一种智能打桩监测设备制造技术

本实用新型专利技术属于桩基础施工监测试验技术领域，具体涉及一种智能打桩监测设备。本实用新型专利技术在振动桩锤系统的外表面安装频率传感器和速度传感器，桩帽系统内部安装压力传感器，通过动态采集仪采集数据；当实时采集的数据超过预设值时，系统发出报警指令，报警灯自动报警，提醒管理人员和施工人员停止打桩机的工作，对现场进行检查。本实用新型专利技术可以保证监测施工工期，并且监测过程中是采用无限采集系统，降低了打桩时设备碎坏的概率，并且监测人员或者管理人员不需要通过去施工现场就可以进行监测，提高了监测人员的安全，同时还可以了解施工进度。

【技术实现步骤摘要】
一种智能打桩监测设备
本技术属于桩基础施工监测试验
，具体涉及一种智能打桩监测设备。
技术介绍
近年来，随着科技的发展越来越快，建筑工程的安全要求也越来越高，施工效率也越来越快。在许多建筑工程中，都需要进行基础施工。当在高层或小高层建筑结构中或者当对建筑物变形有较严格要求时，采用天然基础不能满足地基强度和变形要求，一般都需要进行桩基础的施工。在桩基础的施工过程中，锤击沉桩是桩基础施工的一种常见的施工方式。锤击式打桩中存在一个重要问题，施工单位为了加快进度，经常会违反规范的规定，夯击的频率较高，累积的压力超过桩身材料的强度，导致桩头部分发生破坏，造成不同程度的经济损失。目前对于现有的打桩基础，没有可以进行预测桩头断裂的设备以及方法，常用的打桩监测方法，通常会采用在桩身贴应变片，然后对应变片进行保护，对连接应变片的线子也需要进行保护，接着通过静态采集系统或者动态采集系统进行采集数据。这种方式有许多缺点：第一，在进行监测前需要对许多桩的桩身贴应变片，这样做会延长工期；第二，监测过程中是用线子连接，打桩时因为锤击容易导致线子与应变片接触不良，严重时会导致线子与应变片断路；第三，监测人员必须在打桩机的附近进行监测，存在一定的危险性；第四，检测过程中不能预警，没法降低桩头碎裂的概率。智能打桩检测设备就可以解决以上问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提出一种智能监测打桩设备及其使用方法，目的是为了降低在沉桩过程中(尤其是针对锤击沉桩)桩的破碎、断裂的施工成本，保障施工过程中人员的安全，提高施工过程中的工作效率。本技术的技术方案：一种智能监测打桩设备，包括打桩机和监测端；所述的监测端包括控制室、移动履带和警报灯；控制室6安装在移动履带7上，移动履带7带动整个设备移动；所述的控制室6中设有动态采集仪A、无线传输系统B、云平台D和电脑F，警报灯8与电脑F相连；所述的打桩机包括桩帽系统1、振动桩锤系统2、吊杆连接器3、打桩支撑架4和活动杆5；打桩支撑架4的底端固定在控制室6的一端，活动杆5的一端安装在控制室6的另一端，活动杆5的另一端与打桩支撑架4的顶端连接，控制室6、打桩支撑架4和活动杆5之间形成三角结构；所述的振动桩锤系统2包括频率传感器a、速度传感器b、振动器c和桩锤d；所述的频率传感器a和速度传感器b安装在振动器c的外表面，振动器c的一端与桩锤d连接，另一端通过缆绳与吊杆连接器3的底端连接，吊杆连接器3的顶端固定在打桩支撑架4的顶端；振动器c与电脑F相连，通过电脑F相连控制振动桩锤系统2工作；所述的桩帽系统1包括护筒W、桩锤连接器X、压力传感器Y和桩帽Z；所述的桩锤连接器X的两端分别连接桩锤d和护筒W；护筒W水平布置，与桩锤连接器X形成L型结构，连接位置处设有开孔，用于安装压力传感器Y；桩柱固定在护筒W内；所述的频率传感器a、速度传感器b和压力传感器Y通过管道与动态采集仪A相连，动态采集仪A采集频率、速度、压力信息后，通过无线传输系统B将数据传输至InternetC中，并保存到云平台D中，通过手机APPE或电脑F登录，即可获得打桩时的频率、速度以及压力数据；手机APPE或电脑F内设有数据采集分析系统，数据采集分析系统中设有根据不同施工情况、不同桩的种类的频率、速度以及压力限值，当频率、速度以及压力数据超过系统设置的限值时，数据采集分析系统发出警报，警报灯8进行报警。本技术的设备可以节约监测施工工期，提高监测人员的安全，并且可以降低桩头损坏的概率。与现有的技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术的智能打桩监测设备，在整个监测过程中只需要对振动桩锤系统的外表面安装频率传感器和速度传感器，桩帽系统内部安装压力传感器，这一过程只需要在打桩前安装完成，此后不需要进行多次安装传感器，保证了监测施工工期，并且监测过程中是采用无限采集系统，降低了打桩时设备碎坏的概率，并且监测人员或者管理人员不需要通过去施工现场就可以进行监测，提高了监测人员的安全，同时还可以了解施工进度；如果施工人员有违规的误打操作，例如：桩锤距离桩顶的距离过高时，导致桩锤的速度大于预先设定的桩锤速度，桩锤的压力大于设置的桩的最大许用应力，或者通过桩锤的频率计算的总锤击数大于极限锤击数时，即监测值到达了预设的警报值时，打桩机的控制室的警报灯就会亮，提醒施工人员对打桩机进行停止工作，并检查打桩设备。附图说明图1是本技术装置的结构示意图；图2是图1中的含有频率传感器和速度传感器的振动桩锤系统示意图；图3是图1中含有压力传感器的桩帽系统的示意图；图4是本技术整个监测过程的流程示意图；图中：1桩帽系统，2振动桩锤系统，3吊杆连接器，4打桩支撑架，5活动杆，6控制室，7移动履带，8警报灯；a频率传感器，b速度传感器，c振动器，d桩锤；W护筒，X桩锤连接器，Y压力传感器，Z桩帽；A动态采集仪，B无线传输系统，CInternet，D云平台，E手机APP，F电脑。具体实施方式以下结合附图和技术方案，进一步说明本技术的具体实施方式。如图1和图4所示，本技术的智能监测打桩设备，包括打桩机和监测端。监测端包括控制室6、移动履带7和警报灯8；控制室6安装在移动履带7上，移动履带7带动整个设备移动；所述的控制室6中设有动态采集仪A、无线传输系统B、云平台D和电脑F，警报灯8安装在控制室6的顶部，与电脑F相连。打桩机包括桩帽系统1、振动桩锤系统2、吊杆连接器3、打桩支撑架4和活动杆5；控制室6、打桩支撑架4和活动杆5之间形成稳定的三角结构。如图2所示，振动桩锤系统2包括频率传感器a、速度传感器b、振动器c和桩锤d；所述的频率传感器a和速度传感器b安装在振动器c的外表面，振动器c的一端与桩锤d连接，另一端通过缆绳与吊杆连接器3的底端连接，吊杆连接器3的顶端固定在打桩支撑架4的顶端；振动器c与电脑F相连，控制桩锤的工作方式如下：吊杆连接器3将振动器c吊起，振动器c属于大型汽缸类振动器，当振动器c下落时，振动器内的空气进行压缩，缸体内的柴油喷入缸内，振动器c内部缸内的油雾遇到压缩的高温空气时，进行燃烧，产生的爆发力作用到桩锤d上，同时桩锤d把力作用到桩顶上，冲击桩顶使其下沉，桩顶下沉之后，又会向上顶桩锤，使振动器c内部的汽缸上升，从而开始循环冲击。如图3所示，桩帽系统1包括护筒W、桩锤连接器X、压力传感器Y和桩帽Z；所述的桩锤连接器X的两端分别连接桩锤d和护筒W；护筒W水平布置，与桩锤连接器X形成L型结构，连接位置处设有开孔，用于安装压力传感器Y；桩柱固定在护筒W内；频率传感器a和速度传感器b分别采集振动器c的频率和速度，即为桩柱的频率和速度；压力传感器Y直接采集桩柱所受的压力。动态采集仪A采集频率传感器a、速度传感器b和压力传感器Y得到的频率、速度、压力信息后，通过无线传输系统B将数据传输至InternetC中，并保存到云平台D中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能监测打桩设备，其特征在于，所述的智能监测打桩设备包括打桩机和监测端；/n所述的监测端包括控制室(6)、移动履带(7)和警报灯(8)；控制室(6)安装在移动履带(7)上，移动履带(7)带动整个设备移动；所述的控制室(6)中设有动态采集仪(A)、无线传输系统(B)、云平台(D)和电脑(F)，警报灯(8)与电脑(F)相连；/n所述的打桩机包括桩帽系统(1)、振动桩锤系统(2)、吊杆连接器(3)、打桩支撑架(4)和活动杆(5)；打桩支撑架(4)的底端固定在控制室(6)的一端，活动杆(5)的一端安装在控制室(6)的另一端，活动杆(5)的另一端与打桩支撑架(4)的顶端连接，控制室(6)、打桩支撑架(4)和活动杆(5)之间形成三角结构；/n所述的振动桩锤系统(2)包括频率传感器(a)、速度传感器(b)、振动器(c)和桩锤(d)；所述的频率传感器(a)和速度传感器(b)安装在振动器(c)的外表面，振动器(c)的一端与桩锤(d)连接，另一端通过缆绳与吊杆连接器(3)的底端连接，吊杆连接器(3)的顶端固定在打桩支撑架(4)的顶端；振动器(c)与电脑(F)相连，通过电脑(F)相连控制振动桩锤系统(2)工作；/n所述的桩帽系统(1)包括护筒(W)、桩锤连接器(X)、压力传感器(Y)和桩帽(Z)；所述的桩锤连接器(X)的两端分别连接桩锤(d)和护筒(W)；护筒(W)水平布置，与桩锤连接器(X)形成L型结构，连接位置处设有开孔，用于安装压力传感器(Y)；桩柱固定在护筒(W)内；/n所述的频率传感器(a)、速度传感器(b)和压力传感器(Y)通过管道与动态采集仪(A)相连，动态采集仪(A)采集频率、速度、压力信息后，通过无线传输系统(B)将数据传输至Internet(C)中，并保存到云平台(D)中，通过手机APP(E)或电脑(F)登录，即可获得打桩时的频率、速度以及压力数据；手机APP(E)或电脑(F)内设有数据采集分析系统，数据采集分析系统中设有根据不同施工情况、不同桩的种类的频率、速度以及压力限值，当频率、速度以及压力数据超过系统设置的限值时，数据采集分析系统发出警报，警报灯(8)进行报警。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能监测打桩设备，其特征在于，所述的智能监测打桩设备包括打桩机和监测端；
所述的监测端包括控制室(6)、移动履带(7)和警报灯(8)；控制室(6)安装在移动履带(7)上，移动履带(7)带动整个设备移动；所述的控制室(6)中设有动态采集仪(A)、无线传输系统(B)、云平台(D)和电脑(F)，警报灯(8)与电脑(F)相连；
所述的打桩机包括桩帽系统(1)、振动桩锤系统(2)、吊杆连接器(3)、打桩支撑架(4)和活动杆(5)；打桩支撑架(4)的底端固定在控制室(6)的一端，活动杆(5)的一端安装在控制室(6)的另一端，活动杆(5)的另一端与打桩支撑架(4)的顶端连接，控制室(6)、打桩支撑架(4)和活动杆(5)之间形成三角结构；
所述的振动桩锤系统(2)包括频率传感器(a)、速度传感器(b)、振动器(c)和桩锤(d)；所述的频率传感器(a)和速度传感器(b)安装在振动器(c)的外表面，振动器(c)的一端与桩锤(d)连接，另一端通过缆绳与吊杆连接器(3)的底端连接，吊杆连接器(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王千星，张大帅，赵红华，夏溪岑，付予，柴刚强，
申请(专利权)人：中建港航局集团有限公司，大连理工大学，
类型：新型
国别省市：上海;31