專利名稱：三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種施工參數自動監測與記錄裝置，特別涉及一種三軸水泥 土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝置。
背景技術：
加筋水泥土地下連續墻簡稱為SMW工法，早期也稱為"型鋼水泥土復 合攪拌樁支護結構"，是在相互搭接的水泥土深層攪拌樁中插入涂有減摩劑的 H型鋼，使支護結構即能擋土又能止水，該支護結構完成圍護功能后，可起 拔回收H型鋼，降低了工程造價。這種工法無泥漿污染，施工工期短，對周 圍地基影響小，是一種止水性好、施工適應性強的深基坑支護新技術。該技 術在各地區的地鐵工程、高層建筑等工程的地下深基坑圍護施工中得到較廣 泛的應用。但隨著國產三軸水泥土攪拌樁機的開發與普及應用，施工質量出 現了令人擔憂的狀況。為此，在2005年，上海市組織制定了《型鋼水泥土攪 拌墻技術試行規程》，進一步規范與推廣了加筋水泥土地下連續墻工法。
由于當時的技術局限，市場上應用的水泥土攪拌樁注漿量監測記錄儀， 是用于雙軸水泥土深層攪拌樁施工實時測量并顯示記錄鉆頭所處深度O.lm 內的注漿量、總漿量，并打印成樁注漿量記錄和曲線。該記錄儀雖然解決了 以往無法監測和記錄地下水泥土攪拌樁注漿施工質量，為深層水泥土攪拌樁 施工提供了檢測技術。但不能在SMW工法三軸水泥土攪拌樁施工中反映二 個注槳泵流量、攪拌頭下沉與提升速度、打樁架立柱垂直度等關鍵工藝參數， 無歷史數據存儲檢查功能。
申請號為02217492.3的多樁頭水泥土攪拌樁施工質量監測記錄儀專利技 術與申請號為200420080167.5的水泥土攪拌樁施工自動監測裝置專利技術也 不能完整的反映SMW工法中三軸水泥土攪拌樁施工時攪拌頭下沉與提升速 度、打樁架立柱垂直度等關鍵工藝參數。所以在某些施工中，還是采用制作 水泥土試塊與28天齡期后鉆孔取芯等綜合方法判定三軸水泥土攪拌樁施工質量。
用于軟土地層盾構進出洞地基加固中對三軸式水泥土深層攪拌樁施工質
量的監測，也是采用制作水泥土試塊與28天齡期后鉆孔取芯等綜合方法判定 三軸水泥土攪拌樁施工質量。
為了確保SMW工法與地基加固中三軸水泥土攪拌樁施工質量，提升 SMW工法施工技術，需要提供一種適合指導三軸水泥土攪拌樁施工與質量 即時檢測并能査詢歷史成樁工藝數據的裝置。
發明內容
本發明的目的在于提供一種三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與 記錄裝置，其可提高SMW工法與三軸水泥土攪拌樁地基加固施工質量，杜 絕施工質量隱患，實施信息化施工。
為了實現上述目的，本發明提供了 一種三軸水泥土深層攪拌樁施工參數 自動監測與記錄裝置，其包含深度測量裝置、角度傳感裝置、第一流量測量 裝置、第二流量測量裝置、現場三軸攪拌樁施工參數自動監測裝置和遠程數 據處理裝置；
所述的三軸攪拌樁施工參數自動監測裝置分別與深度測量裝置、角度傳 感裝置，第一流量測量裝置、第二流量測量裝置通過信號傳輸線連接；
所述的遠程數據處理裝置通過以太網通訊線與三軸攪拌樁施工參數自動 監測裝置連接。
所述的三軸攪拌樁施工參數自動監測裝置為三軸攪拌樁施工參數自動監 測儀。
所述的三軸攪拌樁施工參數自動監測儀上設置有-
操作鍵組，其用于設置成樁工藝參數、操作現場三軸攪拌樁施工參數自 動檢測儀的工作；
顯示屏，該顯示屏顯示即時工藝參數與曲線圖； 存儲器，其用于保存成樁數據。
在所述的顯示屏上具體顯示即時第一總漿量、第二總漿量、第一段漿 量、第二段漿量、第一流量、第二流量、升降速度、深度、前后左右傾角值； 成樁深度-注漿量曲線圖、升降速度成樁深度-時間曲線圖；以及日期與時鐘。
5所述的深度測量裝置設置在三軸水泥土攪拌樁機上的主巻揚機轉向鋼絲 繩旁，并與鋼絲繩接觸。
所述的角度傳感裝置是雙軸傾角傳感器。
所述的雙軸傾角傳感器安裝在三軸水泥土攪拌樁機上的下部立柱上。 所述的三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝置還包含一連 接遠程數據處理裝置的打印機。
所述的遠程數據處理裝置包含處理系統和顯示屏；
所述的處理系統用于讀取存儲器中保存的數據，并進行數據處理，生成 施工報表；
所述的顯示屏顯示上顯示各種工藝參數和曲線圖。
所述的遠程數據處理裝置的顯示屏上具體顯示注漿泵流量、段漿量、 總漿量、三軸水泥土攪拌機鉆進與提升速度、成樁深度、樁機立柱前后與左 右二個方向的傾角工藝參數；成樁深度-注漿量曲線圖、注漿泵流量-時間曲 線圖、三軸水泥土攪拌機鉆進與提升速度-時間曲線圖、成樁深度-時間曲線 圖；以及生成的三軸攪拌樁施工報表。
本發明的積極進步效果在于
1. 成功應用于三軸水泥土攪拌樁施工過程中工藝參數的監測與記錄，實 施信息化施工，并自動生成攪拌樁施工報表。
2. 在三軸攪拌樁施工參數自動監測儀的顯示屏上可以即時顯示即時第 一總漿量、第二總漿量、第一段漿量、第二段漿量、第一流量、第二流量、 升降速度、深度、前后左右傾角值；成樁深度-注漿量曲線圖、升降速度成樁 深度-時間曲線圖等，其為成樁施工過程中少漿、斷漿、注漿不均勻、攪拌不 充分或歪斜成樁現象的出現提供了一目了然的施工成樁工藝信息，為檢驗、 驗收部門提供反映三軸水泥土攪拌樁施工質量的第一手資料。
3. 有效控制三軸水泥土攪拌機鉆進下沉與提升速度，監控注漿量、成樁 深度與樁機立柱的垂直度，能有效進行施工質量的管理。
圖1為本發明三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝置的原 理示意圖；圖2為本發明使用的現場三軸攪拌樁施工參數自動監測儀的正面示意
圖3為本發明使用的現場三軸攪拌樁施工參數自動監測儀的顯示屏顯示 內容圖。
具體實施例方式
以下根據圖1 3具體說明本發明的一種較佳實施方式。 如圖l所示，本發明三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝 置包含一深度測量裝置1 (型號為MBM-50)、 一角度傳感裝置2、第一流 量測量裝置3、第二流量測量裝置4、通過信號電纜8與深度測量裝置1、角 度傳感裝置2，第一流量測量裝置3、第二流量測量裝置4連接的現場三軸攪 拌樁施工參數自動監測裝置5、通過以太網通訊線9與三軸攪拌樁施工參數 自動監測裝置5連接的遠程數據處理裝置6和一連接遠程數據處理裝置的打 印機7。
在本實施例中，所述的深度測量裝置1用于采集三軸水泥土攪拌樁機上 的主巻揚機鋼絲繩位移脈沖計數信號，其與三軸水泥土攪拌樁機上的主巻揚 機轉向鋼絲繩接觸，并實現與鋼絲繩同步位移而產生脈沖計數信號。角度傳 感裝置2是一雙軸傾角傳感器(型號為MQJ-IO)，其安裝在三軸水泥土攪 拌樁機上的下部立柱上，通過三軸水泥土攪拌樁機的立柱擺動或傾斜，使傾 角傳感器的水平位置發生變化，從而轉換并輸出對應的4-20mA電信號；第 一流量測量裝置3和第二流量測量裝置4是電磁流量計(型號MLF-1)，其 作用在于采集水泥漿流量信號。現場三軸攪拌樁施工參數自動監測裝置5為 三軸攪拌樁施工參數自動監測儀(型號SMW-1)，該三軸攪拌樁施工參數 自動監測儀對接收到的深度測量裝置1、雙軸傾角傳感器2、第一電磁流量計 3、第二電磁流量計4的信號進行數據處理生成各種工藝參數。遠程數據處理 裝置6通過讀取以太網通訊線傳送的數據，進行數據處理，即時自動貯存成 樁時的全部有關數據，并在遠程數據處理裝置6的顯示屏上顯示注漿泵流量、 段漿量、總漿量、三軸水泥土攪拌機鉆進與提升速度、成樁深度、樁機立柱 前后與左右二個方向的傾角工藝參數，顯示成樁深度-注漿量(樁機立柱傾角) 曲線圖、注漿泵流量-時間曲線圖、三軸水泥土攪拌機鉆進與提升速度-時間曲線圖、成樁深度-時間曲線圖，顯示自動生成的三軸攪拌樁施工報表；打印機與遠程數據處理裝置6相連，對遠程數據處理裝置6進行操作便可控制打印機，通過打印機上打印上述各類曲線圖與三軸攪拌樁施工報表。
圖2所示為本發明現場三軸攪拌樁施工參數自動監測儀5的正面示意圖。在該三軸攪拌樁施工參數上設置有操作鍵組51，該操作鍵組51位于三軸攪拌樁施工參數自動監測儀5正面的下方，用以設置成樁工藝參數、操作三軸攪拌樁施工參數自動監測儀5的工作；還設置有顯示屏52，該顯示屏52位于三軸攪拌樁施工參數自動監測儀5正面的左上方，顯示即時工藝參數與成樁深度-注漿量曲線圖、升降速度(成樁深度)-時間曲線圖；還設置一存儲器53，其位于三軸攪拌樁施工參數自動監測儀5正面的右上方，用以保存成樁數據，在本實施例中，存儲器53采用U盤。
遠程數據處理裝置6包含處理系統和顯示屏；所述的處理系統用于讀取存儲器53內記錄的成樁數據，然后進行數據處理，生成施工報表；所述數據處理裝置6的顯示屏顯示上顯示各種工藝參數和曲線圖。該遠程數據處理裝置的顯示屏上具體顯示注漿泵流量、段漿量、總漿量、三軸水泥土攪拌機鉆進與提升速度、成樁深度、樁機立柱前后與左右二個方向的傾角工藝參數；成樁深度-注漿量曲線圖、注漿泵流量-時間曲線圖、三軸水泥土攪拌機鉆進與提升速度-時間曲線圖、成樁深度-時間曲線圖；以及生成的三軸攪拌樁施工報表。
圖3所示為本發明的三軸攪拌樁施工參數自動監測儀5的顯示屏52的顯示內容示意圖，其左邊顯示即時總漿量l、總漿量2、段漿量l、段漿量2、流量l、流量2、升降速度、深度、前后左右傾角值；右邊顯示成樁深度-注漿量曲線圖、升降速度(成樁深度)-時間曲線圖；右邊上方顯示日期與時鐘。根據顯示屏52上顯示的內容，可指導施工人員在成樁過程中按照設計的工藝參數進行施工，且工程技術人員或監理可觀察成樁的詳細施工情況。
盡管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝置，包含深度測量裝置(1)、角度傳感裝置(2)、第一流量測量裝置(3)、第二流量測量裝置(4)、現場三軸攪拌樁施工參數自動監測裝置(5)和遠程數據處理裝置(6)，其特征在于所述的三軸攪拌樁施工參數自動監測裝置(5)分別與深度測量裝置(1)、角度傳感裝置(2)，第一流量測量裝置(3)、第二流量測量裝置(4)通過信號電纜(8)連接；所述的遠程數據處理裝置(6)通過以太網通訊線(9)與三軸攪拌樁施工參數自動監測裝置(5)連接。
2. 如權利要求1所述的三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝置，其特征在于-所述的三軸攪拌樁施工參數自動監測裝置(5)為三軸攪拌樁施工參 數自動監測儀。
3. 如權利要求2所述的三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝置，其特征在于，所述的三軸攪拌樁施工參數自動監測儀上設置有操作鍵組(51)，其用于設置成樁工藝參數、操作現場三軸攪拌樁施工參數自動檢測儀的工作；顯示屏(52)，該顯示屏(52)顯示即時工藝參數與曲線圖； 存儲器(53)，其用于保存成樁數據。
4. 如權利要求3所述的三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝置，其特征在于，在所述的顯示屏(52)上具體顯示即時第一總漿量、第二總漿量、第一段漿量、第二段漿量、第一流量、第二流量、升降速度、深度、前后左右傾角值；成樁深度-注漿量曲線圖、升降速度成樁深度-時間曲線圖；以及 日期與時鐘。
5. 如權利要求1所述的三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝置，其特征在于所述的深度測量裝置(1)設置在三軸水泥土攪拌樁機上的主巻揚機 轉向鋼絲繩旁，并與鋼絲繩接觸。
6. 如權利要求1所述的三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝置，其特征在于所述的角度傳感裝置(2)是一雙軸傾角傳感器。
7. 如權利要求6所述的三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝 置，其特征在于-所述的雙軸傾角傳感器安裝在三軸水泥土攪拌樁機上的下部立柱上。
8. 如權利要求1所述的三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝 置，其特征在于-所述的三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝置還包含 連接遠程數據處理裝置(6)的打印機(7)。
9. 如權利要求8所述的三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝 置，其特征在于-所述的遠程數據處理裝置(6)包含處理系統和顯示屏； 所述的處理系統用于讀取存儲器(53)中保存的數據，并進行數據處 理，生成施工報表；所述的顯示屏顯示上顯示各種工藝參數和曲線圖。
10. 如權利要求9所述的三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝 置，其特征在于所述的遠程數據處理裝置(6)的顯示屏上具體顯示注漿泵流量、段漿量、總漿量、三軸水泥土攪拌機鉆進與提升速度、 成樁深度、樁機立柱前后與左右二個方向的傾角工藝參數；成樁深度-注漿量曲線圖、注漿泵流量-時間曲線圖、三軸水泥土攪拌 機鉆進與提升速度-時間曲線圖、成樁深度-時間曲線圖；以及生成的三軸攪拌樁施工報表。
全文摘要
本發明公開了一種三軸水泥土深層攪拌樁施工參數自動監測與記錄裝置，包含一深度測量裝置、一角度傳感裝置、第一流量測量裝置、第二流量測量裝置、一現場三軸攪拌樁施工參數自動監測裝置和一遠程數據處理裝置；所述的三軸攪拌樁施工參數自動監測裝置通過信號電纜分別與深度測量裝置、角度傳感裝置，第一流量測量裝置、第二流量測量裝置連接；所述的遠程數據處理裝置通過以太網通訊線與三軸攪拌樁施工參數自動監測裝置連接。本發明提高了SMW工法與三軸水泥土攪拌樁地基加固施工質量，杜絕施工質量隱患，實施信息化施工。
文檔編號E02D33/00GK101634156SQ20091005772
公開日2010年1月27日 申請日期2009年8月6日 優先權日2009年8月6日
發明者梁海濤, 毛慶祥, 沈培良, 溫鎖林, 峻 趙, 黃均龍 申請人:上海隧道工程股份有限公司