一种具有质量控制的孔内深层强夯法制造技术

本发明专利技术公开了一种具有质量控制的孔内深层强夯法，涉及工程机械技术领域，主要步骤包括：试验阶段，选定试桩位置，人工控制进行试桩，根据试桩结果是否达到设计指标，对参数进行记录；设定阶段，当试桩结果达到设计指标，将人工控制的参数设定为质量控制参数，质量控制参数根据土密实度或土性质的内容，设定为半自动或自动控制的质量控制参数；打桩阶段，由桩机的质量控制系统按质量控制参数进行孔内深层强夯法打桩形成桩体，在打桩的过程中桩机的质量控制系统按半自动或自动控制的质量控制参数进行过程控制；结束阶段，进入下一工作流程或填入桩体材料或停机。本发明专利技术可提高工作效率、减少事故的发生、节约生产成本、保证施工质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种具有质量控制的孔内深层强夯法


[0001]本专利技术涉及工程机械
，特别是涉及一种具有质量控制的孔内深层强夯法。

技术介绍

[0002]孔内深层强夯法的施工过程中，成孔速度数倍于打桩速度，一台成孔机往往要配数台桩机。迄今为止，所有的桩机都由人工操作手动控制，安全隐患大，劳动强度高。且桩锤在下落的时候，由于是隐蔽工程，无法从地面往孔下看是否已经完全落入桩体材料中，不能判断质量是否满足设计指标。另一方面，下落至静止后，由于卷扬机放绳长度过大，导致乱绳、拧绳的问题出现，会造成打桩无法继续实施。因此，如何实现桩机在隐蔽环境下机械的质量控制来实现孔内深层强夯法，成为了亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]为解决以上技术问题，本专利技术提供一种具有质量控制的孔内深层强夯法，以半自动化或自动化机械代替人工操作，减少用工数量，降低劳动强度，提高施工效率，从而消除了人为操作对施工质量的影响，确保工程质量与安全。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术提供一种具有质量控制的孔内深层强夯法，包括以下步骤：
[0006]第一步，试验阶段，在项目现场上选定试桩或试验性施工的位置，由人工控制进行孔内深层强夯法试桩或试验性施工，根据试桩或试验性施工的结果是否达到设计指标，对人工控制的参数进行记录；
[0007]第二步，设定阶段，当人工控制孔内深层强夯法的试桩或试验性施工的结果达到设计指标，将所述人工控制的参数设定为质量控制参数，质量控制参数根据项目地勘报告呈现的土密实度或土性质的内容，设定为半自动控制的质量控制参数或自动控制的质量控制参数；
[0008]第三步，打桩阶段，由桩机的质量控制系统按质量控制参数在预先形成的孔道内进行孔内深层强夯法打桩形成桩体，在打桩的过程中桩机的质量控制系统按所述半自动控制的质量控制参数或所述自动控制的质量控制参数进行过程控制；
[0009]第四步，结束阶段，进入下一工作流程或填入桩体材料或停机。
[0010]可选的，所述人工控制的参数包括绳体及桩锤从静止位置下落至孔道内填入桩体材料的上表面的落距L、绳体及桩锤的下落距离L1、绳体及桩锤的下落次数a、打桩前在孔道内填入桩体材料的高度h以及打桩结束在孔道内桩体材料的高度变化率s；所述绳体及桩锤从静止位置下落至孔道内填入桩体材料的上表面的落距L，2.5米≤L≤74.5米；所述绳体及桩锤的下落距离L1，3米≤L1≤75米；所述绳体及桩锤的下落次数a，2次≤a≤35次；所述打桩前在孔道内填入桩体材料的高度h，0.5米≤h≤8米；所述打桩结束在孔道内桩体材料的高度变化率s，30％≤s≤70％。
[0011]可选的，所述半自动控制的质量控制参数包括半自动控制的绳体及桩锤的下落距离L2和半自动控制的所述绳体及桩锤的下落次数a
m
；所述自动控制的质量控制参数包括自动控制的绳体及桩锤下落触发绳体监测传感装置的目标距离L3；所述半自动控制的绳体及桩锤的下落距离L2，L2不小于所述绳体及桩锤的下落距离L1的最长距离，3米≤L2≤75米；所述半自动控制的所述绳体及桩锤的下落次数a
m
，a
m
不小于所述绳体及桩锤的下落次数a的最大次数；所述自动控制的绳体及桩锤下落触发绳体监测传感装置的目标距离L3，L3为所述绳体及桩锤从静止位置下落至孔道内填入桩体材料的上表面的落距L+打桩前在孔道内填入桩体材料的高度h
×
所述打桩结束在孔道内桩体材料的高度变化率s的计算结果，3米≤L3≤80米。
[0012]可选的，试验阶段，在孔内深层强夯法试桩或试验性施工前，首先根据项目的地勘报告呈现的土密实度或土性质的内容，并根据图纸和设计指标确定孔内深层强夯法的桩端持力层；在试桩或试验性施工的位置进行成孔，成孔达到桩端持力层深度，然后向成孔后的孔道内填入桩体材料，通过绳体连接桩锤从静止至下落至静止、静止至上升至静止进行孔内深层强夯法试桩或试验性施工，用人工控制在每次向成孔后的孔道内填入桩体材料的孔内深层强夯法试桩或试验性施工的过程期间，记录所述绳体及桩锤从静止位置下落至孔道内填入桩体材料的上表面的落距L、每次所述绳体及桩锤的下落距离L1、所述绳体及桩锤的下落次数a、所述打桩前在孔道内填入桩体材料的高度h，计算并记录所述打桩结束在孔道内桩体材料的高度变化率s；当试桩或试验性施工的结果达到设计指标，记录结果作为人工控制参数；计算所述打桩结束在孔道内桩体材料的高度变化率s的公式为(h+L
‑
L1)/h，其中取值、计算为(所述打桩前在孔道内填入桩体材料的高度h+所述绳体及桩锤从静止位置下落至孔道内填入桩体材料的上表面的落距L－所述绳体及桩锤的下落距离L1的最长距离)
÷
所述打桩前在孔道内填入桩体材料的高度h。
[0013]可选的，设定阶段，人工控制参数设定为质量控制参数，质量控制参数分为所述半自动控制的质量控制参数和所述自动控制的质量控制参数，根据项目地勘报告呈现的土密实度或土性质的内容、含水量或含水率的内容，决定了选定质量控制参数是所述半自动控制的质量控制参数或所述自动控制的质量控制参数。
[0014]可选的，打桩阶段，由桩机的质量控制系统按所述半自动控制的绳体及桩锤下落的距离L2和所述半自动控制的绳体及桩锤下落的次数a
m
或所述自动控制的绳体及桩锤下落触发绳体监测传感装置的目标距离L3进行孔内深层强夯法打桩的过程控制，在预先形成的孔道内进行孔内深层强夯法打桩形成桩体。
[0015]可选的，孔内深层强夯法通过绳体、桩锤、桩机和质量控制系统来打桩形成桩体；所述绳体为钢丝绳或钢链或铁链，所述绳体的承受重量为1.5吨至38.5吨；所述桩锤为一个上下周长不相等的尖锤，所述桩锤的顶端和所述绳体连接，所述桩锤的底端为尖端结构或圆弧状结构；桩机包括桩机平台、桩架和/或桅杆、导向滑轮、卷扬机、动力装置、行走装置；桩机平台的上表面设有动力装置和桩架和/或桅杆，导向滑轮固定于桩机平台和/或桩架或桅杆上，导向滑轮用于对所述绳体起到导向的作用；动力装置的输出端与卷扬机的输入端传动连接，桩架和/或桅杆的下端固定于桩机平台的上表面；桩机平台的下表面设有行走装置，行走装置为履带或车轮或步履机构；质量控制系统包括控制器、绳体监测传感装置和/或绳体监测计量装置。
[0016]可选的，动力装置包括发动机、液压泵、液压阀和液压马达，所述发动机的输出轴连接所述液压泵的动力输入轴，所述发动机用于带动所述液压泵工作，所述液压泵和所述液压阀均设置在液压管路上，所述液压管路的第一端连接有所述液压源，所述液压管路的第二端连接液压马达，所述液压泵和所述液压阀用于控制液压管路为所述液压马达提供液动力，所述液压马达的动力输出连接卷扬机的动力输入，所述液压马达带动所述卷扬机转动从而实现所述绳体及桩锤的收、放作业。
[0017]可选的，卷扬机为快速溜放式卷扬机或自由下放式卷扬机，快速溜放式卷扬机或自由下放式卷扬机具有带载快放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，试验阶段，在项目现场上选定试桩或试验性施工的位置，由人工控制进行孔内深层强夯法试桩或试验性施工，根据试桩或试验性施工的结果是否达到设计指标，对人工控制的参数进行记录；第二步，设定阶段，当人工控制孔内深层强夯法的试桩或试验性施工的结果达到设计指标，将所述人工控制的参数设定为质量控制参数，质量控制参数根据项目地勘报告呈现的土密实度或土性质的内容，设定为半自动控制的质量控制参数或自动控制的质量控制参数；第三步，打桩阶段，由桩机的质量控制系统按质量控制参数在预先形成的孔道内进行孔内深层强夯法打桩形成桩体，在打桩的过程中桩机的质量控制系统按所述半自动控制的质量控制参数或所述自动控制的质量控制参数进行过程控制；第四步，结束阶段，进入下一工作流程或填入桩体材料或停机。2.根据权利要求1所述的具有质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，所述人工控制的参数包括绳体及桩锤从静止位置下落至孔道内填入桩体材料的上表面的落距L、绳体及桩锤的下落距离L1、绳体及桩锤的下落次数a、打桩前在孔道内填入桩体材料的高度h以及打桩结束在孔道内桩体材料的高度变化率s；所述绳体及桩锤从静止位置下落至孔道内填入桩体材料的上表面的落距L，2.5米≤L≤74.5米；所述绳体及桩锤的下落距离L1，3米≤L1≤75米；所述绳体及桩锤的下落次数a，2次≤a≤35次；所述打桩前在孔道内填入桩体材料的高度h，0.5米≤h≤8米；所述打桩结束在孔道内桩体材料的高度变化率s，30％≤s≤70％。3.根据权利要求2所述的具有质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，所述半自动控制的质量控制参数包括半自动控制的绳体及桩锤的下落距离L2和半自动控制的所述绳体及桩锤的下落次数a
m
；所述自动控制的质量控制参数包括自动控制的绳体及桩锤下落触发绳体监测传感装置的目标距离L3；所述半自动控制的绳体及桩锤的下落距离L2，L2不小于所述绳体及桩锤的下落距离L1的最长距离，3米≤L2≤75米；所述半自动控制的所述绳体及桩锤的下落次数a
m
，a
m
不小于所述绳体及桩锤的下落次数a的最大次数；所述自动控制的绳体及桩锤下落触发绳体监测传感装置的目标距离L3，L3为所述绳体及桩锤从静止位置下落至孔道内填入桩体材料的上表面的落距L+打桩前在孔道内填入桩体材料的高度h
×
所述打桩结束在孔道内桩体材料的高度变化率s的计算结果，3米≤L3≤80米。4.根据权利要求1所述的具有质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，试验阶段，在孔内深层强夯法试桩或试验性施工前，首先根据项目的地勘报告呈现的土密实度或土性质的内容，并根据图纸和设计指标确定孔内深层强夯法的桩端持力层；在试桩或试验性施工的位置进行成孔，成孔达到桩端持力层深度，然后向成孔后的孔道内填入桩体材料，通过绳
体连接桩锤从静止至下落至静止、静止至上升至静止进行孔内深层强夯法试桩或试验性施工，用人工控制在每次向成孔后的孔道内填入桩体材料的孔内深层强夯法试桩或试验性施工的过程期间，记录所述绳体及桩锤从静止位置下落至孔道内填入桩体材料的上表面的落距L、每次所述绳体及桩锤的下落距离L1、所述绳体及桩锤的下落次数a、所述打桩前在孔道内填入桩体材料的高度h，计算并记录所述打桩结束在孔道内桩体材料的高度变化率s；当试桩或试验性施工的结果达到设计指标，记录结果作为人工控制参数；计算所述打桩结束在孔道内桩体材料的高度变化率s的公式为(h+L
‑
L1)/h，其中取值、计算为(所述打桩前在孔道内填入桩体材料的高度h+所述绳体及桩锤从静止位置下落至孔道内填入桩体材料的上表面的落距L－所述绳体及桩锤的下落距离L1的最长距离)
÷
所述打桩前在孔道内填入桩体材料的高度h。5.根据权利要求1所述的具有质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，设定阶段，人工控制参数设定为质量控制参数，质量控制参数分为所述半自动控制的质量控制参数和所述自动控制的质量控制参数，根据项目地勘报告呈现的土密实度或土性质的内容、含水量或含水率的内容，决定了选定质量控制参数是所述半自动控制的质量控制参数或所述自动控制的质量控制参数。6.根据权利要求1所述的具有质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，打桩阶段，由桩机的质量控制系统按所述半自动控制的绳体及桩锤下落的距离L2和所述半自动控制的绳体及桩锤下落的次数a
m
或所述自动控制的绳体及桩锤下落触发绳体监测传感装置的目标距离L3进行孔内深层强夯法打桩的过程控制，在预先形成的孔道内进行孔内深层强夯法打桩形成桩体。7.根据权利要求6所述的具有质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，孔内深层强夯法通过绳体、桩锤、桩机和质量控制系统来打桩形成桩体；所述绳体为钢丝绳或钢链或铁链，所述绳体的承受重量为1.5吨至38.5吨；所述桩锤为一个上下周长不相等的尖锤，所述桩锤的顶端和所述绳体连接，所述桩锤的底端为尖端结构或圆弧状结构；桩机包括桩机平台、桩架和/或桅杆、导向滑轮、卷扬机、动力装置、行走装置；桩机平台的上表面设有动力装置和桩架和/或桅杆，导向滑轮固定于桩机平台和/或桩架或桅杆上，导向滑轮用于对所述绳体起到导向的作用；动力装置的输出端与卷扬机的输入端传动连接，桩架和/或桅杆的下端固定于桩机平台的上表面；桩机平台的下表面设有行走装置，行走装置为履带或车轮或步履机构；质量控制系统包括控制器、绳体监测传感装置和/或绳体监测计量装置。8.根据权利要求7所述的具有质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，动力装置包括发动机、液压泵、液压阀和液压马达，所述发动机的输出轴连接所述液压泵的动力输入轴，所述发动机用于带动所述液压泵工作，所述液压泵和所述液压阀均设置在液压管路上，所述液压管路的第一端连接有所述液压源，所述液压管路的第二端连接液压马达，所述液压泵和所述液压阀用于控制液压管路为所述液压马达提供液动力，所述液压马达的动力输出连接卷扬机的动力输入，所述液压马达带动所述卷扬机转动从而实现所述绳体及桩锤的收、放作业。9.根据权利要求7所述的具有质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，卷扬机为快速
溜放式卷扬机或自由下放式卷扬机，快速溜放式卷扬机或自由下放式卷扬机具有带载快放或空载快放或机械快放的功能，快速溜放式卷扬机或自由下放式卷扬机为湿式制动方式或干式制动方式或内涨外抱制动方式；所述卷扬机在打桩阶段绳体与桩锤下落的过程中保持连接；所述卷扬机在桩锤提升的过程中，所述卷扬机提供给所述绳体的最大拉力为3吨至40吨。10.根据权利要求7所述的具有质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，所述控制器为微程序控制器和/或高速计数器和/或A/B相正交计数器和/或可编程逻辑控制器；桩机平台上固定有电气柜，所述电气柜上设有人机控制面板，所述电气柜与所述控制器连接，人机控制面板用于对所述控制器进行质量控制参数设定和输入所述控制器。11.根据权利要求7所述的具有质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，所述绳体监测传感装置为带监测装置滑轮和/或摆动监测装置；绳体监测计量装置为绳长监测装置和/或编码器；所述绳体监测传感装置和/或所述绳体监测计量装置与所述控制器连接。12.根据权利要求6所述的具有质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，打桩阶段，打桩的过程中桩机的质量控制系统按所述半自动控制的质量控制参数进行孔内深层强夯法形成桩体，通过向所述控制器输入半自动控制的绳体及桩锤下落的距离L2和所述半自动控制的绳体及桩锤下落的次数a
m
，所述卷扬机通过绳体连接桩锤从静止位置下落，当所述绳体及桩锤下落至静止时，绳体会触发所述绳体监测传感装置，所述绳体监测传感装置监控和/或采集信号和/或数据后，发送给所述控制器，所述控制器接收到信号和/或数据后对所述卷扬机通过离合、刹车切换实现卷扬机从放绳至收绳的工作转换；和/或绳体监测计量装置监控和/或采集绳体及桩锤从静止位置下落至静止的下落距离，所述绳体监测传感装置没有被绳体触发时，所述绳体及桩锤从静止位置下落至静止的下落距离达到所述半自动控制的绳体及桩锤下落的距离L2时，所述绳体监测计量装置会触发所述控制器，所述控制器对所述卷扬机通过离合、刹车切换实现卷扬机从放绳至收绳的工作转换；所述控制器控制所述绳体及桩...

【专利技术属性】
技术研发人员：司明昊，任红媛，
申请(专利权)人：北京瑞明建筑设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：