[發(fā)明專利]一種強(qiáng)夯機(jī)施工作業(yè)參數(shù)采集系統(tǒng)及其工作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610983893.5
• 申請(qǐng)日: 2016-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN106500770B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚占勇;滕顯飛;孫夢(mèng)林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02;E02D3/046
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發(fā)明公開了一種強(qiáng)夯機(jī)施工作業(yè)參數(shù)采集系統(tǒng)及其工作方法，包括：可編程邏輯控制器PLC與信號(hào)接收裝置、光學(xué)編碼器、拉力傳感器、蜂鳴器和顯示器分別連接，信號(hào)接收裝置與信號(hào)發(fā)射裝置通信；光學(xué)編碼器與夯錘錘鉤上方的滑輪連接，拉力傳感器與鋼絲繩連接，所述信號(hào)發(fā)射裝置設(shè)置在強(qiáng)夯影響范圍之外并調(diào)平，并且對(duì)準(zhǔn)強(qiáng)夯機(jī)。本發(fā)明有益效果：能夠?qū)崿F(xiàn)夯沉量、累計(jì)夯沉量、夯錘錘重、落距及夯擊能數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集和動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示，檢測(cè)結(jié)果不會(huì)強(qiáng)夯機(jī)下陷等因素的影響而產(chǎn)生測(cè)量誤差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種包括夯沉量、累計(jì)夯沉量、落距、錘重、夯擊能等強(qiáng)夯施工作業(yè)參數(shù)采集系統(tǒng)及其工作方法。

背景技術(shù)

強(qiáng)夯法是通過重錘自由落下沖擊土體，致使土體的孔隙壓縮降低其壓縮性，從而提高土體的強(qiáng)度。強(qiáng)夯法由于具有加固效果顯著、設(shè)備簡(jiǎn)單、施工方便、適用范圍廣、經(jīng)濟(jì)易行和節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)，在地基、路基加固中被廣泛采用。

在強(qiáng)夯施工過程中有諸多的施工控制參數(shù)，現(xiàn)行的《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2012)對(duì)于夯點(diǎn)夯擊次數(shù)規(guī)定為：(1)最后兩擊的平均夯沉量應(yīng)滿足規(guī)范要求；(2)夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大的隆起；(3)不因夯坑過深而發(fā)生提錘困難。不難看出，最后兩擊的平均夯沉量是強(qiáng)夯施工過程中的止夯控制標(biāo)準(zhǔn)。

而在目前的強(qiáng)夯作業(yè)中，仍然依靠人工現(xiàn)場(chǎng)記錄來實(shí)現(xiàn)上述夯沉量的逐次記錄。此過程不僅繁瑣耗費(fèi)人力，且數(shù)據(jù)的可信度不高，在監(jiān)管不嚴(yán)的情況下可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)造假等現(xiàn)象，導(dǎo)致施工質(zhì)量降低，從而引發(fā)嚴(yán)重的工程質(zhì)量問題。其次，由于地面較為松軟，在夯擊過程中會(huì)因振動(dòng)等因素不可避免的會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)夯機(jī)下陷，因此，以強(qiáng)夯機(jī)本身作為基準(zhǔn)的夯沉量檢測(cè)方法，在實(shí)際測(cè)量過程中均會(huì)產(chǎn)生一定的測(cè)量誤差，此誤差對(duì)于施工質(zhì)量的控制來說是不允許的。而現(xiàn)有的夯沉量檢測(cè)方法，均未能解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提出了一種強(qiáng)夯機(jī)施工作業(yè)參數(shù)采集系統(tǒng)及其工作方法。該系統(tǒng)能夠自動(dòng)采集存儲(chǔ)施工過程中精準(zhǔn)的夯沉量、累計(jì)夯沉量、落距、錘重、夯擊能等強(qiáng)夯施工作業(yè)參數(shù)隨夯擊過程的動(dòng)態(tài)變化，測(cè)量結(jié)果不受強(qiáng)夯機(jī)下陷等因素的影響，便于對(duì)施工過程進(jìn)行全程監(jiān)控，保證工程質(zhì)量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種強(qiáng)夯機(jī)施工作業(yè)參數(shù)采集系統(tǒng)，包括：可編程邏輯控制器PLC、信號(hào)發(fā)射裝置、信號(hào)接收裝置、光學(xué)編碼器、拉力傳感器、蜂鳴器和顯示器；

所述可編程邏輯控制器PLC與信號(hào)接收裝置、光學(xué)編碼器、拉力傳感器、蜂鳴器和顯示器分別連接，信號(hào)接收裝置與信號(hào)發(fā)射裝置通信；

所述光學(xué)編碼器與夯錘錘鉤上方的滑輪連接，拉力傳感器與鋼絲繩連接，信號(hào)接收裝置設(shè)置在與夯錘錘鉤連接的滑輪外側(cè)處，所述信號(hào)發(fā)射裝置設(shè)置在強(qiáng)夯影響范圍之外并調(diào)平，并且對(duì)準(zhǔn)強(qiáng)夯機(jī)；

所述可編程邏輯控制器PLC實(shí)時(shí)接收信號(hào)接收裝置、拉力傳感器以及光學(xué)編碼器所傳遞的信號(hào)，并根據(jù)接收的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄與計(jì)算，確定止夯時(shí)刻。

進(jìn)一步地，所述信號(hào)發(fā)射裝置能夠調(diào)平和瞄準(zhǔn)；所述信號(hào)發(fā)射裝置在強(qiáng)夯機(jī)作業(yè)過程中始終向外發(fā)射一條水平的線型信號(hào)，保證機(jī)械在施工過程中可能存在的傾斜的情況下信號(hào)接收裝置始終能夠接收到信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述信號(hào)接收裝置只在夯錘提升過程中接收信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射出的信號(hào)，當(dāng)信號(hào)接收裝置接收到信號(hào)時(shí)，可編程邏輯控制器PLC記錄此時(shí)的光學(xué)編碼器的角度值。

進(jìn)一步地，所述拉力傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量夯錘上升過程中的拉力值，當(dāng)拉力值大于T/2時(shí)，可編程邏輯控制器PLC啟動(dòng)光學(xué)編碼器并記錄此時(shí)的角度值；當(dāng)拉力值等于T/4時(shí)，可編程邏輯控制器PLC終止光學(xué)編碼器，并記錄此時(shí)的角度值；其中，T為夯錘錘重。

一種強(qiáng)夯機(jī)施工作業(yè)參數(shù)采集系統(tǒng)的工作方法，包括以下步驟：