振冲碎石桩机振冲成桩的方法技术

本发明专利技术公开一种振冲碎石桩机振冲成桩的方法，包括：根据待施工桩点和振冲碎石桩机的经纬度信息，自动引导振冲碎石桩机并使其振冲器系统对准待施工桩点；振冲器系统自动对准待施工桩点后，调节振冲器系统的垂直度和造孔速度，使振冲器系统按照预定的垂直度要求和造孔速度对施工桩点的地层向下振冲，形成垂直的桩孔；在形成垂直的桩孔后，通过装载机向桩孔内自动上料形成由下至上的各段桩体，并通过各段桩体构成均匀连续且垂直的振冲碎石桩；在形成振冲碎石桩的过程中，将每段桩体的桩径与预设桩径进行比较，并根据比较结果对振冲器系统的振冲参数进行调节，以得到符合预设桩径要求的桩体。本发明专利技术的方法，振冲碎石桩机可自动精准定位到待施工桩点处，施工的桩孔垂直度和造孔速度符合要求，实现自动上料并动态实时计量石料重量，能形成桩径均匀且连续的振冲碎石桩。能形成桩径均匀且连续的振冲碎石桩。能形成桩径均匀且连续的振冲碎石桩。

【技术实现步骤摘要】
振冲碎石桩机振冲成桩的方法


[0001]本专利技术涉及桩机施工
，尤其涉及一种振冲碎石桩机振冲成桩的方法。

技术介绍

[0002]振冲法是一种地基处理的方法，在振冲碎石桩机振冲器水平振动和高压水或辅以高压空气的共同作用下，使松散地基土层振密；或在地基土层中成孔后，回填性能稳定的硬质粗颗粒材料，经振密形成的增强体(振冲桩)和周围地基土形成复合地基的地基处理方法。
[0003]利用振冲法施工的过程中，不同地质条件的地层采用施工方法不同，如公告号为CN104372788A的专利技术专利对适用于50m以上深厚覆盖层地层的振冲碎石桩机及施工方法进行了详细说明，但是该施工方法中，振冲碎石桩机采用现有技术方式进行桩机就位、桩孔施工以及孔内填料成桩等施工，需大量人力、物力，无法实现自动化施工管理。
[0004]如，现有技术桩机就位时，需操作员与施工人员相互配合才能实现，且受施工人员目力限制，存在人为视觉误差，尤其是夜间施工或照明不足会使得视觉受限，对位效率低，对位误差大，且存在不安全隐患。
[0005]再如，现有技术桩孔施工时，采用多节伸缩导杆连接振冲器方法进行振冲施工。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]又如，现有技术孔内填料时，以装载机加料方式最为机动，适用场景多。但装载机加料为一一对应的方式进行加料，存在一个巨大漏洞，即无法判断装载机铲料后，是否将碎石真正加入了孔中。通常的监督方法为施工现场增加监控摄像头，但这样的监督方式存在人为因素的影响。为避免这种情况，在传统施工中主要有两种办法进行料石称量：一是在振冲孔前对装载机斗数进行人工计数，二是制作专用的计量称重平台。前者过于粗略，后者须将计量称重平台放在桩孔的旁边，由于桩孔旁边大型设备扎堆，操作不便，更不利于安全。
[0007]另外，向桩孔内上料后桩径的实时测定是振冲工艺自动化的关键难题之一。从常识上看，振冲碎石桩的桩径与地层情况密切相关，但这就不可避免地存在一个问题，那就是桩径极不均匀。在中粗砂层等地层中，振冲造孔过程中同时也产生了挤密作用，这样就很容易导致碎石填料很难扩散而造成桩径过小；反之，如果是湖相沉积淤泥质等地层，则因周边约束太小而造成填料大量填入，很难挤密，表观上则表现为加密电流太小，此时往往采取两种措施处理，一是降低加密电流标准，二是加大填料。前者的问题是没有客观依据，人为因素太重，后者的问题在于桩径过大，甚至串桩。直至目前，都没有很好的处理措施，工程实践中通常做法就是一次性填入大量碎石，尽量拉长孔内填料高度差，形成平均效果，但这种处理方法实际上是不客观的。对于常规工程而言，这样的模糊化处理没有问题，但是，对于一
些强震高发带而言就埋下了很大的隐患。如果发生特大强震，需要将地层中的超静孔隙水压力降低至安全范围时，桩体本身的连续性就变成了关键问题，而中粗砂层中因振冲造孔过程中的预加密效应造成的桩径过小就成为了最为薄弱的环节，一旦强震状态下将其错断或错开，则振冲碎石桩下部的超静孔隙水竖直向上排水效应就会急剧下降，液化的可能性随之上升，振冲的工程作用随之严重下降，对工程整体运行造成威胁。

技术实现思路

[0008]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振冲成桩的方法，振冲碎石桩机可自动精准定位到待施工桩点处，可在夜间或照明不足条件下进行施工，振冲施工的桩孔垂直度及造孔速度符合要求，能自动上料并动态实时计量石料重量，能形成桩径均匀且连续的振冲碎石桩，解决了本领域在中粗砂层等地层且强震高发地带进行振冲施工形成的振冲碎石桩连续性差、在强震状态下易错断或错开的难题。
[0009]为实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供的振冲碎石桩机振冲成桩的方法包括：
[0010]根据待施工桩点和振冲碎石桩机的经纬度信息，自动引导振冲碎石桩机并使其振冲器系统对准待施工桩点；
[0011]振冲器系统自动对准待施工桩点后，调节振冲器系统的垂直度和造孔速度，使振冲器系统按照预定的垂直度要求和造孔速度对施工桩点的地层向下振冲，形成垂直的桩孔；
[0012]在形成垂直的桩孔后，通过装载机向桩孔内自动上料形成由下至上的各段桩体，并通过各段桩体构成均匀连续且垂直的振冲碎石桩；
[0013]在形成振冲碎石桩的过程中，将每段桩体的桩径与预设桩径进行比较，并根据比较结果对振冲器系统的振冲参数进行调节，以得到符合预设桩径要求的桩体。
[0014]其中，根据待施工桩点和振冲碎石桩机的经纬度信息，自动引导振冲碎石桩机并使其振冲器系统对准待施工桩点包括：
[0015]根据待施工桩点和振冲碎石桩机的经纬度信息，将振冲碎石桩机自动引导到待施工桩点处；
[0016]振冲碎石桩机被自动引导到待施工桩点处后，使振冲碎石桩机上振冲器系统对准待施工桩点。
[0017]其中，调节振冲器系统的垂直度包括将振冲碎石桩机的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的步骤。
[0018]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：
[0019]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。
[0020]进一步的，调节振冲器系统的垂直度还包括对桅杆相对位于水平面上主机的垂直度进行实时检测与调节，以便桅杆垂直度符合要求的步骤。
[0021]其中，调节振冲器系统的造孔速度包括对振冲器系统的下放深度进行检测的步骤。
[0022]优选的，通过对单位时间内振冲器系统的下放深度进行检测，以获得振冲器系统
的造孔速度。
[0023]其中，在形成振冲碎石桩的过程中，将每段桩体的桩径与预设桩径进行比较，并根据比较结果对振冲器系统的振冲参数进行调节，以得到符合预设桩径要求的桩体包括：
[0024]获取桩孔内与一段桩体对应的投放石料前后的料面深度的高度差；
[0025]通过获取的料面深度高度差，获取该段桩体每延米的平均桩径；
[0026]将该段桩体的平均桩径与预设桩径进行比较，并根据比较结果调节振冲碎石桩机的振冲参数，以得到符合桩径要求的桩体。
[0027]其中，形成符合垂直度要求的桩孔后，通过装载机向桩孔内自动上料包括：
[0028]形成符合垂直度要求的桩孔后，以轮询方式获取多个装载机装载有石料时的第一重量信息和多个装载机所在位置信息；
[0029]根据获取的多个装载机所在位置信息，控制位于桩孔投料区域内的装载机依次将所装载的石料投放到桩孔内，并获取投放石本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振冲碎石桩机振冲成桩的方法，包括：根据待施工桩点和振冲碎石桩机的经纬度信息，自动引导振冲碎石桩机并使其振冲器系统对准待施工桩点；振冲器系统自动对准待施工桩点后，调节振冲器系统的垂直度和造孔速度，使振冲器系统按照预定的垂直度要求和造孔速度对施工桩点的地层向下振冲，形成垂直的桩孔；在形成垂直的桩孔后，通过装载机向桩孔内自动上料形成由下至上的各段桩体，并通过各段桩体构成均匀连续且垂直的振冲碎石桩；在形成振冲碎石桩的过程中，将每段桩体的桩径与预设桩径进行比较，并根据比较结果对振冲器系统的振冲参数进行调节，以得到符合预设桩径要求的桩体。2.根据权利要求1所述的方法，其中，调节振冲器系统的造孔速度包括：根据振冲器系统的下放深度，获取振冲器系统的当前造孔速度；将振冲器系统的当前造孔速度与标准的振冲器造孔速度进行比较；根据比较结果，调节振冲器造孔速度。3.根据权利要求6所述的方法，其中，根据振冲器系统的下放深度，获取振冲器系统的当前造孔速度包括：检测单位时间内振冲器系统的下放深度；将检测到的单位时间内振冲器系统的下放深度作为振冲器系统的造孔速度。4.根据权利要求3所述的方法，其中，根据比较结果，调节振冲器造孔速度包括：若造孔速度超过标准造孔速度阈值区间的上限时，通过控制器控制吊装系统降低振冲器系统的下放速度，直至造孔速度符合要求；若造孔速度小于标准造孔速度阈值区间的下限、且大于或等于预设最小造孔速度时，通过控制器控制吊装系统提高振冲器系统的下放速度，直至造孔速度符合要求；若造孔速度小于预设最小造孔速度时，控制器发出报警提示。5.根据权利要求1所述的方法，根据待施工桩点和振冲碎石桩机的经纬度信息，自动引导振冲碎石桩机并使其振冲器系统对准待施工桩点包括：根据待施工桩点和振冲碎石桩机的经纬度信息，将振冲碎石桩机自动引导...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤勇军，赵军，韩伟，石峰，孙亮，曹杰，肖恩尚，徐方才，张家俊，丁海龙，刘保柱，牟毓，周建华，薛正伟，谢添，张尚坤，王业俊，金颖来，张丽萍，
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：