本发明涉及岩土工程技术领域，尤其是一种水泥土搅拌桩施工时的钻头压力实时测量装置。
背景技术：
水泥土搅拌桩技术是国内外广泛应用的地基加固方法，设计时水泥掺入量仍是根据最软弱土层确定，施工时即按照此水泥掺入量确定下钻速度和喷浆速度。但这种水泥掺入量确定方法没有考虑实际土体的分布特征，由最软弱土层确定的水泥掺入量应用于其它土层时，势必造成浪费。
目前的水泥土搅拌桩机由人工操作进行作业，在下钻过程中其下钻速度和喷浆速度均保持不变，操作人员只有在出现卡钻、电流突增等明显异常时，才会手动调整下钻速度，当异常消失时再恢复正常施工，除此之外，操作人员几乎无法感知土层变化，因此根据土层变化由手动调整喷浆量则无从谈起。目前水泥土搅拌桩施工尚不能自动识别土层实际情况，实时调整喷浆量。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种水泥土搅拌桩施工时的钻头压力实时测量装置，能够根据实际土层性质实时调整喷浆量，优化施工参数，提高水泥土搅拌桩处理地基效果。
为解决上述技术问题，本发明提供一种水泥土搅拌桩施工时的钻头压力实时测量装置，包括：单桥静力触探探头、专用接头和监控主机；将单桥静力触探探头通过专用接头安装于水泥土搅拌桩钻杆端部，下钻过程中通过单桥静力触探探头实时测量的数据反映水泥土搅拌桩的钻头压力，并将测得的数据远程传输至水泥土搅拌桩桩机上的监控主机进行分析，得到钻头所在处的实际土层情况，据此调整喷浆速度，实现不同土层区别喷浆。
优选的，单桥静力触探探头包括探头锥面1、探头套筒2、探头管3、加长钢管4；探头套筒2与探头锥面1相连接，加长钢管4与探头管3相连接，探头管3与探头套筒2相连接；探头管3端部焊接加长钢管4。
优选的，专用接头由两个对称的拼合部件13通过螺栓10连接而成，呈圆柱形；拼合部件13上设置有1号衬垫5、2号衬垫6、圆形钢板8、螺栓孔9、螺栓10和圆形孔洞12；专用接头上部对称分布四个圆形孔洞12，直径为2cm；圆形孔洞12与钻杆端部7上的圆形钢板8互相嵌扣；中部为1号衬垫5和2号衬垫6，固定单桥静力触探探头的加长钢管4；螺栓孔9和螺栓10相配合连接；下部为圆锥形，与单桥静力触探探头平滑相接。
优选的，专用接头的内部安装有移动电源11，移动电源11设置于两个衬垫之间。
优选的，水泥土搅拌桩桩机上的监控主机为工业级计算机。
本发明的有益效果为：(1)准确识别成桩深度范围内的不同土层，根据实际土层性质实时调整喷浆量，优化施工参数，提高水泥土搅拌桩处理地基效果；(2)可根据实时土层判别结果，以设计强度为基准，实时调整喷浆量，减少不必要的水泥浪费，降低工程造价。
附图说明
图1为本发明的单桥静力触探探头剖面示意图。
图2为本发明所使用的单桥静力触探探头示意图。
图3为本发明的专用接头的拼合部件示意图。
图4为本发明的1号衬垫示意图。
图5为本发明的2号衬垫示意图。
图6为本发明的水泥土搅拌桩机钻杆端部示意图。
其中，1、探头锥面；2、探头套筒；3、探头管；4、加长钢管；5、1号衬垫；6、2号衬垫；7、钻杆端部；8、钻杆端部的圆形钢板；9、螺栓孔；10、螺栓；11、移动电源；12、圆形孔洞；13、专用接头拼合部件。
具体实施方式
一种水泥土搅拌桩施工时的钻头压力实时测量装置，包括：单桥静力触探探头、专用接头和监控主机；将单桥静力触探探头通过专用接头安装于水泥土搅拌桩钻杆端部，下钻过程中通过单桥静力触探探头实时测量的数据反映水泥土搅拌桩的钻头压力，并将测得的数据远程传输至水泥土搅拌桩桩机上的监控主机进行分析，得到钻头所在处的实际土层情况，据此调整喷浆速度，实现不同土层区别喷浆。
本发明为实现根据实际土层情况调整喷浆量，提供一种水泥土搅拌桩施工时钻头压力实时测量装置。该装置将单桥静力触探探头安装于水泥土搅拌桩机钻杆底端，在下钻过程中，静力触探探头既作为下钻钻头使用，又实时测量土体的比贯入阻力。
所使用单桥静力触探探头顶部的探头管焊接100mm长的横截面为方形的钢管，且在钢管顶部左右对称焊接两个钢条，钢条长度同钢管横截面边长，宽度为长度的一半。
单桥静力触探探头通过专用接头安装固定于水泥土搅拌桩钻杆底端，该专用接头由两个对称的部件通过螺栓连接而成，呈圆柱形。接头上部对称分布四个圆形孔洞，直径为20mm；中部为衬垫，用于固定静力触探探头，防止其相对钻杆发生上下移动和转动；衬垫之间安装有可移动电源，通过导线为单桥静力触探探头提供工作电流；下部为45°圆锥面，与静力触探探头平滑相接。水泥土搅拌桩机的钻杆底端密封，在与接头上部圆形孔洞对应位置，焊接可与之嵌套的圆形钢板，防止接头相对钻杆发生上下移动和转动。接头上的拼合处、接头与单桥静力触探探头连接处以及接头与钻杆连接处做防水处理。
单桥静力触探探头实时测得的数据通过无线传输的方式实时传输到监控主机，所有数据存储于监控主机，并由监控主机现场分析处理，分析钻头所在位置的土层性质，并据此实时调整送浆泵的喷浆速度，以达到根据实际土层性质实时调整喷浆量的目的。水泥土搅拌桩机上的监控主机为工业级计算机，具备数据存储、数据处理的能力，其分析土层性质的原理是：根据当地工程经验或场地的现场勘查结果，整理单桥静力触探数据与土层性质的对应关系，并将该对应关系写入监控主机工作程序，监控主机根据实时接收自静力触探探头的数据进行匹配，确定钻头所在位置的土层性质。
实施例1：
如图1所示，一种水泥土搅拌桩施工时钻头压力实时测量装置，包括单桥静力触探探头和专用接接头，单桥静力触探探头通过专用接头固定于水泥土搅拌桩的钻杆7的端部。图2为本实施例使用的改装之后的单桥静力触探探头，包括探头锥面1、探头套筒2、探头管3和加长钢管4，加长钢管横截面为正方形，长度为100mm，其端部左右对称焊接一对长20mm、宽10mm的钢条。专用接头主体为圆柱形，由两个完全对称的拼合部件13通过四个螺栓10接合而成，图3为拼合部件13，图4为1号衬垫5，图5为2号衬垫6，1号衬垫5和2号衬垫6用于固定单桥静力触探探头，防止其发生相对接头的上下移动和转动；图6显示了钻杆7端部圆形凸台8的焊接位置，圆形孔洞12与钻杆7上的圆形凸台8互相嵌扣，防止接头发生相对钻杆7的转动及脱落；移动电源11置于两个2号衬垫之间，为单桥静力触探探头提供工作电流。
实施例2：
如图1所示，一种水泥土搅拌桩施工时钻头压力实时测量装置，包括双桥静力触探探头和专用接接头，双桥静力触探探头通过专用接头固定于水泥土搅拌桩的钻杆7的端部。图2为本实施例使用的改装之后的双桥静力触探探头，包括探头锥面1、探头套筒2、探头管3和加长钢管4，加长钢管横截面为正方形，长度为100mm，其端部左右对称焊接一对长20mm、宽10mm的钢条。专用接头主体为圆柱形，由两个完全对称的拼合部件13通过四个螺栓10接合而成，图3为其中一个拼合部件13，图4为1号衬垫5，图5为2号衬垫6，1号衬垫5和2号衬垫6用于固定双桥静力触探探头，防止其发生相对接头的上下移动和转动；图6显示了钻杆7端部圆形凸台8的焊接位置，圆形孔洞12与钻杆7上的圆形凸台8互相嵌扣，防止接头发生相对钻杆7的转动及脱落；移动电源11置于两个2号衬垫之间，为双桥静力触探探头提供工作电流。
本发明的目的是提供一种水泥土搅拌桩钻头压力实时测量装置，该装置将单桥静力触探探头通过专用接头安装于水泥土搅拌桩钻杆端部，下钻过程中通过单桥静力触探探头实时测量的数据反映水泥土搅拌桩的钻头压力，并将测得的数据远程传输至桩机上的监控主机进行分析，得到钻头所在处的实际土层情况，据此调整喷浆速度，实现不同土层区别喷浆。
本发明的意义在于，可实时判别钻头所在深度的实际土层情况，以设计强度为基准，在不同土层喷以不同的浆量，以减少不必要的水泥浪费，节省水泥用量，降低工程造价，减少环境污染。