[發明專利]具有土體參數獲取功能的夯實系統及土體參數獲取方法

在審

• 申請號: 202210159198.2
• 申請日: 2022-02-22
• 公開（公告）號: CN114541364A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 張家勇;念家香;喬海冰;施有志;李來弟;吳松波;王桂龍;張旭;劉晉榮;朱國偉;謝鑫
• 申請（專利權）人: 中鐵一局集團廈門建設工程有限公司;廈門理工學院
• 主分類號: E02D3/068
• 分類號: E02D3/068;E02D1/00;E02F5/30;E02F9/26;G06F17/18;G01D21/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發明涉及一種具有土體參數獲取功能的夯實系統及土體參數獲取方法，所述夯實系統包括夯實設備、電腦控制中心、四個壓力傳感器和兩個位移傳感器；本發明將平板振動器和挖掘機進行組合，利用挖掘機的液壓力提高平板振動器的振動效果，進而實現臺背回填。同時本發明在四腳連接器的四個連接腳上設置壓力傳感器，在平板振動器上設置位移傳感器，并根據壓力傳感器采集的壓力信號和位移傳感器采集的位移信號進行土體參數的計算。本發明可實時獲取土體的參數，以確定臺背回填的效果。

技術領域

本發明涉及路基工程技術領域，特別是涉及一種具有土體參數獲取功能的夯實系統及土體參數獲取方法。

背景技術

臺背回填一般采用重型壓路機加小型機具配合施工，該工法中重型壓路機需要大面積的施工場地，小型機具僅能對填料施加沖擊力，導致壓實效果差、影響深度淺，且存在夯實盲點，形成質量隱患。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種具有土體參數獲取功能的夯實系統及土體參數獲取方法，以在無需重型壓路機和小型機配合的條件下實現臺背回填，提高振動夯實效果。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種具有土體參數獲取功能的夯實系統，所述夯實系統還包括夯實設備、電腦控制中心、四個壓力傳感器和兩個位移傳感器；

所述夯實設備包括：挖掘機、平板振動器和四腳連接器；

所述平板振動器通過所述四腳連接器連接在所述挖掘機的機械手臂端部；

四個所述壓力傳感器分別設置在所述四腳連接器的四個連接腳上；

兩個所述位移傳感器分別設置在所述平板振動器的兩個相對的側面上；

四個所述壓力傳感器及兩個所述位移傳感器分別與所述電腦控制中心連接，所述電腦控制中心用于根據四個所述壓力傳感器采集的壓力信號及兩個所述位移傳感器采集的位移信號計算土體參數；所述土體參數包括土體的基床系數、變形模量、壓縮模量和壓實度。

可選的，所述電腦控制中心具體包括：

信號獲取模塊，用于獲取四個壓力傳感器采集的壓力信號和兩個位移傳感器采集的位移信號；

土體參數計算模塊，用于根據四個壓力傳感器采集的壓力信號和兩個位移傳感器采集的位移信號計算土體參數；所述土體參數包括土體的基床系數、變形模量、壓縮模量和壓實度。

可選的，所述土體參數計算模塊，具體包括：

基床系數計算子模塊，用于根據四個壓力傳感器采集的壓力信號和兩個位移傳感器采集的位移信號，利用基床系數計算公式，計算土體的基床系數；

變形模量計算子模塊，用于根據四個壓力傳感器采集的壓力信號和兩個位移傳感器采集的位移信號，利用變形模量計算公式，計算土體的變形模量；

壓縮模量計算子模塊，用于根據四個壓力傳感器采集的壓力信號和兩個位移傳感器采集的位移信號，利用壓縮模量計算公式，計算土體的壓縮模量；

壓實度計算子模塊，用于根據四個壓力傳感器采集的壓力信號和兩個位移傳感器采集的位移信號，利用壓實度計算公式，計算土體的壓實度。

可選的，所述基床系數計算公式為：

所述變形模量計算公式為：

所述壓縮模量計算公式為：

所述壓實度計算公式為：