[發明專利]一種基于土木工程的全自動智能打樁系統

在審

• 申請號: 202111051911.3
• 申請日: 2021-09-08
• 公開（公告）號: CN113756307A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 楊楠;丁小雅;郭國梁
• 申請（專利權）人: 齊齊哈爾大學
• 主分類號: E02D7/08
• 分類號: E02D7/08;E02D7/16;E02D13/06;E02D13/04;E02D33/00
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 胡海山

1.一種基于土木工程的全自動智能打樁系統，其特征在于，包括

底座，在底座上設有履帶行走機構；

駕駛室，其設置在所述底座上方一側，在駕駛室頂端設有視覺檢測器，用以檢測樁體的下降深度；

樁架，其設置在所述底座上方；

導向架，其包括兩根導桿，導向架設置在所述樁架一側，用以控制打樁方向以使樁體沿設計方向貫入地層；

樁錘，其設置在所述導向架上，用以打擊所述樁體以使樁體貫入地層；

卷揚機，其設置在所述樁架一側，用以起吊樁和所述樁錘；

發動機，其設置在所述底座上方遠離所述卷揚機的一側，用以驅動所述履帶行走機構和所述卷揚機；

控制面板，其設置在所述駕駛室內，用以根據系統打樁過程中的實際情況對對所述樁錘的運行參數進行調整；

紅外線感測器，其設置在所述樁錘下表面，用以與所述視覺檢測器配合以檢測樁柱的下降深度；

在系統進行打樁前，所述控制面板根據待打樁地面中土壤的柔軟度判定是否需對樁錘的初始下落高度H進行調節；

當所述控制面板判定該土壤為軟土質時，所述控制面板不對所述樁錘的初始下落高度H進行調節；

當所述控制面板判定該土壤為硬土質時，所述控制面板判定需對所述樁錘的初始下落高度H進行調節。

2.根據權利要求1所述的基于土木工程的全自動智能打樁系統，其特征在于，所述控制面板設有預打樁實際單次下降距離Da，當系統進行預打樁時，所述控制面板控制所述卷揚機吊起所述樁錘并通過使樁錘自由落體的方式將樁體貫入地下；當所述樁錘完成對樁體的單次打樁時，所述控制面板控制所述視覺檢測器檢測該次打樁后樁體的實際下降距離Da、將其與預設樁體單次下降距離D0進行比對并根據比對結果判定是否需對預設樁體單次下降距離D0進行調節；所述控制面板設有第一預打樁實際單次下降距離Da1、第二預打樁實際單次下降距離Da2、第一預期下降距離調節系數α1和第二預期下降距離調節系數α2，其中，0.5＜α1＜1＜α2＜1.5；

當D0＜Da1時，所述控制面板判定待打樁土壤為硬質土壤并使用第一預期下降深調節系數α1對所述預設樁體單次下降距離D0進行調節；

當Da1＜D0＜Da2時，所述控制面板判定待打樁土壤為常規硬度土壤，控制面板不對所述預設樁體單次下降距離D0進行調節；

當D0＞Da2時，所述控制面板判定待打樁土壤為軟質土壤并使用第一預期下降深調節系數α2對所述預設樁體單次下降距離D0進行調節；

當所述控制面板使用αi對所述單次預期下降深度D0進行調節時，設定i＝1，2，控制面板將調節后的預設樁體單次下降距離記為D0’，設定D0’＝D0×αi。

3.根據權利要2所述的基于土木工程的全自動智能打樁系統，其特征在于，當待打樁土壤為硬質土壤所述控制面板將所述預設樁體單次下降距離調節為D0’且系統進行打樁時，所述控制面板通過實際單次下降深度D0與調節后的預設樁體單次下降距離D0’進行對比、計算下降深度差值ΔD，設定ΔD=D0－D’并根據下降深度差值ΔD判定是否需對樁錘高度H進行調節；所述控制面板還設有第一殘差值ΔD1、第二殘差值ΔD2、第一樁錘高度調節系數β1、第二樁錘高度調節系數β2和第三樁錘高度調節系數β3；其中，1＜β1＜β2＜β3＜3；

當ΔD＜ΔD1時，所述控制面板通過第一樁錘高度調節系數β1對所述樁錘高度H進行調節；

當ΔD1＜ΔD＜ΔD2時，所述控制面板通過第二樁錘高度調節系數β2對所述樁錘高度H進行調節；

當ΔD2＜ΔD時，所述控制面板通過第三樁錘高度調節系數β3對所述樁錘高度H進行調節；

當所述控制面板通過βi對所述樁錘高度H進行調節時，設定i＝1，2，調節后的樁錘高度記為H’，設定H’＝H×βi。