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原文传递一种长螺旋钻机成桩自动测量施工方法

专利名称：	一种长螺旋钻机成桩自动测量施工方法
摘要：	本发明公开了一种长螺旋钻机成桩自动测量施工方法，包括：一、平整施工场地并确定桩位；二、安装触发杆；三、估计钻杆限位模块在臂架上的安装标高；四、估计停泵限位模块在臂架上的安装标高；五、安装钻机端控制模块和泵端控制模块；六、安装长螺旋钻杆移动方向识别机构；七、钻孔；八、拔杆压灌混凝土作业成桩；九、完成下一相同桩长和桩底设计标高的CFG桩灌注；十、更新桩的标高参数，完成施工作业面上所有CFG桩灌注。本发明通过触发杆与钻杆限位模块配合自动测量桩底设计标高，提示操作人员停钻，避免过钻或欠钻，保证成桩质量，通过触发杆与停泵限位模块配合自动测量停灌设计标高，提示停灌混凝土，避免虚桩头不足或超长，自动化程度高。
专利类型：	发明专利
申请人：	陕西建工第三建设集团有限公司
发明人：	靳新绘;李哲;殷宏俊;崔卫波;侯伟辉;马伟力;应俊;胡斐刚;王元国
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN201911372887.6
公开号：	CN111058438A
代理机构：	西安创知专利事务所
代理人：	谭文琰
分类号：	E02D5/34;E02D15/04;E02D33/00;E21B3/02;E21B7/04;E21B15/04;E21B47/00;E21B47/04;E;E02;E21;E02D;E21B;E02D5;E02D15;E02D33;E21B3;E21B7;E21B15;E21B47;E02D5/34;E02D15/04;E02D33/00;E21B3/02;E21B7/04;E21B15/04;E21B47/00;E21B47/04
申请人地址：	710054 陕西省西安市碑林区安东街68号
主权项：	1.一种长螺旋钻机成桩自动测量施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、平整施工场地并确定桩位：清理施工区域的障碍物，平整施工场地，使施工作业面维持在同一标高上，依据现场水准控制点、坐标控制点和施工图测放桩位，移动长螺旋钻机(1)到指定位置，长螺旋钻杆(3)垂直对准桩位；步骤二、安装触发杆：在长螺旋钻杆(3)的钻杆动力头(4)上安装触发杆(5)，所述触发杆(5)朝向长螺旋钻机(1)方向；步骤三、根据公式L2＝L1-(H0-H3)，估计钻杆限位模块(10)在臂架(2)上的安装标高，所述钻杆限位模块(10)包括钻杆限位壳体、设置在所述钻杆限位壳体上且与触发杆(5)配合的下限位开关(11)和设置在所述钻杆限位壳体内的钻杆限位电子线路板，所述钻杆限位电子线路板上集成有下部控制器(16)和与下部控制器(16)连接的下部发射器(17)，其中，H0为施工作业面标高，H3为桩底设计标高，L2为下限位开关(11)水平中轴线与施工作业面标高之间的距离，L1为长螺旋钻杆(2)处于初始状态时触发杆(5)水平中轴线与施工作业面标高之间的距离，所述长螺旋钻杆(2)的初始状态为长螺旋钻杆(2)的钻进端位于施工作业面标高；步骤四、根据公式L3＝L2+(H1-H3)，估计停泵限位模块(6)在臂架(2)上的安装标高，所述停泵限位模块(6)包括停泵限位壳体、设置在所述停泵限位壳体上且与触发杆(5)配合的上限位开关(7)和设置在所述停泵限位壳体内的停泵限位电子线路板，所述停泵限位电子线路板上集成有上部控制器(14)和与上部控制器(14)连接的上部发射器(15)，其中，H1为桩顶停灌点标高，L3为上限位开关(7)水平中轴线与施工作业面标高之间的距离；步骤五、安装钻机端控制模块和泵端控制模块：在长螺旋钻机(1)驾驶室内安装钻机端控制模块，在输送泵(12)上安装泵端控制模块，所述钻机端控制模块包括钻机端控制器(19)以及与钻机端控制器(19)输入端连接且用于接收上部发射器(15)或下部发射器(17)无线信号的钻机端接收器(18)，所述钻机端控制器(19)的输出端连接有钻机端警示器(20)，所述泵端控制模块包括泵端控制器(22)以及与泵端控制器(22)输入端连接且用于接收上部发射器(15)或下部发射器(17)无线信号的泵端接收器(21)，所述泵端控制器(22)的输出端连接有泵端警示器(23)；步骤六、安装长螺旋钻杆移动方向识别机构：在触发杆(5)朝向停泵限位模块(6)和钻杆限位模块(10)的一侧安装方向识别模块(13)，在臂架(2)上位于停泵限位模块(6)上侧位置处安装与方向识别模块(13)配合的下行识别模块(8)，在臂架(2)上位于停泵限位模块(6)下侧位置处安装与方向识别模块(13)配合的上行识别模块(9)，下行识别模块(8)、上行识别模块(9)和上限位开关(7)均与上部控制器(14)的信号输入端连接，方向识别模块(13)、下行识别模块(8)和上行识别模块(9)构成长螺旋钻杆移动方向识别机构；当方向识别模块(13)先与下行识别模块(8)配合，再与上行识别模块(9)配合时，说明长螺旋钻杆(3)下移，当长螺旋钻杆(3)下移时，触发杆(5)与上限位开关(7)接触时，上部发射器(15)不工作；当方向识别模块(13)先与上行识别模块(9)配合，再与下行识别模块(8)配合时，说明长螺旋钻杆(3)上移，当长螺旋钻杆(3)上移时，触发杆(5)与上限位开关(7)接触时，上部发射器(15)工作，上部控制器(14)控制上部发射器(15)向钻机端控制模块和泵端控制模块发送信号；步骤七、钻孔：长螺旋钻机(1)控制长螺旋钻杆(3)垂直对准桩位钻孔，长螺旋钻杆(3)上的方向识别模块(13)先与下行识别模块(8)配合再接触上限位开关(7)时，说明长螺旋钻杆(3)下移，当触发杆(5)与上限位开关(7)接触后，上部发射器(15)不工作，长螺旋钻机(1)驾驶室内钻机端控制模块和输送泵(12)上泵端控制模块均不发出警示，长螺旋钻杆(3)下移，直至钻杆动力头(4)上的触发杆(5)触发下限位开关(11)，下部发射器(17)工作，同时向长螺旋钻机(1)驾驶室内钻机端控制模块和输送泵(12)上泵端控制模块发出无线信号，钻机端警示器(20)和泵端警示器(23)均发出警示提示，长螺旋钻机(1)操作员停止下钻作业；步骤八、拔杆压灌混凝土作业成桩：泵端警示器(23)提示泵端操作人员开启输送泵(12)，长螺旋钻机(1)操作员停止下钻作业，开始拔杆作业，通过边拔杆边压灌混凝土作业方式施工，当方向识别模块(13)先与上行识别模块(9)配合再接触上限位开关(7)时，说明长螺旋钻杆(3)上移，触发杆(5)与上限位开关(7)接触后，上部发射器(15)工作，上部控制器(14)控制上部发射器(15)向钻机端控制模块和泵端控制模块发送信号，钻机端警示器(20)和泵端警示器(23)均发出警示提示，泵端操作人员关闭输送泵(12)，停止压灌作业，长螺旋钻机(1)操作员继续将钻头拔出施工作业面上，CFG桩灌注完成；步骤九、查找下一相同桩长和桩底设计标高的桩位，并移动长螺旋钻机(1)到指定位置，长螺旋钻杆(3)垂直对准桩位，复位长螺旋钻杆(3)初始状态，循环步骤七和步骤八，完成下一CFG桩灌注；步骤十、更新桩的标高参数，完成施工作业面上所有CFG桩灌注：确定不同桩长和桩底设计标高的桩位，更新桩的标高参数，循环步骤三至步骤九，直至施工作业面上所有CFG桩灌注完成，其中，所述桩的标高参数包括桩顶停灌点标高H1和桩底设计标高H3。 2.按照权利要求1所述的一种长螺旋钻机成桩自动测量施工方法，其特征在于：所述钻机端警示器(20)和所述泵端警示器(23)均为闪烁警示灯或蜂鸣警示器。 3.按照权利要求1所述的一种长螺旋钻机成桩自动测量施工方法，其特征在于：所述方向识别模块(13)为挡板，所述下行识别模块(8)和上行识别模块(9)均为与所述挡板配合的激光测距模块。 4.按照权利要求1所述的一种长螺旋钻机成桩自动测量施工方法，其特征在于：所述方向识别模块(13)为红外发射管，所述下行识别模块(8)和上行识别模块(9)均为与所述红外发射管配合的红外接收管。 5.按照权利要求1所述的一种长螺旋钻机成桩自动测量施工方法，其特征在于：所述上部控制器(14)、下部控制器(16)、钻机端控制器(19)和泵端控制器(22)均为单片机、ARM微控制器或DSP微控制器。 6.按照权利要求1所述的一种长螺旋钻机成桩自动测量施工方法，其特征在于：步骤九中，移动长螺旋钻机(1)至下一桩位前，当已完成的CFG桩的桩顶停灌点标高H1低于施工作业面标高时，应对桩顶洞口采取掩埋或覆盖保护措施。
所属类别：	发明专利