一种CFG桩数字化施工系统的制作方法

本实用新型涉及打桩技术领域，具体涉及一种CFG桩数字化施工系统。

背景技术：

水泥土搅拌法形成的水泥土加固体可作为竖向承载的复合地基、基坑工程围护挡墙、被动区加固防渗帷幕、大体积水泥稳定土等加固体，形状可分为柱状、壁状、格栅状或块状等。目前国内较为常见的搅拌桩机主要有单轴型、单向双轴型、双向双轴型三类，三轴型也有。随着近年来施工工艺要求越来越高，传统的管理方式对于施工质量的控制越来越落后，现有的管理手段存在很大的不确定性，体现如下：

1.监测不全面

施工监测过程控制不全面，只能选择抽检方式，即使增加随机抽检的频率也不能保证每一根桩的成桩质量。

2.全天候监测不到位

人力耗费很大，无法做到24小时管控，总有监测不到位的时间段，增加了施工质量低的概率。

3.监测指标无法量化

传统施工监测时指标值对于经验的要求很大，无法具体量化，只能依赖经验丰富的施工人员，无法避免增加人工成本。

4.计量方式精度低

传统施工监测的计量方式比较粗放，无法精准的统计，经过工作量的累加，误差也会累加起来，这样对施工质量影响非常大。

5.影响施工效率

施工监测如果遇到不合格的桩位，不可避免要进行返工，这样既耽误整个施工流程，还增加施工成本。

6.施工数据报告滞后

统计数据报告滞后，数据无法实时统计，只能依靠后期人员整理，这样人为因素干扰大，影响整个施工过程的决策。

针对现有CFG施工过程监管的困难，CFG数字化施工系统则显得尤为重要！不仅改善了过程管理的持续性、准确性和实时性，同时也符合国家在信息化施工方面的发展方向。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种CFG桩数字化施工系统，能够保证对打桩管理的持续性、准确性和实时性，符合国家在信息化施工方面的发展方向。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种CFG桩数字化施工系统，包括打桩深度的计量装置、打桩倾斜测量装置、用料统计装置、桩管位置检测装置，数据处理模块和数据处理终端；

所述打桩深度的计量装置包括北斗卫星定位定姿接收机，所述北斗卫星定位定姿接收机包括主机、主定位GNSS天线和副定姿GNSS天线，所述主定位GNSS天线设置在CFG桩头位置，副定姿GNSS天线设置在CFG桩机与桩头平行的地面位置，所述主定位GNSS天线和副定姿GNSS天线与主机进行通信，所述主机和数据处理模块通信；

所述打桩倾斜测量装置包括倾斜传感器，所述倾斜传感器设置在塔架上，所述倾斜传感器的X和Y轴与塔架的直立方向一致，所述倾斜传感器和数据传感器通信；

所述用料统计装置包括接近传感器，所述接近传感器设置在拖泵的主油缸和输送油缸之间设置的洗涤室内，所述接近传感器和数据处理模块进行通信；

所述桩管位置检测装置电流互感器，所述电流互感器设置在桩机配电箱的电源进线三根中的任意一根上，所述电流互感器与数据处理模块进行通信；

所述数据处理模块与数据处理终端进行通信。

进一步地，所述数据处理模块采用DAT300数据处理模块。

进一步地，所述主机采用MC100J北斗GNSS接收机。

进一步地，所述数据处理终端采用CB300高性能强固平板电脑。

进一步地，倾斜传感器采用AS102双轴传感器。

进一步地，所述打桩深度的计量装置、打桩倾斜测量装置、用料统计装置、桩管位置检测装置通过有线和/或无线方式与数据处理模块进行通信；所述数据处理模块通过有线或无线方式与数据处理终端进行通信。

进一步地，所述无线方式包括WIFI和/或GPRS和/或GSM和/或蓝牙和/或红外和/或ZIGBEE。

本实用新型的CFG桩数字化施工系统具有以下有益效果：

(1)采用高精度北斗定位系统和各种传感器，可以实时显示钻孔的位置、深度、倾斜度、灌料量等信息；

(2)采用互联网+技术，施工数据无线传输到服务器，保证施工数据的真实有效；

(3)可以监控关键数据，保证施工质量和进度；

(4)管理者可以通过浏览器和移动APP等媒介，查看日常工作统计报告，以利于管理和决策。

附图说明

图1为本实用新型的各模块连接示意图。

具体实施方式

本实用新型的CFG桩数字化施工系统，包括打桩深度的计量装置、打桩倾斜测量装置、用料统计装置、桩管位置检测装置，数据处理模块和数据处理终端；

其中所述打桩深度的计量装置包括北斗卫星定位定姿接收机，所述北斗卫星定位定姿接收机包括主机、主定位GNSS天线和副定姿GNSS天线，所述主定位GNSS天线设置在CFG桩头位置，副定姿GNSS天线设置在CFG桩机与桩头平行的地面位置，所述主定位GNSS天线和副定姿GNSS天线与主机进行通信，所述主机和数据处理模块通信；所述主机采用MC100J北斗GNSS接收机。利用双天线定姿的原理计算两个天线高差的变化来计算打桩深度。

所述打桩倾斜测量装置包括倾斜传感器，所述倾斜传感器设置在塔架上，所述倾斜传感器的X和Y轴与塔架的直立方向一致，所述倾斜传感器和数据传感器通信；倾斜传感器采用AS102双轴传感器。所述倾斜传感器设置在塔架上，所述倾斜传感器的X和Y轴与塔架的直立方向一致，标校传感器以消除安装误差，当塔架有倾斜时传感器则会实时感应到并把数据传输给数据处理模块。

所述用料统计装置包括接近传感器，所述接近传感器设置在拖泵的主油缸和输送油缸之间设置的洗涤室内，所述接近传感器和数据处理模块进行通信。接近传感器主要作用是记录输送缸的运动次数，运动一次泵送一次混凝土料，通过记录次数来记录混凝土料的灌入量。

所述桩管位置检测装置电流互感器，所述电流互感器设置在桩机配电箱的电源进线三根中的任意一根上，所述电流互感器与数据处理模块进行通信。电流互感器具体作用是测量桩机锤头电动机的输入电流值，桩机桩管打到持力层最下面时，电流值会突然增大，用来判断钻桩是否达到持力层。

所述数据处理模块与数据处理终端进行通信。所述数据处理模块采用DAT300数据处理模块。所述数据处理终端采用CB300高性能强固平板电脑。

所述打桩深度的计量装置、打桩倾斜测量装置、用料统计装置、桩管位置检测装置通过WIFI与数据处理模块进行通信；所述数据处理模块通过WIFI数据处理终端进行通信。

打桩的具体过程：首先CFG桩机通电后，移到打桩点的位置，然后开始打桩，将桩管达到持力层(直接承受基础荷载的土层)的深度后，通过泵送系统，将混凝土料输送到桩管中，边输送混凝土料边把桩管拔出地面，拔出后停止输料。

所以该系统主要监控打桩的点位信息，沉桩电流，沉桩时间，沉桩深度，灌入量。

本实用新型的CFG桩数字化施工系统，结合北斗RTK定位信息技术、北斗姿态计算技术、高精度倾斜传感器等，发出的一套具有高智能化、高精准度以及物联网化的施工质量管理系统。采用高精度北斗定位系统和各种传感器，可以实时显示钻孔的位置、深度、倾斜度、灌料量等信息；不仅能提高施工质量和施工管理水平，减少人为误差，大大提高液压钻探及打桩质量，极大的提高施工效率，自动化程度高，可以最大程度降低工人劳动强度，有效提高打桩作业的效率和质量。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。