【技术实现步骤摘要】
本技术涉及岩土工程软土地基施工，涉及软土地基灌注桩施工，具体涉及一种用于软土地基灌注桩的环保型护壁自动监测施工系统。
技术介绍
1、钻孔灌注桩施工质量保证的重要环节是孔壁稳定，不发生塌孔。但是，软土地基含水量较大、孔隙较多、压缩性较高且透水性差，抗剪强度缺乏。当工程中流泥、淤泥、淤泥质粘土层深度达20m以上时，35m～45m的高桩平台基础灌注桩施工过程中，极易产生严重的缩颈、塌孔及扩孔现象，影响灌注桩施工质量。常见处理方法为泥浆护壁、长护筒跟进。但由于流泥、淤泥自身强度较低、自稳能力差，采用常规泥浆护壁，并加大泥浆比重的办法无法完全解决缩颈塌孔现象；采用长护筒跟进施工成本较大。
2、从上世纪四十年代至今，国内外众多学者对钻孔灌注桩的护壁技术做了大量的研究。在孔壁稳定力学模型、强度判别准则、泥浆作用机理、影响因素分析与施工技术措施等各方面都获得了显著的成果。为保证钻孔在施工过程中孔壁的稳定，避免发生孔壁塌孔、缩颈等失稳现象，通常采用向孔内注入泥浆的方法。在实际钻孔施工工程中，泥浆相对密度一般采用1.05～1.35kg/m3，孔内泥浆在钻孔施工过程中既有一定悬浮钻渣的能力，又可以对孔壁起到稳定作用。孔内泥浆还表现为泥皮作用，泥皮即泥浆在孔壁表面形成的不透水薄膜，其厚度大小与泥浆重度、成孔方式和成孔时间有关，一般为几亳米至几厘米不等。泥皮的存在切断了泥浆向周围土体以及地下水向孔内的渗透路径，从而增强孔壁的稳定性。
3、传统的做法是采用泥浆护壁，通常存在失水量大、易分离、沉渣不便清除、可靠性差、泥皮较厚等问题，且
技术实现思路
1、本技术根据现有技术的不足公开了一种用于软土地基灌注桩的施工系统。本技术目的是为了解决在软土夹层复杂地基灌注桩钻孔易塌孔、缩孔，现场泥浆可靠性差、泥皮厚，泥浆质量需人工检测等问题，提出一种用于软土地基灌注桩的环保型护壁自动监测施工系统。
2、本技术采用如下技术方案：
3、一种用于软土地基灌注桩的施工系统，包括钻孔系统、泥浆系统、监测系统；
4、钻孔系统，包括用于软土地基灌注桩的钻机和钻杆；
5、泥浆系统，包括泥浆供应机构及其形成的泥浆护壁；泥浆供应由泥浆调控池、泥浆泵、泥浆输送管构成；泥浆输送管与钻杆套装、输送端位于由钻机驱动的钻杆钻进中的钻孔中；钻孔中通过泥浆输送管灌注环保型泥浆并在孔壁形成泥浆护壁；
6、监测系统，包括：泥浆界面监测仪、泥浆浓度监测仪、护壁厚度监测仪、地下水位监测仪、mcu采集箱、控制中心。
7、所述泥浆界面监测仪设置于钻孔内上部，用于监测钻孔内环保型泥浆界面高程。
8、所述泥浆浓度监测仪设置于钻孔内中下部，且位于距离泥浆护壁5～10cm的钻孔中，用于监测环保型泥浆浓度。
9、所述地下水位监测仪设置钻孔外、另设置钻孔中，用于监测灌注桩施工区域的地下水位高程。施工期间钻孔内泥浆面应高于地下水位1.0m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高地下水位1.5m以上。
10、所述护壁厚度监测仪设置于钻孔壁中，用于监测护壁厚度，护壁厚度监测仪精度为0.1mm。
11、所述mcu采集箱通过电缆线与护壁厚度监测仪、地下水位监测仪、泥浆界面监测仪和泥浆浓度监测仪信号联接；mcu采集箱自带时钟、用于自动记录适时数据，适用温度为-20℃～+60℃、湿度为5～95％。
12、所述钻机是回旋钻钻机。
13、本技术还设置控制中心，采用电脑/手机显示终端与各监测仪、控制箱控制联接，确保相关技术人员实时掌握泥浆比重、泥浆界面高程、地下水位高程、泥皮厚度等重要信息。
14、本技术环保型泥浆采用高塑粘土与钠基膨润土混合作为泥浆基体，高塑粘土与钠基膨润土的干质量比为7：3；称重后加入泥浆调控池中，加入水，搅拌均匀后静置24h，然后掺入干质量比为0.1％高粘聚阴离子纤维素和1％碳酸钠，搅拌均匀，环保型泥浆比重为1.2～1.3、粘度为20～28s、ph为＝7～8。
15、本技术施工系统，具有实时监控地下水位、泥浆界面高程、泥浆浓度、泥皮厚度等数据的功能，及时反馈给相关管理人员，可以及时调整泥浆配比，有效控制泥浆质量，也可以根据实时数据及时控制与调整灌注桩钻入程序，确保相关人员不在现场也能及时掌握施工现场的情况，远程调配施工次序，提高施工效率，保证灌注桩成桩质量。
16、本技术施工系统用于深厚软基钻孔施工时，采用环保型护壁泥浆形成稳定的护壁结构，泥浆不易分离，泥皮厚度均匀，可靠性好，有效防止软弱地层缩孔、塌孔及扩孔。
17、本技术施工系统能够调节泥浆粘度，随灌注桩钻进施工，加固孔壁自身土体强度，增强孔壁周边土体稳定性能，有效减少永久性钢护筒的使用，节约成本。
18、本技术施工系统既具有自动监测泥皮厚度与泥浆密度的功能，又具有防止软弱地层缩孔、塌孔及扩孔的功能，保证软土地基中灌注桩成桩质量。
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1.一种用于软土地基灌注桩的施工系统，其特征在于：包括钻孔系统、泥浆系统、监测系统；
2.根据权利要求1所述的用于软土地基灌注桩的施工系统，其特征在于：所述泥浆界面监测仪设置于钻孔内上部，用于监测钻孔内环保型泥浆界面高程。
3.根据权利要求1所述的用于软土地基灌注桩的施工系统，其特征在于：所述泥浆浓度监测仪设置于钻孔内中下部，且位于距离泥浆护壁5～10cm的钻孔中，用于监测环保型泥浆浓度。
4.根据权利要求1所述的用于软土地基灌注桩的施工系统，其特征在于：所述地下水位监测仪设置钻孔外、另行钻孔中，用于监测灌注桩施工区域的地下水位高程。
5.根据权利要求1所述的用于软土地基灌注桩的施工系统，其特征在于：所述护壁厚度监测仪设置于钻孔壁中，用于监测护壁厚度，护壁厚度监测仪精度为0.1mm。
6.根据权利要求1至5任一项所述的用于软土地基灌注桩的施工系统，其特征在于：所述MCU采集箱通过电缆线与护壁厚度监测仪、地下水位监测仪、泥浆界面监测仪和泥浆浓度监测仪信号联接。
7.根据权利要求6所述的用于软土地基灌注桩的施工系
8.根据权利要求7所述的用于软土地基灌注桩的施工系统，其特征在于：所述控制中心采用电脑或手机显示终端与各监测仪、控制箱控制联接。
...【技术特征摘要】
1.一种用于软土地基灌注桩的施工系统，其特征在于：包括钻孔系统、泥浆系统、监测系统；
2.根据权利要求1所述的用于软土地基灌注桩的施工系统，其特征在于：所述泥浆界面监测仪设置于钻孔内上部，用于监测钻孔内环保型泥浆界面高程。
3.根据权利要求1所述的用于软土地基灌注桩的施工系统，其特征在于：所述泥浆浓度监测仪设置于钻孔内中下部，且位于距离泥浆护壁5～10cm的钻孔中，用于监测环保型泥浆浓度。
4.根据权利要求1所述的用于软土地基灌注桩的施工系统，其特征在于：所述地下水位监测仪设置钻孔外、另行钻孔中，用于监测灌注桩施工区域的地下水位高程。
【专利技术属性】
技术研发人员：季林，王鹏，田充，史燕南，陈忙，张瑞，
申请(专利权)人：中国水利水电第七工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：
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