一种桩机的打桩控制方法及系统与流程

文档序号:11583769阅读:415来源:国知局

本发明涉及一种桩机的打桩控制方法及系统,属于建筑设备技术领域。



背景技术:

基础打桩有许多种,其中常用的如沉管式桩和搅拌桩(又称灌注桩)。沉管桩就是桩尖底部接触连接钢管,钢管通常是圆形的,中间是空的,钢管顶端连接动力装置,开动动力装置,将桩尖打入地基,钢管就随桩尖埋入地基中,然后钢管上部一侧连接料斗,通过料斗向钢管内投入石料、砂石、水泥等,然后将钢管拔出,桩尖留在地基中,待成形后就形成桩了。沉管桩的优点是纵向上可以做到均匀可控,还可以做到根据需要在不同位置投入不同比例或者不同含水量的固结材料,强度也比较高,但缺点也是明显的,即直径太小,需要在地基中打入许多的桩,工期长,成本高。搅拌桩是动力装置驱动驱动轴,由与驱动轴上固定连接的叶片在地基中搅拌泥土,边搅拌边通入水泥,利用水泥与泥土混合在一起,形成桩。搅拌桩的优点是直径大,虽然水泥和泥土的混合本身强度不高,但大直径通常可达1米以上可以带来相当高的强度,成桩速度快,在同样面积地基中,其桩的数量可少于沉管桩,但它的缺陷是搅拌桩的固结材料只能是水泥,无法加入石料、砂石等,强度自然无法提高。

现有中国发明专利cn201210192809.x、名称为《沉管加灌注桩的施工方法》公开了一种沉管加灌注桩的施工方法。本发明技术方案为先在地基中打入沉管桩,在拔出钢管后沉管桩未固结成型时,在沉管桩位置架设搅拌桩机打桩,将搅拌桩退出后形成沉管加灌注桩,但是该方法在投入砂浆不够均匀,并且深度也受到限制。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:为克服上述问题,提供一种桩机的打桩控制方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种桩机的打桩控制方法,包括以下步骤:

(1)在第一组钻杆旋转下钻前设置预设深度值,当第一组钻杆达到预设深度值时,开始通过所述第一组钻杆输料,所述第一组钻杆一边旋转下钻一边输料;

(2)在所述第一组钻杆已经全部钻入后连接下一组钻杆,直至满足钻桩深度的第n组钻杆,在连接下一组钻杆的过程中停止输料;

(3)再将所述第n组钻杆旋转上升并输料,当一组钻杆上升到地面后拆下,并在拆下的过程中停止输料,当所述第一组钻杆上升回所述预设深度值时停止输料。

优选地,当所述第一组钻杆到达需要变截面深度值时,所述第一组钻杆下钻速度减缓,并增大输料压力值到预设压力值,持续输出预定时间后可形成变截面。

优选地,还包括速度控制:检测驱动所述钻杆旋转下降的液压站的液压压力值,当所述液压压力值逐渐升高时,降低所述钻杆的转速。

优选地,还包括输料压力检测:检测输料管路中的压力值,超过堵塞压力值时停止输料。

一种桩机的打桩控制系统,包括驱动的动力头上升下降的驱动马达组,所述驱动头可拆卸的与钻杆组连接,所述驱动头驱动所述钻杆组转动,所述钻杆 组还通过比例执行器与输料系统连通,所述比例执行器控制所述输料系统的输料量,所述液压马达还连接有控制其速度并检测其转动的编码器,所述动力头和驱动马达组分别通过第一流量比例调节阀和第二流量比例调节阀与液压站连接,所述第一流量比例调节阀和所述第二流量比例调节阀用于分别调节所述动力头和驱动马达组的转速。

优选地,所述驱动头通过钻杆拆卸装置与所述钻杆组连接,所述钻杆拆卸装置包括多个分别所述钻杆组中钻杆对应的卡接机构。

优选地,所述第一流量比例调节阀与所述动力头之间还设置有第一压力变送器。

优选地,所述比例执行器与所述钻杆组之间还连接有第二压力变送器。

优选地,所述驱动马达组包括设置在所述驱动头下侧的至少一个驱动马达,所述驱动马达通过一条或多条链条驱动所述动力头上升或下降。

本发明的有益效果是:本发明本发明通过多组钻杆的交替连接使得可以钻的深度增加,满足更多的需求;并且在上升和下降过程都进行输送原料,原料可以是干水泥,水泥浆,砂浆,砂,建筑垃圾,化学材料等,相比于传统的仅在上升过程中输料,本发明形成的搅拌桩更加均匀并且出浆面积大,成型的搅拌桩性能优异。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所述一种桩机的打桩控制方法的流程图;

图2是本发明所述一种桩机的打桩控制系统的结构框图;

图3是使用本发明方法打出的通道;

图4是使用本发明打出的另一中通道;

图中标记:1-液压站,2-第一流量比例调节阀,3-第一压力变送器,4-动力头,5-第二压力变送器,6-比例执行器,7-输料系统,8-第二流量比例调节阀,9-液压马达,10-编码器,11-钻杆组,12-链条,13-钻杆拆卸装置,14-通道,15-变截面。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1所示的本发明所述一种桩机的打桩控制方法,包括以下步骤:

(1)在第一组钻杆旋转下钻前设置预设深度值,所述预设深度值通常为搅拌桩上端位置,当第一组钻杆达到预设深度值时,开始通过所述第一组钻杆输料,没有预设值深度值则可能需要人工控制,而钻杆在钻入土壤后不容易肉眼观测深度,如果在开始下钻时就开始输料,则会阻碍钻杆破土钻入,所述第一组钻杆一边旋转下钻一边输料,输送的料可以是干水泥,水泥浆,砂浆,砂,建筑垃圾,化学材料等。

(2)在所述第一组钻杆已经全部钻入后连接下一组钻杆,直至满足钻桩深度的第n组钻杆,在连接下一组钻杆的过程中停止输料,防止出现在更换一组钻杆的过程造成积灰浆过多,造成搅拌桩不均匀并且不利于钻杆下钻,本发明通过多组钻杆的交替连接使得可以钻的深度增加,满足更多的需求;

(3)再将所述第n组钻杆旋转上升并输料,本发明优选的在钻杆下钻的过程中为正转,在所述钻杆上升的过程中为反转,但具体不限定,还可根据需要 进行设置,当一组钻杆上升到地面后拆下,并在拆下的过程中停止输料,当所述第一组钻杆上升回所述预设深度值时停止输料,本发明在上升和下降过程都进行输送砂浆,相比于传统的仅在上升过程中输料,本发明形成的搅拌桩更加均匀并且出浆面积大,成型的搅拌桩性能优异。

实施例2

在实施例1所述的一种桩机的打桩控制方法的基础上,正常打桩时打出如图4中所述通道14,当所述第一组钻杆到达需要变截面深度值时,所述第一组钻杆下钻速度减缓,并增大输料压力值到预设压力值,所述预设压力值根据不同的液压机设置不同,具体大于常规输料压力值,根据需要进行选择,持续输出预定时间后可形成变截面15,所谓变截面15为大于正常截面的一段桩体,所述变截面15可以有效的增加搅拌桩的性能,如图3中,为球形变截面15,但不限于此,还可以为图4中的方形变截面15。

还包括速度控制:检测驱动所述钻杆旋转下降的液压站1的液压压力值,当所述液压压力值逐渐升高时,降低所述钻杆的转速,它们之间是成反比例关系。压力越大钻杆负载越大,液压马达9的转速越慢,这样有效的防止链条12被拉断,和钻杆的硬冲击。

还包括输料压力检测:检测输料管路中的压力值,超过堵塞压力值时停止输料,现有技术中,输料都没有监控,造成喷浆不均匀,而本发明克服了这个通过监控输料压力来使喷浆更加均匀。

实施例3

一种桩机的打桩控制系统,如图2所示,包括驱动的动力头4上升下降的驱动马达组,其特征在于,所述驱动头可拆卸的与钻杆组11连接,所述驱动头驱动所述钻杆组11转动,所述钻杆组11还通过比例执行器6与输料系统7连 通,所述比例执行器6控制所述输料系统7的输料量,所述液压马达9还连接有控制其速度并检测其转动的编码器10,所述动力头4和驱动马达组分别通过第一流量比例调节阀2和第二流量比例调节阀8与液压站1连接,所述第一流量比例调节阀2和所述第二流量比例调节阀8用于分别调节所述动力头4和驱动马达组的转速。

在优选的实施方式中,所述驱动头通过钻杆拆卸装置13与所述钻杆组11连接,所述钻杆拆卸装置13包括多个分别所述钻杆组11中钻杆对应的卡接机构,所述钻杆组11可以方便的通过卡接机构拆接。

在优选的实施方式中,所述第一流量比例调节阀2与所述动力头4之间还设置有第一压力变送器3,所述第一压力变送器3用于检测动力头4油管的压力,通过控制实时的压力值来控制动力头4的转速。

在优选的实施方式中,所述比例执行器6与所述钻杆组11之间还连接有第二压力变送器5,所述第二压力变送器5用于检测所述输料管中压力值,以方便所述比例执行器6均匀的输料,并控制所述输料系统7停止和运行。

在优选的实施方式中,所述驱动马达组包括两个设置所述驱动头下侧驱动马达,所述两个驱动马达通过链条12驱动所述动力头4上升或下降,但不限于只用链条12,还可以使用其它方式等。

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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