本发明专利技术公开了一种强夯施工质量监测装置及方法，所述监测装置包括：重心偏移角度监测模块，用于对夯锤悬挂或吸附在吊钩、夯锤降落中以及落锤稳定后的重心方向进行监测；信号转化与传输模块，与所述重心偏移角度监测模块信号连接，用于接收所述重心偏移角度监测模块采集的实时监测数据，并将该实时监测数据转化为数字信号并对外传输；以及报警模块，与所述信号转化与传输模块信号连接，用于接收所述信号转化与传输模块输出的数字信号，若超出报警模块的设定阈值，则实现报警功能。本发明专利技术从夯锤静止及运动状态的中心偏移角度监测出发，实现了地基强夯施工过程夯锤垂直，有效提升强夯施工质量，而且还实现自动报警，提高施工管理效率。
【技术实现步骤摘要】
一种强夯施工质量监测装置及方法
本专利技术涉及地基施工工程领域，具体涉及一种强夯施工质量监测装置及方法。
技术介绍
在建筑施工现场，强夯法是为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。强夯施工质量主要的监测指标包括：夯沉量、夯击次数、夯点位置、夯锤高度。传统质量监测方法主要依靠人工记录进行，一些专利也实现了有关这几类指标的自动监测方式。然而，在实际施工过程中，夯锤在降落时经常发生歪斜，导致重心不垂直地面，不能平整地夯实地基。从夯锤悬挂或吸附在吊钩的状态、落锤中的运行状态及落锤后的稳定状态，可判断夯锤是否垂直落下。目前，这一指标缺乏精确化的监测手段，主要依靠人工辅助目测，未能在发生夯锤歪斜时，及时给予调整。因此，需要一种新的自动化监测装置，用以对强夯施工时，夯锤是否垂直悬挂、落锤过程是否垂直向下以及落锤后的稳定状态进行监测，为夯锤在施工过程中的位置调整提供依据，提高强夯施工质量。基于上述情况，本专利技术提出了一种强夯施工质量监测装置及方法，可有效解决以上问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种强夯施工质量监测装置及方法。本专利技术可有效解决强夯施工过程中夯锤因为不垂直降落而导致的地基未夯实、不平整等质量问题。为解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案实现：一方面，本专利技术提供一种强夯施工质量监测装置，所述监测装置包括：重心偏移角度监测模块，用于对夯锤悬挂或吸附在吊钩、夯锤降落中以及落锤稳定后的重心方向进行监测；信号转化与传输模块，与所述重心偏移角度监测模块信号连接，用于接收所述重心偏移角度监测模块采集的实时监测数据，并将该实时监测数据转化为数字信号并对外传输；以及报警模块，与所述信号转化与传输模块信号连接，用于接收所述信号转化与传输模块输出的数字信号，若超出报警模块的设定阈值，则实现报警功能。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述重心偏移角度监测模块包括加速度传感器、陀螺垂直仪、数据采集电路、辅助电源和信号发送器，其中通过所述加速度传感器来测量夯锤夯锤降落中的加速度，计算并输出相对于水平面的倾斜角度；通过所述陀螺垂直仪中的俯仰同步器和倾斜同步器，分别输出夯锤在悬挂或吸附在吊钩上以及落锤稳定后的俯仰角和倾斜角电信号；所述数据采集电路用于将所述夯锤悬挂或吸附在吊钩、夯锤降落中以及落锤稳定后的重心偏移角度监测的电信号实时采集。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述信号转化与传输模块包括信号处理器、A/D转换器、无线传输模块和集成电路供电器。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述信号处理器用以放大所述数据采集电路所输出的信号，并对其中的缺失信号进行补偿，偏差过大的信号进行修正，输出稳定信号。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述报警模块包括信号接收器、三极管、继电器、LED转灯、扬声器和电源装置。作为本专利技术的一种优选技术方案，在所述报警模块的继电器中设置最大偏离角度的电流阈值，当信号转化为电流穿过时，若超出阈值，LED转灯和扬声器同时启动，实现报警。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述重心偏移角度监测模块和信号转化与传输模块由一个金属外壳封装。另一方面，本专利技术提供一种强夯施工质量监测装置的监测方法，包括：S1、通过重心偏移角度监测模块，对夯锤悬挂或吸附在吊钩、夯锤降落中以及落锤稳定后的重心方向进行监测；S2、通过信号转化与传输模块将实时模拟数据转化为数字信号并传输到报警模块；S3、根据报警模块设置的倾角变化阈值实现报警功能，调整夯锤施工过程。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：(1)本专利技术从夯锤静止及运动状态的中心偏移角度监测出发，提出一种强夯施工质量监测装置，实现了地基强夯施工过程夯锤垂直，有效提升强夯施工质量。(2)本专利技术考虑了自动化监测与报警装置的方式，不仅摆脱传统依靠人工目测记录，提高监测的精确度，而且实现自动报警，提高施工管理效率。附图说明图1是本专利技术的主要装置示意图；图2是本专利技术的监测及报警的流程图；图3是本专利技术的垂直运动监测模块组件示意图。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。下面结合附图1～3和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。如图1至3所示，本专利技术提供了一种强夯施工质量监测装置，包括：重心偏移角度监测模块1、信号转化与传输模块2和报警模块3。其中，所述重心偏移角度监测模块1包括加速度传感器11、陀螺垂直仪12、数据采集电路13、辅助电源14和信号发送器15。进一步地，所述加速度传感器可采用MEMS三轴加速度传感器，拥有X、Y、Z三个正交轴，测量角度范围±30°，精度0.1°。其中，所述信号转化与传输模块2包括信号处理器、A/D转换器、无线传输模块DTU、集成电路供电器。进一步地，所述信号处理器采用体积小、功耗低、通用性强的单片信号处理器。进一步地，所述无线传输模块DTU采用蓝牙形式传输。其中，所述报警模块3包括信号接收器、三极管、继电器、LED转灯、扬声器、电源装置。进一步地，所述重心偏移角度监测模块1和信号转化与传输模块2由一个金属外壳封装。本专利技术还提供了一种强夯施工质量监测方法，主要步骤为：在强夯施工过程中，通过垂直运动监测模块，对夯锤悬挂或吸附在吊钩、夯锤降落中以及落锤稳定后的重心方向进行监测，然后通过信号转化与传输模块将实时模拟数据转化为数字信号并传输到移动报警模块，最后根据报警模块设置的倾角变化阈值实现报警功能，调整夯锤施工过程。当夯锤悬挂或吸附在吊钩上时，若发生报警，即刻调整夯锤角度。并且，对夯锤在降落和落锤稳定后的报警次数进行统计，当报警次数超过单个夯点位置的夯击次数的20％时，需要进一步补夯，使比例降至20％以下。S1、夯锤重心偏移角度监测进一步地，在夯锤静止状态下，即悬挂或吸附在吊钩上和落锤稳定，通过陀螺垂直仪中的俯仰同步器和倾斜同步器，分别输出夯锤的俯仰角和倾斜角电信号。进一步地，在夯锤运动状态下，即降落过程中，通过加速度传感器来测量夯锤由于重力引起的加速度，计算并输出相对于水平面的倾斜角度。进一步地，数据采集电路将所述夯锤在静止和运动状态下重心偏移角度监测的电信号实时采集。S2、信号转化与传输进一步地，所述信号处理器用以放大所述数据采集电路所输出的信号，并对其中的缺失信号进行补偿，偏差过大的信号进行修正，输出稳定信号。进一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种强夯施工质量监测装置，其特征在于，所述监测装置包括：/n重心偏移角度监测模块(1)，用于对夯锤悬挂或吸附在吊钩、夯锤降落中以及落锤稳定后的重心方向进行监测；/n信号转化与传输模块(2)，与所述重心偏移角度监测模块(1)信号连接，用于接收所述重心偏移角度监测模块(1)采集的实时监测数据，并将该实时监测数据转化为数字信号并对外传输；以及/n报警模块(3)，与所述信号转化与传输模块(2)信号连接，用于接收所述信号转化与传输模块(2)输出的数字信号，若超出报警模块(3)的设定阈值，则实现报警功能。/n
【技术特征摘要】
1.一种强夯施工质量监测装置，其特征在于，所述监测装置包括：
重心偏移角度监测模块(1)，用于对夯锤悬挂或吸附在吊钩、夯锤降落中以及落锤稳定后的重心方向进行监测；
信号转化与传输模块(2)，与所述重心偏移角度监测模块(1)信号连接，用于接收所述重心偏移角度监测模块(1)采集的实时监测数据，并将该实时监测数据转化为数字信号并对外传输；以及
报警模块(3)，与所述信号转化与传输模块(2)信号连接，用于接收所述信号转化与传输模块(2)输出的数字信号，若超出报警模块(3)的设定阈值，则实现报警功能。
2.根据权利要求1所述的一种强夯施工质量监测装置，其特征在于：所述重心偏移角度监测模块(1)包括加速度传感器(11)、陀螺垂直仪(12)、数据采集电路(13)、辅助电源(14)和信号发送器(15)，其中通过所述加速度传感器(11)来测量夯锤夯锤降落中的加速度，计算并输出相对于水平面的倾斜角度；通过所述陀螺垂直仪(12)中的俯仰同步器和倾斜同步器，分别输出夯锤在悬挂或吸附在吊钩上以及落锤稳定后的俯仰角和倾斜角电信号；所述数据采集电路(13)用于将所述夯锤悬挂或吸附在吊钩、夯锤降落中以及落锤稳定后的重心偏移角度监测的电信号实时采集。
3.根据权利要求1所述的一种强夯施工质量监测装置，其特征在于：所述信号转化与传输模块(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：高远，杨文，杨彪，向阳，甘勇见，
申请(专利权)人：浙江华东工程建设管理有限公司，中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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