振冲碎石桩机施工垂直度控制的方法技术

本发明专利技术公开一种振冲碎石桩机施工垂直度控制的方法，包括：将钻杆系统与吊装系统的桅杆平行安置，以便与钻杆系统底部连接的振冲器系统与桅杆平行；在通过振冲器系统进行振冲施工时，对桅杆相对位于水平面上主机的垂直度进行实时检测，以获得桅杆垂直度的偏差数据；根据获得的桅杆垂直度的实时偏差数据，判断是否需要对桅杆垂直度进行调节；若需要对桅杆垂直度进行调节，则调节桅杆垂直度，以便振冲器系统以符合要求的垂直度对施工地层向下振冲并形成振冲碎石桩孔。本发明专利技术方法，振冲器系统能振冲形成垂直度符合要求的振冲碎石桩孔，确保形成的振冲碎石桩桩径的均匀性和密实性，提高振冲碎石桩安全性，且有效缩短施工工期，降低施工成本。施工成本。施工成本。

【技术实现步骤摘要】
振冲碎石桩机施工垂直度控制的方法


[0001]本专利技术涉及桩机施工
，尤其涉及一种振冲碎石桩机施工垂直度控制的方法。

技术介绍

[0002]在传统的振冲工程中，通常起吊设备悬吊振冲器并使振冲器贯入到设计深度的要求来进行施工，并根据设计深度确定起吊设备的起吊吨位和起吊高度。常用的起吊设备有汽车吊、桩架、履带吊三类。采用传统的起吊设备进行振冲施工，与振冲器顶部连接的导杆上部是通过卷扬与起吊设备相连接，这是一种柔性连接。当振冲器处于悬吊状态时，振冲器和导杆靠重力作用呈垂直状态，在水平方向没有任何约束。在振冲过程中，靠操作手的个人能力和责任心保持振冲器的悬垂状态，遇到相对软层时垂直度尚可，但是在遇到相对硬层或较大砾石时，很容易发生偏斜，此时振冲器已不能保持悬垂，继续振冲极易发生桩孔偏斜，严重影响工程质量和进度。为解决这个问题，在工程实践中，有时按如下两个步骤进行操作：
[0003]第一，操作手立即上提振冲器，而后轻打轻提，一点一点突破硬层或将砾石挤到桩孔边缘，使振冲器继续钻进成孔。此方法适用于硬层较薄或砾石不是很大的情况，对于常规的20m以内地层相对均一地层来说，基本可以解决。但是，对于50m以上复杂地层的振冲碎石桩而言，该方法在上软下硬且大粒径砾石较多的交界部位往往效果不好。在振冲器底部遇到硬层特别是较大砾石时，往往发生“侧滑”现象，这是导致桩孔偏斜的关键原因之一。而偏斜轻则影响工效，重则整桩废弃，对质量和进度都造成了重大影响。如在某项目中，曾采取导杆+振冲器高举高打强行突破的方式，对设备造成了严重损坏，且多次发生严重偏斜。
[0004]第二，如上述方法不能奏效，则移开振冲桩机，改用旋挖机进行扩孔，掏出砾石或硬层，或采用冲击钻机进行冲击作业，将硬层钻透或破碎后再进行振冲造孔作业。但这种方法增加施工成本，影响施工进度。
[0005]此外，现有技术对于孔深超过50米的深层较软地基施工时，还可采用多节伸缩导杆连接振冲器方法进行振冲施工。由于伸缩导杆系统采用刚性连接，使得导杆+振冲器系统在遇到较软地层时仍然能保持垂直，从而避免振冲器因侧滑造成的桩孔偏斜。但是，在遇到硬层特别是较大砾石时，采用上述结构的振冲器还是不可避免地发生“侧滑”现象，导致桩孔偏斜。偏斜轻时，若不对倾斜桩孔进行修整，将使振冲碎石桩桩径的均匀性和密实性的保证系数受到影响，使得后续形成的振冲碎石桩安全性差；若对倾斜桩孔进行修整，需要振冲器停止振冲施工、及时修孔，势必导致施工工期延长，增加施工成本。而若偏斜重，则只能整桩废弃，严重影响施工进度与成本。
[0006]综上所述，对孔深超过50米的较硬地层特别是带有较大砾石地层进行振冲施工时，如何保证振冲器垂直度是急需解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种振冲碎石桩机施工垂直度控制的方法，使得振冲器系统能以符合要求的垂直度对施工地层向下振冲并形成振冲碎石桩孔，确保形成的振冲碎石桩桩径的均匀性和密实性，提高振冲碎石桩安全性，且有效缩短施工工期，降低施工成本。
[0008]为实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供一种振冲碎石桩机施工垂直度控制的方法，所述振冲碎石桩机包括吊装系统、钻杆系统及振冲器系统，其中，所述方法包括：
[0009]将钻杆系统与吊装系统的桅杆平行安置，以便与钻杆系统底部连接的振冲器系统与桅杆平行；
[0010]在通过振冲器系统进行振冲施工时，对桅杆相对位于水平面上主机的垂直度进行实时检测，以获得桅杆垂直度的偏差数据；
[0011]根据获得的桅杆垂直度的实时偏差数据，判断是否需要对桅杆垂直度进行调节；
[0012]若需要对桅杆垂直度进行调节，则调节桅杆垂直度，以便振冲器系统以符合要求的垂直度对施工地层向下振冲并形成振冲碎石桩孔。
[0013]其中，对桅杆相对安置在水平面上主机的垂直度进行实时检测，以获得桅杆垂直度的偏差数据包括：
[0014]通过对桅杆相对安置在水平面上主机的倾角进行实时检测，获得桅杆相对主机的倾斜角度；
[0015]获得桅杆相对主机的倾斜角度后，将该角度减去90度，以获得桅杆相对主机垂直度偏差值。
[0016]或者，对桅杆相对安置在水平面上主机的垂直度进行实时检测，以获得桅杆垂直度的偏差数据包括：
[0017]通过对桅杆相对安置在水平面上主机的倾角进行实时检测，获得桅杆相对主机的倾斜角度；
[0018]获得桅杆相对主机的倾斜角度后，将该角度减去90度后取绝对值，以获得桅杆相对主机垂直度偏差值的绝对值。
[0019]其中，根据获得的桅杆垂直度的实时偏差数据，判断是否需要对桅杆垂直度进行调节包括：
[0020]获取桅杆垂直度的实时偏差数据后，判断该偏差数据是否处于预设阈值区间内；
[0021]若偏差数据超出预设阈值区间，则需要对桅杆垂直度进行调节；
[0022]若偏差数据未超出预设阈值区间，则不需对桅杆垂直度进行调节。
[0023]优选的，若需要对桅杆垂直度进行调节，则调节桅杆垂直度至符合要求包括：
[0024]当需要对桅杆垂直度进行调节时，振冲器系统停止振冲施工，并通过吊装系统上提振冲器系统；
[0025]振冲器系统被上提后，通过控制桅杆角度调节机构执行相应动作，以调节桅杆垂直度至符合要求。
[0026]优选的，控制桅杆角度调节机构执行相应动作，以调节桅杆垂直度至符合要求包括：
[0027]通过控制用于纠偏的比例阀的开度，以控制与比例阀连接的纠偏油缸执行相应动
作；
[0028]通过纠偏油缸的动作，带动与纠偏油缸连接的桅杆相对主机偏转，以使桅杆垂直度符合要求。
[0029]优选的，将钻杆系统与吊装系统的桅杆平行安置，以便与钻杆系统底部连接的振冲器系统与桅杆平行包括：
[0030]在利用吊装系统下放钻杆系统及振冲器系统的过程中，对钻杆系统相对主机的垂直度进行控制，以便随钻杆系统下放的振冲器系统与桅杆平行。
[0031]优选的，对钻杆系统的垂直度进行控制，是通过对钻杆系统施加水平方向约束力与竖直方向导向力的方法。
[0032]优选的，对钻杆系统施加水平方向约束力与竖直方向导向力，是对钻杆系统的连接段施加水平方向约束力与竖直方向导向力。
[0033]优选的，对钻杆系统的连接段施加水平方向约束力与竖直方向导向力，是通过钻杆垂直度保持装置对连接段施加水平方向约束力与竖直方向导向力的方法。
[0034]其中，对垂直度进行实时检测，是通过将角度检测模块安装于桅杆上，以通过角度检测模块对垂直度进行实时检测的方法。
[0035]优选的，所述角度检测模块安装于桅杆内部且靠近桅杆下端的位置处。
[0036]优选的，所述角度检测模块安装于桅杆内部下端的1/5位置处。
[0037]与现有技术相比，本专利技术振冲碎石桩机施工垂直度控制的方法具有如下优点：
[0038]本专利技术振冲碎石桩机施工垂直度控制的方法，在通过振冲器系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振冲碎石桩机施工垂直度控制的方法，所述振冲碎石桩机包括吊装系统、钻杆系统及振冲器系统，其特征在于，所述方法包括：将钻杆系统与吊装系统的桅杆平行安置，以便与钻杆系统底部连接的振冲器系统与桅杆平行；在通过振冲器系统进行振冲施工时，对桅杆相对位于水平面上主机的垂直度进行实时检测，以获得桅杆垂直度的偏差数据；根据获得的桅杆垂直度的实时偏差数据，判断是否需要对桅杆垂直度进行调节；若需要对桅杆垂直度进行调节，则调节桅杆垂直度，以便振冲器系统以符合要求的垂直度对施工地层向下振冲并形成振冲碎石桩孔。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对桅杆相对安置在水平面上主机的垂直度进行实时检测，以获得桅杆垂直度的偏差数据包括：通过对桅杆相对安置在水平面上主机的倾角进行实时检测，获得桅杆相对主机的倾斜角度；获得桅杆相对主机的倾斜角度后，将该角度减去90度，以获得桅杆相对主机垂直度偏差值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对桅杆相对安置在水平面上主机的垂直度进行实时检测，以获得桅杆垂直度的偏差数据包括：通过对桅杆相对安置在水平面上主机的倾角进行实时检测，获得桅杆相对主机的倾斜角度；获得桅杆相对主机的倾斜角度后，将该角度减去90度后取绝对值，以获得桅杆相对主机垂直度偏差值的绝对值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据获得的桅杆垂直度的实时偏差数据，判断是否需要对桅杆垂直度进行调节包括：获取桅杆垂直度的实时偏差数据后，判断该偏差数据是否处于预设阈值区间内；若偏差数据超出预设阈值区间，则需要对桅杆垂直度进行调节；若偏差数据未超...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亮，石峰，邢书龙，赵军，汤勇军，曹杰，韩伟，肖恩尚，徐方才，汤雯璐，张家俊，丁海龙，牟毓，周建华，
申请(专利权)人：中国水电基础局有限公司，
类型：发明
国别省市：