本发明专利技术是关于一种振冲碎石桩加密质量控制装置及方法，其中，装置包括：噪音采集装置，当通过振冲施工控制平台控制振冲器对碎石桩进行加密时，采集振冲器通过导杆传递的振动噪声，并发送至云端服务器；倾斜度测量装置，监测振冲器的倾斜角度，并发送至云端服务器；图像采集装置，监测加密过程中碎石桩孔的水面波动情况，并发送至云端服务器；云端服务器，根据振动噪声、水面波动情况和倾斜角度，预先确定的关键施工参数控制范围进行加密质量控制分析，并根据分析结果通过振冲施工控制平台调整振冲器的工作指标，以使实际关键施工参数均处于预先确定的关键施工参数控制范围内，基于多种方法监测加密施工过程，提升振冲碎石桩施工加密质量。密质量。密质量。
【技术实现步骤摘要】
一种振冲碎石桩加密质量控制装置及方法
[0001]本专利技术涉及振冲施工
，尤其涉及一种振冲碎石桩加密质量控制装置及方法。
技术介绍
[0002]振冲法，又称振动水冲法，是指砂土地基通过加水振动可以使之密实的原理发展起来的地基加固方法，后来又被用于黏性土层中设置振冲置换碎石桩。振冲法是国内外普遍应用的有效地基处理方法之一，可以达到提高地基承载力、减小建筑物地基沉降量，提高土石坝体及地基的稳定性、消除地基液化的目的。在工业与民用建筑工程、水利水电工程、海港岛礁工程等领域均有较广泛的应用。
[0003]常规振冲桩施工桩体材料宜采用含泥量不大于5％的碎石、卵石、砾石等硬质材料，根据设计要求，粒径约为20～150mm，碎石上料需采用装载机现场配合振冲情况倒入桩孔。
[0004]现有技术存在以下问题：
[0005]1)现有振冲桩加密施工过度依赖电流强度指标。现有振冲碎石桩施工工艺关于振冲桩加密施工过程关键施工参数指标包括：电流强度，留振时间、水压、气压、深度等，其中以电流强度为主要控制指标，其余为次要控制指标。为防止电流值过大损坏振冲器，操作手往往只关注电流强度指标，当电流值超过允许值时便快速提拉，其余参考指标无法同时兼顾，由此容易导致碎石桩密实度参差不齐。
[0006]2)现有振冲桩加密施工密实度评价指标单一，缺乏对比验证指标。目前仅有加密电流强度单一判别指标，电流强度增减可能由于非真实加密原因产生，如振冲器倾斜、振冲器与回填料接触不均匀、振冲器遇局部硬地层(孤石)、回插深度过大、孔内含泥量过高、电机工作时间过久等。由于缺乏其他评判指标，操作手往往把非真实振冲加密引起的电流强度增大误以为是真实的加密电流强度已达到设计要求，实际未达到设计电流强度和留振时间即结束加密施工，由此导致振冲桩质量难以保证。
[0007]3)现有振冲桩加密施工自动化程度低。现有振冲加密施工主要依靠操作手人工判别，由于操作手经验、熟练程度与操作技巧因人而异，成桩质量缺乏科学定量评价标准。
技术实现思路
[0008]为克服相关技术中存在的问题，本专利技术提供一种振冲碎石桩加密质量控制装置及方法，解决目前加密过程仅靠电流强度唯一控制指标问题，增加水波和声波智能自动评判指标，与电流强度相互验证，提升振冲密实度评判科学性和准确性。
[0009]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种振冲碎石桩加密质量控制装置，所述装置包括：
[0010]噪音采集装置、倾斜度测量装置、图像采集装置、振冲施工控制平台、振冲器和云端服务器；
[0011]所述噪音采集装置，用于当通过所述振冲施工控制平台控制所述振冲器对碎石桩进行加密时，采集所述振冲器通过导杆传递的振动噪声，并发送至所述云端服务器；
[0012]所述倾斜度测量装置，用于当通过所述振冲施工控制平台控制所述振冲器对碎石桩进行加密时，监测所述振冲器的倾斜角度，并发送至所述云端服务器；
[0013]所述图像采集装置，用于当通过所述振冲施工控制平台控制所述振冲器对碎石桩进行加密时，监测加密过程中碎石桩孔的水面波动情况，并发送至云端服务器；
[0014]所述云端服务器，用于根据振动噪声、水面波动情况和倾斜角度，以及预先确定的关键施工参数控制范围进行加密质量控制分析，得到分析结果，并根据分析结果通过振冲施工控制平台调整振冲器的工作指标，以使实际关键施工参数均处于所述预先确定的关键施工参数控制范围内。
[0015]在一个实施例中，优选地，所述关键施工参数包括单次加密段长度、单次加密回插深度、电流强度、留振时间、造孔速度、振密水压和振密气压。
[0016]在一个实施例中，优选地，所述振冲器的工作指标包括振冲器提拉或回插、填料量、振密水压、振密气压、倾斜角度、电流强度和留振时间。
[0017]在一个实施例中，优选地，所述云端服务器具体用于：
[0018]根据监测的水面波动情况，基于图像延时对比分析识别技术，分析单位时间内水面波纹的影响半径和水波形态，并将水波振动时的时域图像通过傅里叶变换得到水波的频谱图像以进行频谱分析；
[0019]对所述振动噪声进行分析，确定振动噪声的分贝范围以及振动波形，并对其声波进行频谱分析；
[0020]对所述倾斜角度进行分析，以确定所述振冲器的垂直度和空间姿态。
[0021]在一个实施例中，优选地，所述云端服务器具体还用于：
[0022]确定加密过程中的电流强度是否满足预设要求，在所述电流强度不满足预设要求时，确定所述加密过程不正常，需要调整所述振冲器的工作指标，在所述电流强度满足预设要求时，执行如下判断：
[0023]当所述水面波纹的影响半径在第一预设范围内，且水波形态近似正弦波，且水波形态均匀、规律、平稳、无水花飞溅时，确定所述加密过程正常，不需要调整所述振冲器的工作指标，反之，确定所述加密过程不正常，需要调整所述振冲器的工作指标；
[0024]当所述噪声的分贝范围在第二预设范围内，且振动波形连续且稳定时，确定所述加密过程正常，不需要调整所述振冲器的工作指标，反之，确定所述加密过程不正常，需要调整所述振冲器的工作指标；
[0025]当所述倾斜角度在第三预设范围内时，确定所述加密过程正常，不需要调整所述振冲器的工作指标，反之，确定所述加密过程不正常，需要调整所述振冲器的工作指标。
[0026]根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种采用如第一方面的实施例中任一项所述的振冲碎石桩加密质量控制装置的振冲碎石桩加密质量控制方法，所述方法包括：
[0027]当通过所述振冲施工控制平台控制所述振冲器对碎石桩进行加密时，通过噪音采集装置采集所述振冲器通过导杆传递的振动噪声，并发送至所述云端服务器；
[0028]通过图像采集装置监测加密过程中碎石桩孔的水面波动情况，并发送至所述云端服务器；
[0029]通过倾斜度测量装置监测所述振冲器的倾斜角度，并发送至云端服务器；
[0030]所述云端服务器根据振动噪声、水面波动情况和倾斜角度，以及预先确定的关键施工参数控制范围进行加密质量控制分析，得到分析结果，并根据分析结果通过振冲施工控制平台调整振冲器的工作指标，以使实际关键施工参数均处于所述关键施工参数控制范围内。
[0031]在一个实施例中，优选地，所述关键施工参数包括单次加密段长度、单次加密回插深度、电流强度、留振时间、造孔速度、振密水压和振密气压。
[0032]在一个实施例中，优选地，所述振冲器的工作指标包括振冲器提拉或回插、填料量、振密水压、振密气压、倾斜角度、电流强度和留振时间。
[0033]在一个实施例中，优选地，根据振动噪声、水面波动情况和倾斜角度，以及预先确定的关键施工参数控制范围进行加密质量控制分析，得到分析结果，并根据分析结果通过振冲施工控制平台调整振冲器的工作指标，以使实际关键施工参数均处于所述关键施工参数控制范围内，包括：
[0034]根据监测的水面波动情况，基于图像延时对比分析识别技术，分本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种振冲碎石桩加密质量控制装置，其特征在于，所述装置包括：噪音采集装置、倾斜度测量装置、图像采集装置、振冲施工控制平台、振冲器和云端服务器；所述噪音采集装置，用于当通过所述振冲施工控制平台控制所述振冲器对碎石桩进行加密时，采集所述振冲器通过导杆传递的振动噪声，并发送至所述云端服务器；所述倾斜度测量装置，用于当通过所述振冲施工控制平台控制所述振冲器对碎石桩进行加密时，监测所述振冲器的倾斜角度，并发送至所述云端服务器；所述图像采集装置，用于当通过所述振冲施工控制平台控制所述振冲器对碎石桩进行加密时，监测加密过程中碎石桩孔的水面波动情况，并发送至云端服务器；所述云端服务器，用于根据振动噪声、水面波动情况和倾斜角度，以及预先确定的关键施工参数控制范围进行加密质量控制分析，得到分析结果，并根据分析结果通过振冲施工控制平台调整振冲器的工作指标，以使实际关键施工参数均处于所述预先确定的关键施工参数控制范围内。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述关键施工参数包括单次加密段长度、单次加密回插深度、电流强度、留振时间、造孔速度、振密水压和振密气压。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述振冲器的工作指标包括振冲器提拉或回插、填料量、振密水压、振密气压、倾斜角度、电流强度和留振时间。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述云端服务器具体用于：根据监测的水面波动情况，基于图像延时对比分析识别技术，分析单位时间内水面波纹的影响半径和水波形态，并将水波振动时的时域图像通过傅里叶变换得到水波的频谱图像以进行频谱分析；对所述振动噪声进行分析，确定振动噪声的分贝范围以及振动波形，并对其声波进行频谱分析；对所述倾斜角度进行分析，以确定所述振冲器的垂直度和空间姿态。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述云端服务器具体还用于：确定加密过程中的电流强度是否满足预设要求，在所述电流强度不满足预设要求时，确定所述加密过程不正常，需要调整所述振冲器的工作指标，在所述电流强度满足预设要求时，执行如下判断：当所述水面波纹的影响半径在第一预设范围内，且水波形态近似正弦波，且水波形态均匀、规律、平稳、无水花飞溅时，确定所述加密过程正常，不需要调整所述振冲器的工作指标，反之，确定所述加密过程不正常，需要调整所述振冲器的工作指标；当所述噪声的分贝范围在第二预设范围内，且振动波形连续且稳定时，确定所述加密过程正常，不需要调整所述振冲器的工作指标，反之，确定所述加密过程不正常，需要调整所述振冲器的工作指标；当所述倾斜角度在第三预设范围内时，确定所述加密过程正常，不需要调整所述振冲器的工作指标，反之，确定所述加密过程不正常，需要调整所述振冲器的工作指标。6.一种振冲碎石桩加密质量控制方法，其特征在于，用于权利要求1至5中任一项所述的振冲碎石桩加密质量控制装置，所述方法包括：当通过所述振冲施工控制平台控制所述振冲器对碎石桩进行加密时，通过噪音采集装<...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢伟，焦志朝，高强，张良，靳刚，
申请(专利权)人：北京宏创天业建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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