可确保碎石桩有效桩径的振冲施工方法技术

本发明专利技术公开了一种可确保碎石桩有效桩径的振冲施工方法，包括：通过对包括伸缩导杆和振冲器的振冲碎石桩机的水气联动进行控制，快速完成碎石桩孔的振冲施工；在所述振冲器对其周围的碎石进行振冲过程中，利用设置在振冲器壳体内侧的拾音器检测振冲器对嵌入到碎石桩孔周围土层中的碎石进行振冲时的振冲器实时振动信号；根据设置在振冲器壳体内侧的拾音器检测到的所述振冲器实时振动信号，对所述振冲器对碎石桩的振冲进行控制，使振冲器振冲填入碎石桩孔中的碎石而形成碎石桩的桩径等于有效桩径。效桩径。效桩径。

【技术实现步骤摘要】
可确保碎石桩有效桩径的振冲施工方法


[0001]本专利技术涉及振冲碎石桩
，尤其涉及一种可确保碎石桩有效桩径的振冲施工方法。

技术介绍

[0002]振冲法是一种地基处理的方法，在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，如果遇到地基原状土硬度大、土层组成结构复杂的特殊地层，在振冲器水平振动作用下不能保证施工效果时，通过高压水对地层进行水冲预破坏，有利于提高振冲器的穿透和造孔能力。
[0004]《水电水利工程振冲法地基处理技术规范》(DL/T524
‑
2016)规定：水泵是将储水设施中的水加压送至振冲器供水。根据施工需要可选用多级泵或单级泵，以满足施工水压和水量为原则。一般情况下，选择供水压力0.3MPa～1.0MPa，供水量不宜小于15m3/h(250L/min)的水泵即可。
[0005]上述规定只是根据工程实践(国内振冲碎石桩现有施工水平35m以内，且均是地层相对单一的浅孔振冲)的经验进行了归纳性总结，而且仅给出了水泵的供水压力和供水量的一个大致范围，对于何种地层应采取多大水压，没有具体规定。而对于50m以上深厚覆盖层而言，往往存在软弱夹层(如湖相沉积淤泥质黏土)和相对密实的硬层(如砂层或砂层夹砾石)，这两种地层在造孔中所遇到的问题完全不同，因此，上述规定已不能适用于50m以上深厚覆盖层地层。
[0006]此外，现有的振冲器的振冲加密均为根据加密电流进行控制，但是加密电流通常不能准确确定，因而根据加密电流对振冲器进行加密控制所得到的碎石桩不能与土层紧密结合。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种可确保碎石桩有效桩径的振冲施工方法，根据不同地层密实度精确控制下水压力的供给量，使50m以上深厚覆盖层地层振冲施工加速进行，并使振冲碎石填料形成的碎石桩与土层紧密结合在一起。
[0008]为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0009]一种可确保碎石桩有效桩径的振冲施工方法，包括：
[0010]通过对包括伸缩导杆和振冲器的振冲碎石桩机的水气联动进行控制，快速完成碎石桩孔的振冲施工；
[0011]将碎石填料置入所述碎石桩孔中，使所述振冲器对其周围的碎石填料进行振冲加密；
[0012]在所述振冲器对其周围的碎石进行振冲期间，利用设置在振冲器壳体内侧的拾音
器检测振冲器对嵌入到碎石桩孔周围土层中的碎石进行振冲时的振冲器实时振动信号；
[0013]根据设置在振冲器壳体内侧的拾音器检测到的所述振冲器实时振动信号，对所述振冲器对碎石桩的振冲进行控制，使振冲器振冲填入碎石桩孔中的碎石而形成碎石桩的桩径等于有效桩径。
[0014]优选地，根据设置在振冲器壳体内侧的拾音器检测到的所述振冲器实时振动信号，对所述振冲器对碎石桩的振冲进行控制包括：
[0015]通过将所述拾音器检测到振冲器实时振动信号进行时域到频域的转换，得到振冲器实时振动信号主频频率；
[0016]将所述振冲器实时振动信号主频频率与预设频率进行比较；
[0017]当所述振冲器实时振动信号主频频率达到或接近预设频率时，判断将要形成的碎石桩的桩径等于有效桩径，并向上提升振冲器，对将要形成的振冲碎石桩的中间部分的碎石进行振冲，从而最终形成桩径等于有效桩径的碎石桩；
[0018]当所述振冲器实时振动信号主频频率大于所述预设频率时，控制振冲器继续对嵌入到碎石桩孔周围土层中的碎石进行振冲。
[0019]优选地，所述预设频率是预先获得的振动器振幅降低到最小时的振冲器振动信号主频频率。
[0020]优选地，根据设置在振冲器壳体内侧的拾音器检测到的所述振冲器实时振动信号，对所述振冲器对碎石桩的振冲进行控制包括：
[0021]通过将所述拾音器在前检测到的在前振冲器振动信号和在后检测到的在后振冲器振动信号进行时域到频域的转换，得到在前振冲器振动信号主频频率和在后振冲器振动信号主频频率；
[0022]对振冲时段内所得到的在前振冲器振动信号主频频率和在后振冲器振动信号主频频率进行分析；
[0023]当在后振冲器振动信号主频频率小于在前振冲器振动信号主频频率且保持一段时间时，判断将要形成的碎石桩的桩径等于有效桩径，并向上提升振冲器，对将要形成的振冲碎石桩的中间部分的碎石进行振冲，从而最终形成桩径等于有效桩径的碎石桩。
[0024]优选地，设置在振冲器壳体内侧的拾音器包括声音传感器和音频放大器。
[0025]优选地，设置在振冲器壳体内侧的拾音器为声音传感器。
[0026]优选地，通过对包括伸缩导杆和振冲器的振冲碎石桩机的水气联动进行控制，快速完成碎石桩孔的振冲施工包括：
[0027]根据振冲施工过程中获取的当前地层密实度控制供应下水的下水流量；
[0028]根据振冲施工过程中获取的当前地层密实度控制供应下气的下气压力；
[0029]通过控制振动碎石桩机供应下水的下水流量和控制供应下气的下气压力，使振冲器在下水、下气协同作用下完成碎石桩孔的振冲施工。
[0030]优选的，获取振冲施工过程中的当前地层密实度包括：获取振冲器的当前振冲电流；根据预置的振冲电流与地层密实度的对应关系，查找与当前振冲电流相对应的地层密实度；将所查找到的地层密实度确定为当前地层密实度。
[0031]优选的，所述根据振冲施工过程中获取的当前地层密实度控制供应下水的下水流量包括：获取供应下水的当前下水压力；根据预置的下水压力与地层密实度的对应关系，查
找与当前地层密实度相对应的目标下水压力；通过比较当前下水压力和目标下水压力，控制第二水泵供应下水的下水流量，使当前下水压力位于目标下水压力范围内。
[0032]优选的，所述获取供应下水的当前下水压力包括：获取供应下水的多个瞬时下水压力；将所述多个瞬时下水压力做平均处理，得到平均下水压力；将所得到的平均下水压力确定为当前下水压力。
[0033]优选的，所述通过比较当前下水压力和目标下水压力，控制第二水泵供应下水的下水流量包括：当当前下水压力大于目标下水压力上限时，控制第二水泵减少下水流量；当当前下水压力小于目标下水压力下限时，控制第二水泵增加下水流量；当当前下水压力位于目标下水压力范围内时，控制第二水泵维持下水流量。
[0034]优选的，所述根据振冲施工过程中获取的当前地层密实度控制供应下气的下气压力包括：获取供应下气的下气压力；根据预置的下气压力与地层密实度的对应关系，查找与当前地层密实度相对应的目标下气压力；通过比较获取的下气压力和目标下气压力，控制第二空压机供应下气的下气压力，使获取的下气压力位于目标下气压力范围内。
[0035]优选的，所述控制供应上水的上水流量包括：获取供应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可确保碎石桩有效桩径的振冲施工方法，其特征在于，包括：通过对包括伸缩导杆和振冲器的振冲碎石桩机的水气联动进行控制，快速完成碎石桩孔的振冲施工；将碎石填料置入所述碎石桩孔中，使所述振冲器对其周围的碎石填料进行振冲加密；在所述振冲器对其周围的碎石进行振冲期间，利用设置在振冲器壳体内侧的拾音器检测振冲器对嵌入到碎石桩孔周围土层中的碎石进行振冲时的振冲器实时振动信号；根据设置在振冲器壳体内侧的拾音器检测到的所述振冲器实时振动信号，对所述振冲器对碎石桩的振冲进行控制，使振冲器振冲填入碎石桩孔中的碎石而形成碎石桩的桩径等于有效桩径。2.根据权利要求1所述的振冲施工方法，其特征在于，根据设置在振冲器壳体内侧的拾音器检测到的所述振冲器实时振动信号，对所述振冲器对碎石桩的振冲进行控制包括：通过将所述拾音器检测到振冲器实时振动信号进行时域到频域的转换，得到振冲器实时振动信号主频频率；将所述振冲器实时振动信号主频频率与预设频率进行比较；当所述振冲器实时振动信号主频频率达到或接近预设频率时，判断将要形成的碎石桩的桩径等于有效桩径，并向上提升振冲器，对将要形成的振冲碎石桩的中间部分的碎石进行振冲，从而最终形成桩径等于有效桩径的碎石桩；当所述振冲器实时振动信号主频频率大于所述预设频率时，控制振冲器继续对嵌入到碎石桩孔周围土层中的碎石进行振冲。3.根据权利要求2所述的振冲施工方法，其特征在于，所述预设频率是预先获得的振动器振幅降低到最小时的振冲器振动信号主频频率。4.根据权利要求1所述的振冲施工方法，其特征在于，根据设置在振冲器壳体内侧的拾音器检测到的所述振冲器实时振动信号，对所述振冲器对碎石桩的振冲进行控制包括：通过将所述拾音器在前检测到的在前振冲器振动信号和在后检测到的在后振冲器振动信号进行时域到频域的转换，得到在前振冲器振动信号主频频率和在后振冲器振动信号主频频率；对振冲时段内所得到的在前振冲器振动信号主频频率和在后振冲器振动信号主频频...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亮，石峰，韩伟，
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：