[發明專利]一種用于地基加固的鉆機控制系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202010889773.5
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111911131A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 顧軍;王濤;陳勝全;金穎來;王業俊;張麗萍
• 申請（專利權）人: 上海金泰工程機械有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00;E21B7/02;E21B45/00;E21B21/08;E21B47/04
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 蔣晏雯

本發明具體是一種用于地基加固的鉆機控制系統及其控制方法；其包括步履式鉆機，其特征是：步履式鉆機的桅桿傾角角度、實時鉆進速度、實時鉆進深度、卷揚機鋼絲繩吊重的重量，泥漿流量、鉆進漿量，提升漿量、總漿量、動力頭的實時轉速、動力頭電機溫度、電機的電流和電壓、液壓系統的壓力均通過顯示器集成顯示在鉆機的控制中心；控制中心包括工控計算機，工控計算機還與后臺的泥漿泵相連，泥漿泵的噴漿流量傳輸至工控計算機并通過顯示屏顯示。從而采用本控制方法及鉆機的SMW工法能夠達到效率更高、更節能并且施工質量更好的效果。

技術領域

本發明涉及地基施工領域，具體是一種用于地基加固的鉆機控制系統及其控制方法。

背景技術

SMW工法是近年來新興的地下作業方法，其適合在城市高層建筑、地鐵車站和地下室的擋土、防滲連續墻施工以及在江河堤壩、水利工程施工中進行防滲及軟土地基加固等場合。

而SMW工法在作業過程中，對噴漿量、樁體垂直度等都有要求，故對應用于SMW工法的鉆機的監控即十分重要。當前，傳統做法往往通過預先量的判斷來進行質量控制，而如此操作并不能準確對鉆機的作業過程進行實時監控和干預。因而存在著滯后性并可能對SMW工法的質量造成影響。

目前的地下攪拌施工設備存在鉆孔垂直度低，水泥土攪拌不均勻，定量定速噴漿，每米水泥摻入量不均勻，

墻體/樁體強度不均勻，存在浪費和施工質量不達標的問題。為解決上述問題開發高速攪拌智能控制系統。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺陷，提出一種用于SMW工法鉆機的實時控制系統，從而有助于加快SMW工法的作業效率并保證SMW工法的作業質量。

為了達到上述目的，本發明是這樣實現的：

一種用于地基加固的鉆機控制系統；其包括步履式鉆機，其特征是：所述步履式鉆機的桅桿傾角角度、實時鉆進速度、實時鉆進深度、卷揚機鋼絲繩吊重的重量，泥漿流量、鉆進漿量，提升漿量、總漿量、動力頭的實時轉速、動力頭電機溫度、電機的電流和電壓、液壓系統的壓力均通過各傳感器進行采集并通過顯示器而集成顯示在鉆機的控制中心；所述控制中心包括工控計算機和設置在步履是鉆機的駕駛室內的操作臺及顯示器，所述工控計算機還與后臺的泥漿泵相連，所述泥漿泵通過流量計將泥漿泵的噴漿流量傳輸至工控計算機并通過顯示屏顯示。

所述的用于地基加固的鉆機控制系統，其特征是：上述各傳感器包括拉力傳感器、上限位傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、傾角傳感器、位置傳感器、壓力傳感器、流量壓力傳感器；

拉力傳感器設于拉繩上用于測量鋼絲繩的拉力，為顯示器顯示整機吊重提供信號；

上限位傳感器設于拉繩上并給卷揚機提供型號，當觸碰到上限位傳感器，卷揚機強制停機；

溫度傳感器設于動力頭內檢測動力電機定子的溫度，為顯示器提供電機溫度信號；

液位傳感器設于動力頭內檢測動力頭減速器齒輪油液位，為顯示器提供液位信號，用于判斷減速器齒輪油液位是否正常，更好的保護動力頭減速器；

傾角傳感器設于桅桿上檢測桅桿的垂直度，反映鉆具的垂直狀態，為顯示器提供XY兩個方向的傾角參數；

位置傳感器檢測卷揚機鋼絲繩的運行長度，為顯示器提供鉆進速度、鉆頭位置、鉆進深度的信號；

壓力傳感器設于底盤用于檢測液壓系統的系統壓力，為顯示器提供液壓壓力信號；

流量壓力傳感器設于底盤檢測用于攪拌的水泥漿等液體介質的流量和壓力，可同時檢測三條管路的液體流量和壓力，為顯示器顯示泥漿流量、泥漿壓力、提升漿量、鉆進漿量、總漿量提供信號。