[發明專利]一種強夯機及其夯擊深度測量方法、裝置

有效

• 申請號: 201210477177.1
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102980548A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 易小剛;張作良;李東;吳志強
• 申請（專利權）人: 三一重工股份有限公司
• 主分類號: G01B21/18
• 分類號: G01B21/18;E02D3/054
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明主要涉及工程機械領域，具體地說，涉及一種強夯機夯擊深度測量方法和裝置，以及包括該強夯機夯擊深度測量裝置的強夯機。

背景技術

強夯機是一種用于對物料或地基進行沖擊壓實的工程機械，廣泛應用于工業與民用建筑、倉庫、堆場、碼頭、機場、公路和鐵路路基、人工島等的施工作業過程中。強夯機將夯錘吊到指定高度后，釋放夯錘使其自由下落，從而可以給地基以強烈的沖擊力和振動，破壞土體并對其進行壓實，降低其壓縮性，提高土層的均勻程度，減少將來可能出現的差異沉降。

夯錘的夯擊次數和夯擊深度是強夯機施工過程中的重要參數。現有技術中，夯擊次數和夯擊深度主要是依靠監理人員的實時計數和實際測量獲取。伴隨著夯錘的下落，夯錘四周的土地就會隆起，這給夯擊是否到位的測量帶來了很大的困難；此外，如果對某次施工中的歷史數據不能詳細記錄，則會給工程質量的優劣帶來很大的問題。

比如說，夯擊強度已經到位，但由于周圍土地的隆起導致監理人員的錯誤測量使得夯擊次數的增加，進而使得油耗增加，作業時間無謂延長，不僅降低了施工效率，也造成了很大的能源浪費。

采用前述人工記錄夯擊深度的方式，存在以下不足：

1）強夯工地現場條件非常惡劣，測量儀器和人員距離強夯機較近，容易造成人員傷亡；

2）測量精度和數據記錄準確性受測量記錄人員的人為因素影響，且測量記錄傳遞過程繁瑣，需要測量員計算、判定；

3）人工測量降低了施工效率，且增加人工成本；

4）在光線較差，尤其需夜間施工時，測量很難進行；

5）偏錘的實際存在、塔尺所立測點的變換和所立塔尺的垂直度誤差，以及錘頂面上積土均使測量誤差客觀存在，又較難消除；

6）存在偷錘漏錘現象，無法自動監管。

因此，如何提供一種在線實時檢測技術，以提高效率、減小誤差、節約成本，優化強夯機的施工過程，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種強夯機夯擊深度測量方法，可以自動測量夯擊深度，提高測量數據的準確性，并提高測量過程的便利性和安全性。

本發明的強夯機夯擊深度測量方法，用于非脫鉤式強夯機中，所述強夯機包括提升油缸、繩索和夯錘，所述繩索卷繞在一個或多個滑輪上并連接所述夯錘，所述提升油缸伸縮時所述夯錘相應地下落或上提，所述強夯機夯擊深度測量方法包括：

步驟1：檢測所述滑輪轉動的角位移；

步驟2：根據所述滑輪的角位移和所述滑輪的半徑，計算所述夯錘的夯擊深度。

進一步地，所述強夯機夯擊深度測量方法具體包括：

步驟11：在夯錘與地面接觸時刻，檢測所述滑輪的第一角度；

步驟12：在夯錘向下停止運動時刻，檢測所述滑輪的第二角度；

步驟21：根據所述第二角度、第一角度的第一差值以及所述滑輪的半徑，計算所述夯錘的夯擊深度。

進一步地，根據所述角位移和時間的關系計算所述滑輪的角速度，所述角速度開始下降的時刻為夯錘與地面接觸時刻，所述角速度為零的時刻為夯錘向下停止運動時刻。

進一步地，所述強夯機夯擊深度測量方法具體包括：

步驟1a：在夯錘開始釋放時刻，檢測所述滑輪的起始角度；

步驟1b：在夯錘向下停止運動時刻，檢測所述滑輪的第二角度；

步驟2a：根據所述第二角度、起始角度的第二差值以及所述滑輪的半徑，計算所述繩索出繩長度；

步驟2b：根據本次夯擊與上次夯擊的出繩長度差值，得出本次夯擊的夯擊深度。

進一步地，還包括：

步驟3：設定夯擊標準值，并判斷夯擊深度與所述夯擊標準值之間的大小，若夯擊深度大于所述夯擊標準值，則提示繼續夯擊；若夯擊深度小于等于所述夯擊標準值，則提示夯擊完成。

進一步地，所述強夯機的滑輪包括臂頭導向滑輪，所述步驟1具體為：檢測所述臂頭導向滑輪轉動的角位移。

本發明的另一個方面，在于提供一種強夯機夯擊深度測量裝置，用于非脫鉤式強夯機中，所述強夯機包括提升油缸、繩索和夯錘，所述繩索卷繞在一個或多個滑輪上并連接所述夯錘，所述提升油缸伸縮時所述夯錘相應地下落或上提，所述強夯機夯擊深度測量裝置包括：

角位移檢測裝置，用于檢測所述滑輪轉動的角位移；

處理器，連接所述角位移檢測裝置，并根據所述滑輪的角位移和所述滑輪的半徑，計算所述夯錘的夯擊深度。

進一步地，還包括：