专利名称：水泥土搅拌桩施工自动监测方法
技术领域：
本发明涉及一种水泥土搅拌桩施工自动监测方法，特别涉及一种实时自动监测方法。
背景技术：
水泥土搅拌桩(包括浆喷桩和粉喷桩)是利用特制的搅拌机械将水泥浆液或粉体压入到土体中并进行搅拌，通过一系列物理化学反应形成的一种桩基技术。与其他施工技术相比，由于其造价低、施工方便等优点而在高速公路和工业与民用建筑工程等地基加固中得到应用。但在利用该技术进行施工过程中，由于人为的因素导致工程质量及进度不易控制和难以管理等，例如施工过程中由于工程监理方无法随时随地对施工方的施工进行实时监督，因而出现沉桩深度不到位、喷粉或喷浆量不均匀或不连续的现象，使工程达不到设计的目的，由此导致一些地区限制其实施而影响了该技术的推广应用。另外，由于地下工程的隐蔽性和分布不均匀性，在施工过程不能及时发现地下土层的土壤特性，无法及时修改设计和施工措施，这也影响了该技术的推广应用。
地下工程质量检测相对困难，目前质量检测主要是钻芯取样、低应变动测等，而且是局部检查，这些都是事后被动的检测方法，是被动检查。如何能在施工中主动进行质量主动控制一直是研究人员所探索的问题。近年来，随着计算机性能提高、移动存储容量增大和传感器技术的发展，特别是无线网络传输技术的普及和应用，为实时自动监测和监控提供了可能和条件。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述缺陷，研究一种新的水泥土搅拌桩施工实时自动监测方法。
本发明的技术方案一种水泥土搅拌桩施工自动监测方法，有水泥土搅拌桩机，包括机架、振动头、搅拌轴、输浆管、搅拌头，其主要技术特征在于(1)采用进尺传感器、流量传感器、密度传感器、旋转传感器采集动力信号。
(2)进尺传感器、流量传感器、密度传感器、旋转传感器安装在机架上，其中进尺传感器设置在振动头上方，流量传感器和密度传感器设置在输浆管上，旋转传感器设置在搅拌轴上。
(3)将进尺传感器、流量传感器、密度传感器、旋转传感器的信号分别通过信号电缆传输到数据采集器中，并通过数据采集器上的天线将采集的数据发送给网络计算机，或通过移动存储器拷贝到计算机中。
(4)计算机将各种数据通过软件进行实时记录、处理。
本发明的优点和效果这是一种完全主动性、事前和动态实时的监测方法，可以自动地、客观地并且连续不断地记录和监测水泥土搅拌桩施工全部过程，对监理方而言可以进行异地监测，杜绝施工方偷工减料等人为因素而造成的工程质量问题。对采集到的数据进行分析，可以实时或动态检查施工过程，可以进一步检查桩体的质量。对采集到的数据进行分析，还可以分析地基土体的强度等特性。流量传感器、密度传感器、进尺传感器、旋转传感器和现场便携式数据采集器可以集成为产品在工厂批量生产，携带方便、使用简单却效果好。
图1——本发明实时自动监测装置原理示意图。
图2——本发明实时自动监测施工实施图。
具体实施例方式
如图1、2所示，首先将进尺传感器2、流量传感器3、密度传感器4、旋转传感器5固定在水泥土搅拌桩机架9上。其中进尺传感器2设置在振动头10的上方，以实时记录进桩的深度；流量传感器3和密度传感器4设置在输浆(粉)管12内，以实时记录输浆量和输浆(粉)的密度；而旋转传感器5设置在振动头10的下方的搅拌轴11上，以实时记录搅拌轴11的旋转，反映地下土的特性；将上述采集到的信号分别通过信号电缆6连接到便携式数据采集器1上；数据采集器1与天线7连接，天线7设置在水泥土搅拌桩的机架9的顶端为最佳。
在开始实施后，在振动头10作用下，搅拌轴11开始搅拌，水泥浆液或粉体通过输浆(粉)管12传入到搅拌头13并与土混合搅拌，进尺传感器2、流量传感器3、密度传感器4、旋转传感器5等将自动记录信息并传输到便携式数据采集器1中，通过发射天线7将信号传输到网络计算机8中，如果不用天线7发射，也可以用移动存储器拷贝至计算机8中，对网络计算机8中的数据进行分析处理，并建立记录数据与现场土质条件、桩体参数等各种对应关系，以达到实时自动监测水泥土搅拌桩的质量的目的。
可以根据实际施工需要和要求，可以将进尺传感器2、流量传感器3、密度传感器4、旋转传感器5进行组合使用，或全部或部分。
权利要求
1.水泥土搅拌桩施工自动监测方法，有水泥土搅拌桩机，包括机架、振动头、搅拌轴、输浆管、搅拌头，其特征在于(1)采用进尺传感器、流量传感器、密度传感器、旋转传感器采集信号；(2)进尺传感器、流量传感器、密度传感器、旋转传感器安装在机架上，其中进尺传感器设置在振动头上方，流量传感器和密度传感器设置在输浆管上，旋转传感器设置在搅拌轴上；(3)将进尺传感器、流量传感器、密度传感器、旋转传感器的信号分别通过信号电缆输到数据采集器中，并通过数据采集器上的天线将采集的数据发送给网络计算机，或通过移动存储器拷贝到计算机中。(4)计算机将各种数据通过软件进行实时记录和图象处理。
2.根据权利要求1所述的水泥土搅拌桩施工自动监测方法，其特征在于数据采集器及天线可设置在水泥土搅拌桩的机架顶端，也可设置在地面。
3.根据权利要求1所述的水泥土搅拌桩施工自动监测方法，其特征在于进尺传感器、流量传感器、密度传感器、旋转传感器或可部分或全部组合使用。
全文摘要
本发明涉及一种水泥土搅拌桩施工自动监测方法。本发明采用进尺、流量、密度和旋转传感器采集信号，并将上述信号通过天线传送或移动存储器拷贝到计算机中，通过软件对各种信号数据进行记录、处理。本发明是一种主动性、事前和动态实时的监测方法，可异地进行连续不断地监测全部施工过程，检查桩体质量，实时分析正在施工的地基土体强度等特性，解决了一直存在又难以杜绝的施工方偷工减料而造成的人为工程质量问题。这种监测方法因设备体积小，故携带方便且使用也简单。
文档编号G08C19/00GK1587551SQ20041006492
公开日2005年3月2日 申请日期2004年10月12日 优先权日2004年10月12日
发明者刘汉龙 申请人:河海大学