1.一种插板机测量系统,其特征在于:包括防飘带装置(14)、电机(1)、定扭力装置、排水板收放量测量装置(15)、排水板(16)、计算机(17)。受远端插板机插管的牵引,排水板(16)从防飘带装置(14)伸出,经过排水板收放量测量装置(15)后进入插扳机插管(插管为现有技术),防飘带装置(14)进行插板(排水板(16)随插管进入土体)过程中排水板(16)收取和释放,定扭力装置辅助电机(1)为保障防飘带装置(14)正常收取排水板(16)的装置,排水板收放量测量装置(15)可对经过的排水板(16)长度精确测量,测量数据传输至计算机(17)进行插板深度计算。
2.如权利要求1所述的插板机测量系统,其特征在于:
所述防飘带装置(14),包括排水板盘、固定支架(6);排水板盘包括排水板盘带固定架(4)、排水板盘带内撑(7)、排水板盘转轴(18)、转盘(8)等器件,其中:排水板盘安装于定扭力装置右侧,通过排水板盘转轴(18)与定扭力装置连接;排水板盘带固定架(4)包括左右两个排水板盘带固定架,均安装于排水板盘转轴(18)上,排水板盘带内撑(7)固定于右排水板盘带固定架(4)中心处,用于固定排水板卷。排水板盘用于固定排水板卷,即排水板卷固定在两个排水板盘带固定架(4)之间,并用于收放排水板(16);转盘(8)排水板盘转轴(18)螺栓连接,用于固定右排水板盘带固定架(4),当一个排水板卷用完后,拆卸转盘(8)、右排水板盘带固定架(4)后可更换排水板卷;固定支架(6)为钢结构,一端与插板机固定,用于为排水板收放量测量装置(15)其它构件提供支撑结构。
3.如权利要求1所述的插板机测量系统,其特征在于:
所述定扭力装置,包括转轴连接法兰(3)、定扭力转子(2)、卡箍(5)。定扭力装置安装在电机(1)右侧,固定在固定支架(6)平台上;定扭力转子(2)一端与电机(1)转轴连接,另一端与排水板盘转轴(18)连接;转轴连接法兰(3)安装与定扭力转子(2)外部,用于固定电机(1)转轴和排水板盘转轴(18)使两者连接,促使两转轴转动时保持同轴转动;卡箍(5)用于固定排水板盘转轴(18),与固定支架(6)平台螺栓连接。
4.如权利要求3所述的插板机测量系统,其特征在于:
所述定扭力转子(2),包括橡胶垫片(25)、摩擦装置(20)、摩擦片(21)、摩擦杆(22)、转轴(23)、螺栓(24)等构件;其中,橡胶垫片(25)两个,用于螺栓(24)与摩擦装置(20)垫片作用;摩擦装置(20)左右各一个,安装于摩擦片(21)两侧,与摩擦片(21)直接接触,其中心与转轴(23)均固定接触,与摩擦杆(22)摩擦接触;摩擦片(21)为双面摩擦装置,表面设置摩擦层,增加与摩擦装置(20)之间摩擦力;左侧转轴(23)与排水板盘转轴(18)固定连接,右侧转轴(23)与电机(1)转轴固定连接;摩擦杆(22)用于固定摩擦片(21),防止转动过程中摩擦片(21)位置偏移;左右两个螺栓(24)用于调整左右摩擦装置(20)与摩擦片(21)之间的摩擦力,即左右两个螺栓(24)拧得越紧,摩擦装置(20)与摩擦片(21)之间的摩擦力越大;
所述定扭力装置通过转轴(23)将电机(1)转动扭力传递至右侧摩擦装置(20),右侧摩擦装置(20)随电机(1)同步转动,右侧摩擦装置(20)依靠右侧摩擦装置(20)与摩擦片(21)之间的摩擦力f1、左侧摩擦装置(20)与摩擦片(21)之间的摩擦力f2,将电机(1)转动力n传递给左侧摩擦装置(20),左侧摩擦装置(20)通过左侧转轴(23)带动排水板盘转轴(18)转动,可通过改变定扭力转子螺栓松紧调节定扭力值。
5.如权利要求1所述的插板机测量系统,其特征在于:
所述排水板收放量测量装置(15)包括:排水板编码器(9)、第一滚轴(10)、第二滚轴(11)、弹簧(12)、支架(13);排水板编码器(9)安装于第一滚轴(10)左侧,与第一滚轴(10)同轴转动;第二滚轴(11)安装在第一滚轴(10)下部;弹簧(12)安装在第二滚轴(11)轴端两侧下部,用于提供第二滚轴(11)向上力f1,保证第二滚轴(11)轴与第一滚轴(10)紧密贴合;支架(13)一端固定在插板机,用于为排水板收放量测量装置(15)各构件提供支撑;排水板从第二滚轴(11)轴与第一滚轴(10)两滚轴间间隙穿过,测量经过两滚轴间排水板(16)的长度,排水板卷收放过程中,排水板依靠与第一滚轴(10)之间摩擦力,带动第一滚轴(10)转动,排水板编码器记录第一滚轴(10)转动圈数n,提供给计算机(17)执行排水板用量计算模块。
6.如权利要求1所述的插板机测量系统,其特征在于:
所述计算机(17)安装在驾驶室,与排水板编码器(9)、电机(1)直接连接,排水板编码器(9)测量数据传输至计算机(17),并保存在计算机(17)存储卡中;在计算机(17)中设定排水板编码器(9)顺时针转动为正值,排水板编码器(9)因防飘带装置(14)反转带动逆时针转动为负值;操作人员点击计算机(17)按键,可控制电机(1)开启与关闭;计算机(17)上安装有排水板用量计算模块,根据排水板编码器(9)测量数据计算排水板(16)经过排水板收放量测量装置(15)的长度。
7.基于权利要求1插板机测量系统应用方法,其特征在于:,在单次插板过程中其应用方法如下:
第一步:插管开始下插,插管从插管上拔高度h2处开始下插,排水板(16)随插管牵引下同时下插,下插作用力促使排水板(16)带动排水板盘正向转动,防飘带装置(14)释放排水板(16),排水板收放量测量装置(15)测量释放长度时排水板编码器(9)转动圈数n1,计算机(17)插板深度计算模块中设定为正,提供给计算机(17)执行排水板用量计算模块,即计算排水板释放长度为n1*s。;
第二步:插管下插至设计深度h1后,进行插管上拔操作;因风力作用或施工因素,会有多余的排水板(16)释放出来;
第三步:在插管上拔的同时,开启电机(1),进行排水板(16)收带操作;防飘带装置(14)收取排水板(16),排水板收放量测量装置(15)测量收取长度时排水板编码器(9)转动圈数n2,计算机(17)插板深度计算模块中设定为负值,提供给计算机(17)执行排水板用量计算模块,即计算排水板收取长度为-n2*s;
第四步:插管上升至插管上拔高度h2;
第五步:判断是否关闭电机(1);若l2区段排水板(16)绷紧,操作人员操作计算机关闭电机(1);若l2区段排水板(16)没有绷紧,电机(1)继续转动,直至排水板(16)绷紧后关闭电机(1);
第六步:切割排水板;
第七步:进行下一位置排水板插设;
单次插板过程排水板收放量测量值为(n1-n2+n3)*s;
根据单次插板过程排水板收放量测量值计算排水板施工参数:
排水板施工参数主要包括排水板插板深度h、回带量h3、单次插板排水板损耗长度h4、累计排水板损耗长度h5:
排水板插板深度h一般是指排水板(16)在设计深度h1中留在土体中的长度。
回带量h3为设计深度h1与排水板插设深度h差值。
单次插板排水板损耗长度h4为设计深度h1与插管上拔高度h2之和,累计排水板损耗长度h5为插板n次h4累计值。
设计深度h1为该桩点排水板(16)插设设计深度,即排水板(16)入土深度达到h1后满足设计要求。