[發明專利]一種基于物聯網的全方位高壓噴射注漿設備及其施工方法

在審

• 申請號: 202110346575.9
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113073652A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 顧海榮;張鵬;陳榮剛;吳凱;錢夏清
• 申請（專利權）人: 江蘇省送變電有限公司;南京智慧巖土工程技術研究院有限公司;南京工業大學
• 主分類號: E02D15/02
• 分類號: E02D15/02;E02D3/12;E02D1/00;G16Y40/30;G16Y40/10;E21B21/00;E21B21/08;E21B47/18
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 沈廉

本發明是一種基于物聯網的全方位高壓噴射注漿設備及其施工方法，屬于高壓旋噴樁地基加固智慧施工領域。改造傳統MJS全方位高壓噴射注漿設備，采用高壓水噴嘴預鉆孔切削，在多孔管底部布置聲波測井儀，在注漿設備的機械運輸與定位、成孔與噴漿、漿液制備與泵送、供氣供水等裝置上布置基于物聯網技術的監測傳感器與無線網絡傳輸，將所有傳感信息上傳至服務器中分析決策，再依據分析決策控制鉆機有效運行，從而在MJS工法施工過程中實現巖土地層識別、水泥漿制備控制、噴漿攪拌控制、成樁質量檢測、施工信息報備，實現MJS工法施工過程的隨地層性質變化的施工參數自適應智能調整與施工質量的動態控制。

技術領域

本發明涉及一種智慧巖土工程施工技術領域，具體涉及一種基于物聯網的全方位高壓噴射注漿設備及其智能施工方法。

背景技術

MJS工法，即全方位超高壓噴射注漿法，是一種利用超高壓噴流體所具有的動能，來進行地層切削、硬化材料混合、攬拌，構筑改良體的一種施工方法。并且這種工法，為了確保其噴射、切削、混合、攬拌無論在何時何種情況下，都以相同狀態進行，可以通過增加所需的所有功能使在切削前段裝置部分周邊地基內的噴射條件始終都保持在最佳狀態。

MJS工法從最初的水平旋噴施工發展到后來的傾斜和垂直施工。它是繼承并發展了以往的高壓噴射注漿工藝，采用獨特的多孔管和前端強制吸漿裝置。施工過程中，通過測壓傳感器，可控制吸漿孔的開啟大小，調節泥漿排出量達到控制體內壓力的目的。減小了對環境的影響，避免擠土效應的出現，也就大大減少了地基加固施工中出現的地表變形建筑物開裂、構筑物位移等。

旋噴注漿加固施工方法于上世紀70年代末期被引入到國內，對現有文獻資料檢索表明:由劉建航、候學淵主編的《基坑工程手冊》在第661～702頁中介紹了該方法，其內容包括旋噴加固的基本原理與概念、國內外些實驗室與現場的試驗成果以及旋噴樁的設計。牛虹撰寫的論文《高壓旋噴法的施工特性及設備》收錄于期刊《工業建筑》2002年32卷第10期,在第52-59頁中對該工藝的設備體系進行了介紹，主要包括應用于單重管法、雙重管法以及三重管法中的送水器、旋噴管和噴射器等裝置的結構形式。

高壓旋噴樁經上世紀70年代發展至今，除了在工作效能、機械操作的便利性和電子化程度上有所提升外，其施工過程中鉆機只能采用固定施工參數，無法根據鉆孔地層性質變化智能調整施工參數，無法動態控制施工質量。隨著網絡技術的提升、物聯網技術的發展、機器智能控制技術的成熟，將智能化設備和施工方法融合，將其應用于對施工設備改造、施工工藝優化，基于物聯網和智能化手段實現現場施工智慧感知、實時全自動控制、施工質量自動檢測，實現全方位超高壓噴射注漿的自適應調整施工參數與動態控制施工質量，形成其獨特的施工方法。

發明內容

技術問題：本發明主要解決的技術問題是在MJS工法施工全過程中，從鉆孔定位、鉆孔切削、水泥漿制備、噴漿控制、施工過程控制、施工質量現場檢測等工序中的智能化、自動化程度較低，全方位超高壓噴射注漿設備只能采用固定施工參數，無法根據鉆孔地層性質變化智能調整施工參數，無法動態控制施工質量，為此本發明提供一種基于物聯網的全方位高壓噴射注漿設備及其施工方法。