一种用于液压静力压桩机的压桩力自动采集装置的制作方法

本实用新型涉及液压静力压桩机技术领域，具体来说是一种用于液压静力压桩机的压桩力自动采集装置。

背景技术：

静力压桩工艺在桩基施工中应用广泛，而压桩力是静力压桩机施工中的一个重要参数，压桩力信息可为估算桩基承载力提供依据和参考，同时对沉桩过程起着重要的控制作用。然而，目前多数静力压桩机仍采用人工读取压力表数值的方式，通过公式换算出压桩力，该方法具有效率低下、准确度低和无法记录深度信息等缺点，且数据的竖向间距较大、人工读数精度不高，方法繁琐、数据的准确度、可靠性和数量均受到较大限制。而专利号为201110039481.3的技术方案中，在压桩力采集工作中存在以下不足：

（1）该技术仅适用于抱压式静力压桩机的压桩力采集，而无法适用于顶压式静力压桩机，适用范围受限制。

（2）该技术的数据采集装置仅提供压桩力数据的采集、显示和存储功能不能进行数据的分析和处理，当压桩力超过允许值时，不能提供报警功能，在沉桩时需通过人工读取仪器显示屏的读数来控制压桩过程。

如何开发一种用于液压静力压桩机（抱压式和顶压式）的压桩力自动采集装置已经成为急需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中无法在顶压式静力压桩机中进行压桩力采集的缺陷，提供一种用于液压静力压桩机的压桩力自动采集装置来解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于液压静力压桩机的压桩力自动采集装置，包括压桩平台，预制桩插在压桩平台上，主进油管一端安装在油路控制系统上，主进油管另一端安装在主油缸上，主回油管一端安装在油路控制系统上，主回油管另一端安装在主油缸上，

还包括深度记录装置，所述的深度记录装置包括金属外壳，滚轮通过弹簧安装在金属外壳上且滚轮与弹簧构成转动配合，金属外壳安装在压桩平台上且滚轮在弹簧的弹性力下抵在预制桩的侧壁上，滚轮上安装有触点，金属外壳上安装有微动开关且微动开关的驱动杆位于触点的旋转轨迹上；

主进油管上安装有主压力传感器，主压力传感器的数据线A和微动开关的数据线C均接在集线盒上，集线盒通过数据线D与数据采集仪的数据输入端相连。

还包括副油缸，副进油管一端安装在油路控制系统上，副进油管另一端安装在副油缸上，副回油管一端安装在油路控制系统上，副回油管另一端安装在副油缸上，副进油管上安装有副压力传感器，副压力传感器的数据线B接在集线盒上。

还包括安装在金属外壳底部的磁性底座，所述的金属外壳通过磁性底座安装在压桩平台上。

所述滚轮的周长为0.1m。

有益效果

本实用新型的一种用于液压静力压桩机的压桩力自动采集装置，与现有技术相比能够准确、高效地记录静力压桩机在沉桩过程中各入土深度所对应的压桩力。其具有以下优点：

1、通过该装置可进行压桩力和桩的入土深度信息的自动记录，数值准确、可靠，且测量深度间隔为0.1m，数据采集的精度高，可省去人工读数的过程，节省人力。可适用于抱压式和顶压式两种液压静力压桩机。

2、该装置可将数据实时显示在液晶屏幕上，可绘制压桩力随桩的入土深度变化曲线，并可通过USB接口输出数据文件，装置安装简便、操作简单。

3、通过在数据采集仪上设置报警压桩力，可实现施工过程报警功能，当压桩力达到预设的报警值时，该装置可发出报警声，从而提示操作人员注意，记录桩在报警压桩力范围时的累计入土深度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中深度记录装置的结构示意图；

图3为本实用新型中集线盒的结构示意图；

其中，1-油路控制系统、2-主进油管、3-副进油管、4-油压表、5-三通转换接头、6-主压力传感器、7-主油缸、8-副油缸、9-主回油管、10-副回油管、11-数据线A、12-集线盒、13-数据采集仪、14-数据线D、15-数据线C、16-深度记录装置、17-压桩平台、18-预制桩、19-弹簧、20-微动开关、21-滚轮、22-触点、23-金属外壳、24-磁性底座、25-接头A、26-接头B、27-接头C、28-保护壳、29-数据线接头、30-副压力传感器、31-数据线B。

具体实施方式

为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，本实用新型所述的一种用于液压静力压桩机的压桩力自动采集装置，包括压桩平台17，预制桩18插在压桩平台17上。作为液压静力压桩机的液压系统，主进油管2一端安装在油路控制系统1上，主进油管2另一端安装在主油缸7上，主回油管9一端安装在油路控制系统1上，主回油管9另一端安装在主油缸7上，即主进油管2与主回油管9在油路控制系统1和主油缸7上形成循环回路。同理，副进油管3一端安装在油路控制系统1上，副进油管3另一端安装在副油缸8上，副回油管10一端安装在油路控制系统1上，副回油管10另一端安装在副油缸8上，副进油管3与副回油管10在油路控制系统1和副油缸8上形成循环回路。

为了能够对压桩力进行实时自动采集，在此采用深度记录装置16、主压力传感器6和副压力传感器30的设计。如图2所示，深度记录装置16包括金属外壳23，金属外壳23可以设计成“U”形，为相应的部件提供安装固定平台。滚轮21通过弹簧19安装在金属外壳23上，并且滚轮21与弹簧19构成转动配合，即滚轮21的滚轮座安装在弹簧19上，在弹簧19的作用力下不影响滚轮21的正常滚动。金属外壳23安装在压桩平台17上，金属外壳23的底部可以安装磁性底座24，金属外壳23通过磁性底座24安装在压桩平台17上。当金属外壳23安装在压桩平台17上时，滚轮21抵在预制桩18的侧壁上。滚轮21在金属外壳23的弹簧19的作用力抵在预制桩18的侧壁上，当预制桩18下移时，可带动滚轮21转动。滚轮21上安装有触点22，触点22用于触发微动开关20。微动开关20安装在金属外壳23上，并且微动开关20的驱动杆位于触点22的旋转轨迹上，当滚轮21旋转一周时，滚轮21上的触点22则触发一次微动开关20。在此，滚轮21的周长可以为0.1m，压桩力数据采集的竖向间距则可以达为0.1m触发一次。

同时，在主进油管2上安装有油压表4和主压力传感器6，副进油管3上安装有副压力传感器30，主压力传感器6和副压力传感器30分别用于主进油管2和副进油管3的油压值，主压力传感器6或副压力传感器30可以采用现有的三通转换接头5接在主进油管2和副进油管3上。主压力传感器6的数据线A11和微动开关20的数据线C15均接在集线盒12上，副压力传感器30的数据线B31也接在集线盒12上。如图3所示，集线盒12用于信号采集和汇合，其可以采用传统设计，如在保护壳28上设计有接头A25、接头B26、接头C27，分别用于数据线A11、数据线B31、数据线C15的接入，再通过数据线D14设计有数据线接头29，集线盒12通过数据线D14的数据线接头29与数据采集仪13的数据输入端相连。数据采集仪13对数据线A11、数据线B31、数据线C15集成后的集成信号进行数据处理，数据采集仪13中存储有压桩力与油压的换算关系，并设置压桩力允许值。

在实际使用时，首先，在主油缸进油路2和副油缸进油路3中分别安装三通转换接头5，三通转换接头5上连接主压力传感器6和副压力传感器30，主压力传感器6和副压力传感器30通过数据线A11、数据线B31与集线盒12连接。

其次，在压桩平台17上安装深度记录装置16，深度记录装置16的滚轮21与预制桩18侧壁保持良好接触。深度记录装置16的滚轮21在弹簧19的支撑作用下与预制桩18的侧壁紧贴，在沉桩过程中，当预制桩18下沉时，滚轮21将随桩的下沉而滚动，滚轮每滚动一圈，滚轮21上的触点22将与微动开关20发生碰撞接触进而产生脉冲信号发送至数据采集仪13，即引发一个0.1m的深度记录，通过数据线C15将脉冲信号传至集线盒12。

最后，集线盒12通过数据线D14与数据采集仪13连接。在数据采集仪13上通过输入压桩力与油压的换算关系，并设置压桩力允许值。沉桩过程中，数据采集仪13的显示屏上可实时显示压桩力、油压的大小及其与桩的入土深度的关系曲线，当压桩力达到预设的允许阈值时，数据采集仪13发出报警信号，提示施工操作人员进行压桩控制。沉桩完成后，可通过数据接口将压桩力信息导出至U盘中，从而实现了压桩力与入土深度信息的自动采集功能。该装置易于安装，操作便利，实用性强。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。