[發明專利]在振動打樁機的操作過程中識別障礙物的方法

在審

• 申請號: 201810164335.5
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108505519A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 帕特里克·朱塞爾;彼得·洛斯特
• 申請（專利權）人: 利勃海爾南興有限公司
• 主分類號: E02D7/18
• 分類號: E02D7/18;G01V1/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 程鋼

本發明涉及一種在振動打樁機的操作過程中識別障礙物的方法，涉及相應的振動打樁機，并且涉及具有該振動打樁機的作業機器。

技術領域

本發明涉及一種在振動打樁機的操作過程中識別障礙物的方法，涉及相應的振動打樁機，并且涉及具有該振動打樁機的作業機器。

背景技術

當由引導件引導的振動打樁機推進驅動元件時，引導件直接連接到作業機器上，諸如巨石或巖層的障礙物成為一個大問題，其中夾緊柄、振動器以及位于其后的引導件由于通過驅動元件(例如，板樁壁)的反饋而可能導致對其它不同機器部件的損壞。所述部件本身也可能被損壞。這個過程可以被描述為一種物理非彈性撞擊，其中振動的能量和驅動力沒有按預期用于驅動，而是被反饋給機器。

以前沒有任何可靠的預警系統能夠及時以自動化的方式警告操作員相應的風險。因此操作者的快速反應是必要的，以便及時停止推進以避免損壞。

在另一個應用中驅動元件被驅動進入巖石中可能是必需的，從而例如確保穩定性。操作員使得管樁振動一段時間直到管樁定位于巖石上，并且在管樁上施加壓力一段時間直到振動器的振幅達到最大值。雖然管樁已經與巖石接觸了一段時間，但系統仍會長時間繼續加載，直到機器與巖石接觸。因此機器持續負載非常大。

發明內容

在此背景下，本發明的目的是提供一種在振動打樁機的操作過程中識別障礙物的改進的方法以及相應的用于實施該方法的裝置，通過該裝置使得造成較小損害的操作成為可能。

該目的通過根據權利要求1的前序部分的方法來實現。優選的實施例是從屬權利要求的主題內容。根據本發明的方法包括以下步驟：

檢測振動打樁機的加速度信號；并且

分析所述加速度信號，所述分析包括對負半波和正半波進行比較。

半波可以代表檢測到的加速度信號，或者可以從檢測到的加速度信號導出。進一步地，被進行比較的半波可以是相互鄰近的半波。

可以設想，在本發明的優選實施例中，所述分析包括確定振動打樁機的速度和/或振幅。速度和/或振幅在此可以通過加速度信號的積分來確定。振動打樁機的頻率也可以由加速度信號確定。所檢測到的加速度信號在此可以由加速度計檢測，該加速度計確定至少一個方向上的加速度，特別是在打樁行進的方向上的加速度。

可以設想，在另一個優選實施例中，所述加速度信號通過至少一個加速度傳感器或加速度計來檢測，所述加速度傳感器或加速度計位于所述振動打樁機上和/或位于引導件上和/或位于耦合到振動打樁機的驅動元件上。

此外可以設想，在另一個優選實施例中，所述檢測通過可調整的觀測周期進行，特別地，所述觀察周期能夠根據激勵頻率來選擇。在此所述激勵頻率可以是振動打樁機的頻率。

可以設想，在另一個優選實施例中，所述對負半波和正半波進行的比較包括對諸如面積、幅值和/或形狀的測量值進行比較，特別地，所述形狀可以是半波的半峰高全寬。在此實施例中多個相應的比較也是自然能夠想到的。

可以設想，在另一個優選實施例中，所述分析包括通過頻率分析來查找臨界頻率，例如尤其是諧振頻率。

在進一步的優選實施例中所述分析包括對諧波因數的分析。

可以進一步設想，在進一步的優選實施例中，該方法包括根據所述分析來輸出信號。輸出的信號在此可以是控制和/或顯示信號。例如，控制信號可以控制振動打樁機或與其連接的設備，以保護振動打樁機。例如，振動打樁機可以被放慢或停止。例如，用于向振動打樁機的操作員指示障礙物根據該方法已被識別到的顯示器可以被點亮以作為信息信號。由此相應地可以使操作員在較早的時間點對所識別到的障礙物做出相應的反應。當分析表明障礙物已被識別到時，信號會自然地被輸出。

本發明還涉及一種振動打樁機，其設置為執行根據權利要求1至8中任一項所述的方法。