huì)出現(xiàn)非正常順序提升收縮的現(xiàn)象。只要任一外節(jié)桿先于其內(nèi)節(jié)桿收縮，就證明外節(jié)桿與內(nèi)節(jié)桿之間發(fā)生了卡滯或接合，這就是所謂的“帶桿”。帶桿現(xiàn)象發(fā)生后，當(dāng)提到中途或孔口時(shí)，鉆桿有可能會(huì)突然脫開、下落，產(chǎn)生的巨大沖擊力，從而造成動(dòng)力頭損壞，這就是鉆桿脫離。

目前，一般的旋挖鉆機(jī)并未對(duì)帶桿情況進(jìn)行檢測(cè)，時(shí)有動(dòng)力頭損壞的現(xiàn)象出現(xiàn)。部分廠商將重量傳感器懸掛于旋挖鉆機(jī)額頭處，利用鉆桿重量值與伸長(zhǎng)量的變化關(guān)系，進(jìn)行帶桿檢測(cè)，并且沒有采用自適應(yīng)的方法建立參數(shù)曲線，這樣主要帶來兩個(gè)弊端：?

（1）采用直接對(duì)鉆桿重量值進(jìn)行檢測(cè)的方法，在建立參數(shù)曲線時(shí)，需要額外考慮鉆斗與土層之間的摩擦力、鉆斗在泥漿中的浮力、鉆斗中泥漿的泄露等因素，忽略這些因素，將降低帶桿檢測(cè)的精度；

（2）采用預(yù)先測(cè)量鉆桿的參數(shù)建立曲線的方法，在旋挖鉆機(jī)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的作業(yè)后，不能保證鉆桿參數(shù)保持不變，并且在作業(yè)過程中更換鉆桿，重量值與伸長(zhǎng)量的參數(shù)曲線將發(fā)生變化，導(dǎo)致原先的檢測(cè)方法出現(xiàn)誤判。

因此，迫切需要研究出一種可以進(jìn)行自整定參數(shù)曲線的旋挖鉆機(jī)帶桿檢測(cè)方法，來解決目前存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足：本發(fā)明的目的在于提供一種可減少人工操作復(fù)雜度，并提高帶桿檢測(cè)精度的基于參數(shù)曲線自整定的旋挖鉆機(jī)帶桿檢測(cè)方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

基于參數(shù)曲線自整定的旋挖鉆機(jī)帶桿檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）在加壓缸平衡閥口加裝一個(gè)壓力傳感器，將鉆桿加載在動(dòng)力頭上的重量值轉(zhuǎn)化為加壓缸的小腔所受的壓力值，進(jìn)而在鉆桿換桿過程中，將鉆桿加載在動(dòng)力頭上的重量值與鉆桿伸長(zhǎng)量的變化曲線轉(zhuǎn)化為加壓缸的小腔所受的壓力值與鉆桿伸長(zhǎng)量的變化曲線，進(jìn)行帶桿檢測(cè)；

（2）旋挖鉆機(jī)初次鉆進(jìn)時(shí)，以采樣周期Ts₁對(duì)T₁時(shí)刻的加壓缸的小腔所受的壓力值和T₁+N₁Ts₁時(shí)刻的加壓缸的小腔所受的壓力值進(jìn)行比較，若符合兩次的壓力值大小相差在M與K之間，所述的M、K分別為與鉆桿加載在動(dòng)力頭上的重量值成正比例關(guān)系的加壓缸的小腔所受的壓力值的上、下限值，則進(jìn)行鉆桿初始伸長(zhǎng)量與序號(hào)的標(biāo)定，建立加壓缸的小腔所受的壓力值與鉆桿伸長(zhǎng)量關(guān)系的初始參數(shù)曲線；

（3）根據(jù)步驟（2）所述的初始參數(shù)曲線，以采樣周期Ts₂分別對(duì)鉆桿下放和提升過程中，T₂時(shí)刻的加壓缸的小腔所受的壓力值和T₂+N₂Ts₂時(shí)刻的加壓缸的小腔所受的壓力值進(jìn)行比較，若兩次的壓力值大小相差仍然在M與K之間，則進(jìn)行干擾、帶桿、正常換桿三種狀態(tài)的判斷，若為干擾狀態(tài)，將不存儲(chǔ)鉆桿參數(shù)曲線，避免誤判斷；若為帶桿狀態(tài)，則利用電磁閥控制動(dòng)力頭進(jìn)行自動(dòng)回轉(zhuǎn)操作，如果重復(fù)幾次還存在帶桿情況，則停機(jī)報(bào)警；若為正常換桿狀態(tài)，則自整定并存儲(chǔ)當(dāng)前檢測(cè)的加壓缸的小腔所受的壓力值與鉆桿伸長(zhǎng)量的參數(shù)曲線作為新的判斷依據(jù)。

進(jìn)一步，所述的采樣周期Ts₁由旋挖鉆機(jī)在實(shí)際作業(yè)中的鉆進(jìn)速度決定。而所述的采樣周期Ts₂由旋挖鉆機(jī)在鉆桿下放和提升過程中的速度決定。

此外，所述的干擾狀態(tài)的判斷方法為：根據(jù)步驟（2）所述的初始參數(shù)曲線，以采樣周期Ts₂分別對(duì)鉆桿下放和提升過程中，T₂時(shí)刻的加壓缸的小腔所受的壓力值和T₂+N₂Ts₂時(shí)刻的加壓缸的小腔所受的壓力值進(jìn)行比較，若兩次的壓力值大小相差仍然在M與K之間，再次以采樣周期Ts₂分別對(duì)鉆桿下放和提升過程中，T₂時(shí)刻和T₂+N₂Ts₂時(shí)刻的加壓缸的小腔所受的壓力值進(jìn)行比較，若兩次壓力值大小相差大于N，所述的N為與鉆桿加載在動(dòng)力頭上的重量值成正比例的限值，則判定為干擾狀態(tài)。

所述的帶桿狀態(tài)的判斷方法包括兩種情況：