斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法和装置制造方法及图纸

技术编号:30730544 阅读:15 留言:0更新日期:2021-11-10 11:32
本申请实施例提供了一种斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法和装置,方法包括:通过海洋声速剖面仪器,采集待施工海域的深度、声速、温度和盐度、和海床坐标信息;基于深度、声速、温度和盐度、和海床坐标信息,构建海床地貌图;在海床上开设地震勘探井组,通过地震勘探井组获取海床地震勘探信息;基于海床地貌图和海床地震勘探信息,确定钻孔位置;该斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法一方面能够降低桩孔出现塌陷的概率;另一方面能够使得桩孔开设在地势较为平缓,且强度较高的地层上,可以保障斜拉桥的强度,同时可以相应的缩短钻孔深度,利于降低斜拉桥施工成本,缩短施工周期。期。期。

【技术实现步骤摘要】
斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法和装置


[0001]本专利技术涉及桥梁施工勘测
,具体而言,涉及一种斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法和装置。

技术介绍

[0002]斜拉桥(cable stayed bridge)作为一种拉索体系,拉桥比梁式桥的跨越能力更大,是大跨度桥梁的最主要桥型。因此斜拉桥经常作为跨海大桥进行使用。而目前技术中在斜拉桥施工过程中,主要是依靠斜拉桥需要获得的支撑应力来确定桩孔的深度,在斜拉桥施工过程中或施工的前期,并未考虑到海床地形对斜拉桥工程质量的影响,并未基于海床的地层和地貌信息制定施工策略,完全依赖于桩孔深度保障桥梁的质量,大大增加了施工成本。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0004]有鉴于此,根据本申请实施例的第一方面提出了一种斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法,包括:通过海洋声速剖面仪器,采集待施工海域的深度、声速、温度和盐度、和海床坐标信息;基于所述深度、所述声速、所述温度和所述盐度、和所述海床坐标信息,构建海床地貌图;在海床上开设地震勘探井组,通过所述地震勘探井组获取海床地震勘探信息;基于所述海床地貌图和所述海床地震勘探信息,确定钻孔位置;基于所述钻孔位置,通过气举反循环钻机钻取桩孔;获取气举反循环钻机在执行钻孔作业过程中的压缩气体补入量、钻压和桩孔直径;对经由钻孔排出的混合浆液进行过滤,称取筛上物的质量,作为沉渣排出量;基于所述压缩气体补入量、钻压、所述沉渣排出量和桩孔直径,获取桩孔净度参数;对所述筛上物的组分进行分析,确定第一阈值;在所述桩孔净度参数小于或等于第一阈值的情况下,增加气举反循环钻机体补入的压缩气量;在所述桩孔净度参数大于第一阈值的情况下,减少气举反循环钻机体补入的压缩气量。
[0005]在一种可行的实施方式中,所述基于所述海床地貌图和所述海床地震勘探信息,确定钻孔位置的步骤包括:通过所述海床地貌图确定平坦过渡区;
通过所述海床地震勘探信息,在所述海床上确定稳定发育地层;在所述平坦过渡区上的稳定发育地层上确定所述钻孔位置;其中,所述平坦过渡区的坡度角小于40
°
,所述稳定发育地层为灰岩层。
[0006]在一种可行的实施方式中,所述基于所述压缩气体补入量、钻压、所述沉渣排出量和桩孔直径,获取桩孔净度参数的步骤包括:按照下式计算求取所述桩孔净度参数;其中,K为桩孔净度参数,Q为压缩气体补入量,F为钻压,M为沉渣排出量,D为桩孔直径。
[0007]在一种可行的实施方式中,所述对所述筛上物的组分进行分析,确定第一阈值的步骤包括:若所述筛上物中沙石所占筛上物重量的百分比大于或等于40%,则第一阈值取值为30至40;若所述筛上物中沙石所占筛上物重量的百分比小于40%,则第一阈值取值为50至70。
[0008]在一种可行的实施方式中,斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法还包括:在所述桩孔净度参数小于第一阈值的情况下,降低所述气举反循环钻机的转速。
[0009]在一种可行的实施方式中,斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法还包括:在所述筛上物中沙石所占筛上物重量的百分比小于50%,且大于或等于40%,控制所述气举反循环钻机的转速降低30%;在所述筛上物中沙石所占筛上物重量的百分比大于或等于50%,控制所述气举反循环钻机的转速降低50%。
[0010]在一种可行的实施方式中,在所述筛上物中沙石所占筛上物重量的百分比大于或等于40%的情况下,增加向桩孔内补入泥浆的密度和黏度。
[0011]在一种可行的实施方式中,在所述获取气举反循环钻机在执行钻孔作业过程中的压缩气体补入量和钻压的步骤之前还包括:获取液面深度和桩孔直径;基于所述液面深度和桩孔直径确定护筒预埋深度。
[0012]在一种可行的实施方式中,所述基于所述液面深度和桩孔直径确定护筒预埋深度的步骤包括:按照下式计算求取所述护筒预埋深度;H=h/N+1.5D其中,H为护筒预埋深度,h为液面深度,N为调节参数,所述调节参数的取值为50至80,D为桩孔直径。
[0013]根据本申请实施例的第二方面提出了一种斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别装置,包括:数据检测单元,所述数据检测单元用于通过海洋声速剖面仪器,采集待施工海域
的深度、声速、温度和盐度、和海床坐标信息;构建单元,所述构建单元用于基于所述深度、所述声速、所述温度和所述盐度、和所述海床坐标信息,构建海床地貌图;勘探单元,所述勘探单元用于在海床上开设地震勘探井组,通过所述地震勘探井组获取海床地震勘探信息;选取单元,所述选取单元用于基于所述海床地貌图和所述海床地震勘探信息,确定钻孔位置;钻进单元,所述钻进单元用于基于所述钻孔位置,通过气举反循环钻机钻取桩孔;采集模块,所述采集模块用于获取气举反循环钻机在执行钻孔作业过程中的压缩气体补入量、钻压和桩孔直径;筛分模块,所述筛分模块用于对经由钻孔排出的混合浆液进行过滤,称取筛上物的质量,作为沉渣排出量;处理模块,所述处理模块用于基于所述压缩气体补入量、钻压、所述沉渣排出量和桩孔直径,获取桩孔净度参数;阈值确定模块,所述阈值确定模块用于对所述筛上物的组分进行分析,确定第一阈值;调节模块,所述调节模块用于在所述桩孔净度参数小于或等于所述第一阈值的情况下,增加气举反循环钻机体补入的压缩气量;所述调节模块还用于在所述桩孔净度参数大于所述第一阈值的情况下,减少气举反循环钻机体补入的压缩气量。
[0014]相比现有技术,本专利技术至少包括以下有益效果:本专利技术提供的斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法,通过对海洋声速剖面仪器对施工海域进行勘探,可以获取到海床地貌图,通过对施工海域的海床进行地震勘探,可以获取到海床地震勘探信息;进一步油海床地貌图和海床地震勘探信息的来确定钻孔位置,一方面能够降低桩孔出现塌陷的概率;另一方面能够使得桩孔开设在地势较为平缓,且强度较高的地层上,可以保障斜拉桥的强度,同时可以相应的缩短钻孔深度,利于降低斜拉桥施工成本,缩短施工周期。
附图说明
[0015]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:图1为本申请提供的一种实施例的斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法的步骤流程图。
[0016]图2为本申请提供的一种实施例的斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法示意性结构框图。
具体实施方式
[0017]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步地详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0018]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术,但是,本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0019]如图1所示,根据本申请实施例的第一方面提出了一种斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法,包括:步骤10本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法,其特征在于,包括:通过海洋声速剖面仪器,采集待施工海域的深度、声速、温度和盐度、和海床坐标信息;基于所述深度、所述声速、所述温度和所述盐度、和所述海床坐标信息,构建海床地貌图;在海床上开设地震勘探井组,通过所述地震勘探井组获取海床地震勘探信息;基于所述海床地貌图和所述海床地震勘探信息,确定钻孔位置;基于所述钻孔位置,通过气举反循环钻机钻取桩孔;获取气举反循环钻机在执行钻孔作业过程中的压缩气体补入量、钻压和桩孔直径;对经由钻孔排出的混合浆液进行过滤,称取筛上物的质量,作为沉渣排出量;基于所述压缩气体补入量、钻压、所述沉渣排出量和桩孔直径,获取桩孔净度参数;对所述筛上物的组分进行分析,确定第一阈值;在所述桩孔净度参数小于或等于所述第一阈值的情况下,增加气举反循环钻机体补入的压缩气量;在所述桩孔净度参数大于所述第一阈值的情况下,减少气举反循环钻机体补入的压缩气量。2.根据权利要求1所述的斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法,其特征在于,所述基于所述海床地貌图和所述海床地震勘探信息,确定钻孔位置的步骤包括:通过所述海床地貌图确定平坦过渡区;通过所述海床地震勘探信息,在所述海床上确定稳定发育地层;在所述平坦过渡区上的稳定发育地层上确定所述钻孔位置;其中,所述平坦过渡区的坡度角小于40
°
,所述稳定发育地层为灰岩层。3.根据权利要求1所述的斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法,其特征在于,所述基于所述压缩气体补入量、钻压、所述沉渣排出量和桩孔直径,获取桩孔净度参数的步骤包括:按照下式计算求取所述桩孔净度参数;其中,K为桩孔净度参数,Q为压缩气体补入量,F为钻压,M为沉渣排出量,D为桩孔直径。4.根据权利要求1所述的斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法,其特征在于,所述对所述筛上物的组分进行分析,确定第一阈值的步骤包括:若所述筛上物中沙石所占筛上物重量的百分比大于或等于40%,则所述第一阈值取值为30至40;若所述筛上物中沙石所占筛上物重量的百分比小于40%,则所述第一阈值取值为50至70。5.根据权利要求3所述的斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法,其特征在于,还包括:在所述桩孔净度参数小于所述第一阈值的情况下,降低所述气举反循环钻机的转速。6.根据权利要求1所述的斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法,其特征在于,还包
括:...

【专利技术属性】
技术研发人员:高军王波林晓钟继卫高峰王翔罗辉汪正兴张远征肖龙纪常永荆国强王辉麟彭旭民李力王正一戴青年钱康高宇馨
申请(专利权)人:中铁大桥局集团有限公司武九铁路客运专线湖北有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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