一种智能化水泥土搅拌桩的施工方法

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，涉及一种智能化水泥土搅拌桩的施工方法。

背景技术

建筑工程中，水泥搅拌桩作为一种常用的软基处理技术，经过多年的应用发展，施工工艺及桩后检测技术已经趋于成熟。

在桩机施工参数设定时，容易忽略土层信息。因为不同种类的土层信息关联着不同的桩机施工参数。若两者关联不佳，会直接影响水泥搅拌桩的施工质量。

因此，亟需设计一种智能化水泥土搅拌桩的施工方法，解决现有技术中存在的技术问题。

发明内容

本发明的目的是至少一定程度上解决现有技术中存在的部分技术问题，提供的一种智能化水泥土搅拌桩的施工方法，其结构合理，根据试验作业参数确定土层信息，根据土层信息设定投料制浆比例及搅拌桩机的施工参数，有效保证了水泥土搅拌桩的施工质量。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种智能化水泥土搅拌桩的施工方法，其包括：

S1，使用搅拌桩机试验作业，根据试验作业参数确定施工地点的土层信息；

S2，根据所述土层信息确定投料制浆比例，使用制浆搅拌机制作水泥浆并放入灰浆池中备用；

S3，根据土层信息及制备的水泥浆，确定搅拌桩机的施工参数；

S4，根据搅拌桩机的施工参数，喷浆搅拌制桩。

在一些实施例中，所述土层信息由函数S确定，S＝f(F

在一些实施例中，所述搅拌桩机的施工参数由函数G确定，G＝f(F，V，I，Q，α，H)；其中，F为试验施加的载荷；V为作业下钻速度；I为下钻动力头的作业电流；Q是水泥浆的喷射流量；α是钻头与竖向中轴线之间的夹角：H为钻头钻进深度。

在一些实施例中，在制桩作业前，使用设置于桩机井架的倾角传感器，校核钻头的垂直度。

在一些实施例中，所述钻头与竖向中轴线之间的夹角α小于或等于5°。

在一些实施例中，搅拌桩机就位后，设定钻头的行程，钻头的两组叶片同时正反向旋转，以切割搅拌土体。

在一些实施例中，所述钻头喷浆搅拌至设计桩长时，钻头原地喷浆搅拌10-20s。

在一些实施例中，所述下钻动力头的作业电流在±4％范围内波动，若作业电流超出上述范围，则搅拌桩机停止作业。

同时，本发明还公开了一种控制设备，其包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上面所述施工方法的步骤。

此外，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上面所述施工方法的步骤。

本发明有益效果：

本发明提供的一种智能化水泥土搅拌桩的施工方法，其结构合理，根据试验作业参数确定土层信息，根据土层信息设定投料制浆比例及搅拌桩机的施工参数，有效保证了水泥土搅拌桩的施工质量。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

图1本发明一实施例提供的一种搅拌桩机的示意图；

图2是本发明所述一种智能化水泥土搅拌桩的施工方法的流程图；

图3是本发明一实施例提供的控制设备的示意图。

具体实施方式

图1至图3是本申请所述一种智能化水泥土搅拌桩的施工方法的相关示意图，下面结合具体实施例和附图，对本发明进行详细说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

图1是本发明一实施例提供的一种搅拌桩机的示意图，搅拌桩机包括桩机主体13，桩机主体13的下部配置未示出的行走装置；桩机主体13的上部配置有桩机井架8，桩机井架8的顶部配置有下钻动力头7，下钻动力头7的下部竖向设置有内外钻杆11，内外钻杆11的下端配置有钻头12。

进一步地，桩机井架8的外周侧配置有至少一对倾角传感器10，以检测和调整内外钻杆11的垂直度。桩机井架8的上部还设置有深度传感器9，以监测钻头12的作业深度。

图1中，搅拌桩机还包括制浆搅拌机1和送浆泵2，两者通过管路连接为一体；送浆泵2通过输浆管3将制备的水泥浆输送至下钻动力头7，并通过内外钻杆11输送至钻头12。

为了保证搅拌桩机的正常运行，桩机主体13上还设置有电流互感器4、监控仪主机5和电磁流量计6，其中，电流互感器4用于测量下钻动力头7的运行状态，电磁流量计6用于检测经由输浆管3的流量情况，监控仪主机5用于监测行走装置等其他部件的运行状态。

图2是本发明所述一种智能化水泥土搅拌桩的施工方法的流程图，下面结合图1说明对应的施工方法，一种智能化水泥土搅拌桩的施工方法包括：

S1，使用搅拌桩机试验作业，根据试验作业参数确定施工地点的土层信息；

具体地，所述土层信息由函数S确定，S＝f(F

S2，根据所述土层信息确定投料制浆比例，使用制浆搅拌机1制作水泥浆并放入灰浆池中备用；

具体地，使用制浆搅拌机1将水泥浆充分拌匀，每次灰浆搅拌时间不得少于3min。将水泥浆放入灰浆池并过筛备用，并不停搅拌以保证浆液不离析。

S3，根据土层信息及制备的水泥浆，确定搅拌桩机的施工参数；

具体地，所述搅拌桩机的施工参数由函数G确定，G＝f(F，V，I，Q，α，H)；其中，F为试验施加的载荷；V为作业下钻速度；I为下钻动力头7的作业电流；Q是水泥浆的喷射流量；α是钻头12与竖向中轴线之间的夹角；H为钻头12钻进深度。

S4，根据搅拌桩机的施工参数，喷浆搅拌制桩。

作为本发明的一个实施例，在制桩作业前，使用设置于桩机井架8的倾角传感器10，校核钻头12的垂直度。

具体地，利用搅拌桩机配置的行走装置，控制搅拌桩机的移动和定位，通过操作人员撒的白灰点进行准确定位；就位后做水平校正，使钻头12的轴线垂直对准孔位中心位置；通过调整内外钻杆11的垂直度，调节内外钻杆11下端钻头12的垂直度，垂直度偏差满足设计要求。优选地，所述钻头12与竖向中轴线之间的夹角α小于或等于5°，以保证钻头12的竖向垂直度。

搅拌桩机就位后，设定钻头12的行程，钻头12的两组叶片同时正反向旋转，以切割搅拌土体。下钻过程中，通过电流互感器4、电磁流量计6、深度传感器9和倾角传感器10获取检测信息，并实时显示在监控仪主机5，随时进行施工操作的调整。

所述钻头12喷浆搅拌至设计桩长时，钻头12需要原地喷浆搅拌10-20s。

接着，提升内外钻杆11，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表；完成单桩施工。接着，将搅拌桩机移动到新的桩位上，进行下一根水泥搅拌桩的施工。

在搅拌桩机间隔较长时间不施工的情况下，需要对搅拌桩机进行清洗，向集料斗中注入适量清水，开启回浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，使得管内、机内没有残存的浆液，以免浆液凝固堵管，并已将粘附在钻头12的软土清洗干净。

作为本发明的一个实施例，所述下钻动力头的作业电流在±4％范围内波动，若作业电流超出上述范围，则搅拌桩机停止作业，重新调整各项施工参数。

图3是本发明提供的控制设备一实施例的示意图。该实施例中，所述控制设备包括：处理器、存储器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序。处理器执行计算机程序时实现如上述方法实施例中的各实施例中的步骤。或者，处理器执行计算机程序时实现如上述系统实施例中的各实施例中的各模块/单元的功能。

控制设备是指具有数据处理能力的终端，包括但不限于计算机、工作站、服务器，甚至是一些性能优异的智能手机、掌上电脑、平板电脑、个人数字助理(PDA)、智能电视(Smart TV)等。

控制设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是控制设备的示例，并不构成对控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如控制设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

存储器可以是控制设备的内部存储单元，例如控制设备的硬盘或内存。存储器也可以是控制设备的外部存储设备，例如控制设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器还可以既包括控制设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及控制设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明提供的一种智能化水泥土搅拌桩的施工方法，其结构合理，根据试验作业参数确定土层信息，根据土层信息设定投料制浆比例及搅拌桩机的施工参数，有效保证了水泥土搅拌桩的施工质量。

本发明不局限于上述实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。