CN108277796A - 一种用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明首先提供一种用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法，包括步骤：监测浆液浆料搅拌电机工作时的电流值；根据所述电流值，对土层土质进行分析，得出土质评判结果；根据所述土质评判结果，微控制器根据预设的匹配关系自动调节浆液的喷浆量，使得软土地基加固效果最佳；其次提供一种用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制系统，包括浆液喷浆设备、搅拌机、电流表和微控制器。本发明中的用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法及系统，实现了可根据不同土层的不同土质对喷浆量进行实时的控制，通过合理控制浆液掺入量，达到了保证固化桩施工的质量，同时节省浆液用量、降低施工成本的目的。

Description

一种用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法及系统

技术领域

本发明涉及桩基础工程技术领域，具体涉及一种用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法及系统。

背景技术

近年来,在沿海城市，无论是便于人们出行的市政公路和改善人居条件的房建基础设施，还是堤坝及水库的固防，此类民生工程的建设都得到了广阔的发展。而这些基础设施的修建和筑造，都需要一个稳定、扎实的桩基础。因此，搅拌桩机相关的桩基础工程技术的进步对于提升基础设施的工程质量与效率具有重要意义，很多工程都将此视为核心施工项目，市场上对搅拌桩机设备的需求也越来越大。

但是,目前我国的搅拌桩在不同的土层中，喷浆量固定，普遍存在搅拌桩强度不均匀，遇土层差时强度过低，遇土层好时浆液浆料浪费的情况。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用的技术方案在于，首先提供一种用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法，包括步骤：

S10，监测浆液浆料搅拌电机工作时的电流值；

S20，根据所述电流值，对土层土质进行分析，得出土质评判结果；

S30，根据所述土质评判结果，微控制器根据预设的匹配关系自动调节浆液的喷浆量，使得软土地基加固效果最佳。

进一步，还包括步骤S40，对施工地区的不同土层分别进行淤泥取样，再对各个取样的淤泥分别进行模拟搅拌试验，得出对应的电流值和喷浆量的所述匹配关系，并将所述匹配关系录入微控制器。

进一步，所述喷浆量与电流值之间的匹配关系为离散匹配关系。

进一步，所述离散匹配的组数为3～5组，若所述电流值未落入离散点，则就近选择所述离散匹配组进行匹配。

进一步，还包括步骤S50，验证所述喷浆量的流量是否与电流值匹配，若不匹配，则对所述喷浆量进行调节。

进一步，所述不同土层之间为水平上下分布的状态。

进一步，所述土层土质分析的对象为淤泥稠度。

进一步，步骤S10中采用数字电流表实时监测所述电流值。

进一步，所述电流值的范围为(0.1～0.4)A。

其次提供一种用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制系统，包括：

浆液喷浆设备，其用于喷射浆液浆料；

搅拌机，其用于搅拌淤泥和所述浆液浆料，所述搅拌机上设有搅拌电机；

电流表，其与所述搅拌电机连接，用于监测所述搅拌电机的电流值；

微控制器，其与所述浆液喷浆设备、搅拌电机和电流表连接，所述微控制器通过接受到的电流值信号自动完成喷浆量的调节。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：1.本发明中的用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法及系统，实现了可根据不同土层的不同土质对喷浆量进行实时的控制，通过合理控制浆液掺入量，达到了保证固化桩施工的质量，同时节省浆液用量、降低施工成本的目的；2.该方法在不同地区的工程中投入使用前，都需要对该工程的淤泥进行取样试验，得出各个电流值和喷浆量匹配关系，有助于提升浆液掺入量的准确度和保证不同工程中固化桩的质量；3.喷浆量与电流值之间采用离散匹配关系进行匹配，使得原本错综复杂的换算关系变得清晰明了，易于操作；4.取样淤泥采用的是不同土层的淤泥，这些土层处于不同的水平面，固化桩安装时是垂直水平面的，因此淤泥采用这样取样方式，使得实验所得的电流范围和实际应用场合的电流值相符，有助于实现稳定、扎实的桩基础。

附图说明

图1为本发明用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法的流程图；

图2为本发明用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制系统的示意图；

图3为本发明用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法中的土层分布图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

请参阅图1所示，其为本发明用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法的流程图，一种用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法，包括以下步骤：

S10，监测浆液浆料搅拌电机工作时的电流值。

在固化桩施工时，需要在软土地基上注入浆液浆料，所述浆液浆料由搅拌电机将其与淤泥搅拌在一起，实现软土地基的固化，本实施例利用数字电流表实时监测浆液浆料搅拌电机工作时的电流值。在一般的施工场所，所述电流值的范围为(0.1～0.4)A。

S20，根据所述电流值，对土层土质进行分析，得出土质评判结果。

所述电流值的大小主要受淤泥稠度的影响，所述土层土质分析的对象为淤泥稠度，其为淤泥含水率、粘聚力、内摩擦角等物理力学因素的综合体现，因此根据所述电流值的大小就可直观的判断出土层土质的好坏情况，土质好时对应的电流值相对较小，土质差时对应的电流值就相对较大。

S30，根据所述土质评判结果，微控制器根据预设的匹配关系自动调节浆液的喷浆量，使得软土地基加固效果最佳。

所述预设的匹配关系是指设计者预先在微控制器内根据土层土质的好坏情况设置好对应的喷浆量，当土层土质较好时匹配的喷浆量就相对较少，当土层土质较差时匹配的喷浆量就相对较多，使得所述浆液的喷浆量能随着电流值的变化实时改变，使得软土地基到达固化的效果，又不过多浪费浆液。

如图2所示，其为本发明用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制系统的示意图，一种用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制系统，包括：

浆液喷浆设备1，其用于喷射浆液浆料；

搅拌机2，其用于搅拌淤泥和所述浆液浆料，所述搅拌机上设有搅拌电机21；

电流表3，其与所述搅拌电机21连接，用于监测所述搅拌电机21的电流值；

微控制器4，其与所述浆液喷浆设备1、搅拌电机21和电流表3连接，所述微控制器4通过接受到的电流值信号自动完成喷浆量的调节。

其中，所述浆液喷浆设备1可由微控制器4根据所述电流表3测得的值来控制其喷浆量的大小，所述电流表3的值为搅拌电机21的实时工作电流，本实施例中，所述搅拌电机21的功率为60W，工作频率为50Hz，额定电流为0.45A，最大转速为1350r/min，利用所述电流表3实时监测浆液浆料搅拌电机21工作时的电流值，根据所监测的电流值,对土质进行评判，根据土质评判结果，在微控制器中调节喷浆量。

本发明中的用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法及系统，实现了可根据不同土层的不同土质对喷浆量进行实时的控制，通过合理控制浆液掺入量，达到了保证固化桩施工的质量，同时节省浆液用量、降低施工成本的目的。

实施例二

如上所述的一种用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法，本实施例与其不同之处在于，还包括步骤S40，对施工地区的不同土层分别进行淤泥取样，再对各个取样的淤泥分别进行模拟搅拌试验，得出对应的电流值和喷浆量的所述匹配关系，并将所述匹配关系录入微控制器。所述步骤S40一般在步骤S10前实施。

这种在不同地区的工程中投入使用前，先对该工程的淤泥进行取样试验，得出各个电流值和喷浆量匹配关系的方法，有助于提升浆液掺入量的准确度和保证不同工程中固化桩的质量。

实施例三

如上所述的一种用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法，本实施例与其不同之处在于，所述喷浆量与电流值之间的匹配关系为离散匹配关系，所述离散匹配的组数为3～5组，本实施例采用3组，若所述电流值未落入离散点，则就近选择所述离散匹配组进行匹配。

举例如下：如图3所示，其为本发明用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法中的土层分布图，所述不同土层之间为水平上下分布的状态，将取自同一地区的不同土层的淤泥分别进行试验，分别为土层T1、土层T2和土层T3，所述土层T1为最上层土层，所述土层T3为最下层土层，经过测试，所述土层T1、T2和T3对应的电流值分别为0.28A、0.36A和0.38A，并向所述土层T1、T2和T3中分别进行固化试验，找出最佳浆液浆料的喷浆量使得各个土层固化效果最佳，得出所述土层T1、T2和T3对应的最佳喷浆量分别为Q1、Q2和Q3，最后将这三组匹配关系录入微控制器。

这种在喷浆量与电流值之间采用离散匹配关系进行匹配的方法，使得原本错综复杂的换算关系变得清晰明了，易于操作；同时取样淤泥采用的是不同土层的淤泥，这些土层处于不同的水平面，固化桩安装时是垂直水平面的，因此淤泥采用这样取样方式，使得实验所得的电流范围和实际应用场合的电流值相符，有助于实现稳定、扎实的桩基础。

实施例四

如上所述的一种用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法，本实施例与实施例一不同之处在于，还包括步骤S50，验证所述喷浆量的流量是否与电流值匹配，若不匹配，则对所述喷浆量进行调节。工程实施时，不同土层反馈回来的电流值是不同的，不同的电流值就对应浆液浆液不同喷浆量，此时增加一个步骤对电流值和喷浆量的匹配关系进行验证，如果不匹配则反馈信息给微控制器，使得所述微控制器自动将喷浆量调节到合适的流量，从而增加该控制方法的使用准确度，保证固化桩的施工质量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法，其特征在于，包括步骤：

S10，监测浆液浆料搅拌电机工作时的电流值；

S20，根据所述电流值，对土层土质进行分析，得出土质评判结果；

S30，根据所述土质评判结果，微控制器根据预设的匹配关系自动调节浆液的喷浆量，使得软土地基加固效果最佳。

2.根据权利要求1所述的用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法，其特征在于，还包括步骤S40，对施工地区的不同土层分别进行淤泥取样，再对各个取样的淤泥分别进行模拟搅拌试验，得出对应的电流值和喷浆量的所述匹配关系，并将所述匹配关系录入微控制器。

3.根据权利要求2所述的用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法，其特征在于，所述喷浆量与电流值之间的匹配关系为离散匹配关系。

4.根据权利要求3所述的用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法，其特征在于，所述离散匹配的组数为3～5组，若所述电流值未落入离散点，则就近选择所述离散匹配组进行匹配。

5.根据权利要求1所述的用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法，其特征在于，还包括步骤S50，验证所述喷浆量的流量是否与电流值匹配，若不匹配，则对所述喷浆量进行调节。

6.根据权利要求2所述的用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法，其特征在于，所述不同土层之间为水平上下分布的状态。

7.根据权利要求1所述的用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法，其特征在于，所述土层土质分析的对象为淤泥稠度。

8.根据权利要求1所述的用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法，其特征在于，步骤S10中采用数字电流表实时监测所述电流值。

9.根据权利要求1-8任一所述的用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制方法，其特征在于，所述电流值的范围为(0.1～0.4)A。

10.一种用于软土地基加固过程的浆液喷浆量控制系统，其特征在于，包括：

浆液喷浆设备，其用于喷射浆液浆料；

搅拌机，其用于搅拌淤泥和所述浆液浆料，所述搅拌机上设有搅拌电机；

电流表，其与所述搅拌电机连接，用于监测所述搅拌电机的电流值；

微控制器，其与所述浆液喷浆设备、搅拌电机和电流表连接，所述微控制器通过接受到的电流值信号自动完成喷浆量的调节。