CN112854220B - 桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法 - Google Patents

桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法 Download PDF

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CN112854220B CN202110059372.1A CN202110059372A CN112854220B CN 112854220 B CN112854220 B CN 112854220B CN 202110059372 A CN202110059372 A CN 202110059372A CN 112854220 B CN112854220 B CN 112854220B
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Abstract

本申请涉及桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,属于桥梁基础施工技术领域,包括:在钢护筒上安装传感器,并将钢护筒吊装至钢护筒导向架上;监测钢护筒的垂直度数据并发送至控制器;控制器判断钢护筒的垂直度是否达标,若是,记录钢护筒插打前垂直度数据,若否,控制千斤顶调整钢护筒位置;启动打桩锤工作,插打钢护筒下沉作业;传感器实时监测钢护筒的垂直度数据并发送至控制器;控制器实时判断钢护筒的垂直度是否达标,若是,打桩锤继续工作,若否,打桩锤停止工作,控制千斤顶调整钢护筒位置;直至钢护筒插打下沉至设定标高后插打结束。本方法提高了钢护筒施工的自动化水平,保证了钢护筒的施工精度,提高了施工效率。

Description

桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法
技术领域
本申请涉及桥梁基础施工技术领域,特别涉及桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法。
背景技术
目前,大型桥梁桩基础一般采用大直径钻孔桩设计,大直径钻孔桩在施工过程中需要用到大直径钢护筒。桥梁水中桩基施工时需要向水下插打钢护筒进行钻孔施工,钢护筒作为钻孔桩施工最为重要的辅助结构,其垂直度直接影响到成孔质量。
现阶段,钢护筒垂直度的检测和控制一般采用人工测量结合千斤顶调整的方法。钢护筒在确定位置后,一般采用吊线锤法来测量钢护筒顶部、中部、底部与锤线的距离,从而计算钢护筒的垂直度。
采用吊线锤法来测量钢护筒垂直度的方法效率不高,测量精度受制于检测人员的主观判断,难以实现整个施工过程中对钢护筒垂直度的实时监测和完整记录。
钢护筒的垂直度调整和控制一般采用双层钢护筒导向架为钢护筒插打下沉提供定位和导向,在钢护筒导向架上安装围设在钢护筒四周的千斤顶来调整钢护筒的位置,对钢护筒进行纠偏作业。
现阶段这种人工检测钢护筒垂直度,并结合手动调整千斤顶调节钢护筒垂直度的方式自动化程度低,准确率低,施工过程中需要手动频繁调整千斤顶位置,严重影响施工进度,难以实现整个钢护筒插打施工的闭环控制。
发明内容
本申请实施例提供桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,以解决相关技术中人工检测钢护筒垂直度,并结合手动调整千斤顶调节钢护筒垂直度的方式自动化程度低的问题。
本申请实施例提供了桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,所述方法包括以下步骤:
在钢护筒上安装监测其垂直度的传感器,并将钢护筒吊装至钢护筒导向架上;
在钢护筒插打前利用传感器监测钢护筒的垂直度数据并发送至控制器和云存储器;
控制器判断钢护筒的垂直度是否达标,若是,云存储器记录钢护筒插打前垂直度数据,若否,控制器控制千斤顶调整钢护筒位置并返回上一步;
启动打桩锤工作,利用打桩锤插打钢护筒下沉作业;
传感器实时监测钢护筒的垂直度数据并发送至控制器;
控制器实时判断钢护筒的垂直度是否达标,若是,打桩锤继续工作,若否,打桩锤停止工作,控制器控制千斤顶调整钢护筒位置并返回上一步;
钢护筒插打下沉至设定标高后插打结束。
在一些实施例中:所述千斤顶包括布置在钢护筒导向架上并围设在钢护筒四周的上层千斤顶,以及布置在钢护筒导向架上并围设在钢护筒四周的下层千斤顶;
所述上层千斤顶包括沿Y轴对称设置的第一千斤顶和第三千斤顶,以及沿X轴对称设置的第二千斤顶和第四千斤顶;
所述下层千斤顶包括沿Y轴对称设置的第五千斤顶和第七千斤顶,以及沿X轴对称设置的第六千斤顶和第八千斤顶。
在一些实施例中:若所述钢护筒的X轴倾角α为正,则控制器控制第一千斤顶和第七千斤顶回退,控制器控制第三千斤顶和第五千斤顶同步顶推钢护筒;
若所述钢护筒的X轴倾角α为负,则控制器控制第三千斤顶和第五千斤顶回退,控制器控制第一千斤顶和第七千斤顶同步顶推钢护筒;
若所述钢护筒的Y轴倾角β为正,则控制器控制第二千斤顶和第八千斤顶回退,控制器控制第四千斤顶和第六千斤同步顶顶推钢护筒;
若所述钢护筒的Y轴倾角β为负,则控制器控制第四千斤顶和第六千斤顶回退,控制器控制第二千斤顶和第八千斤顶同步顶推钢护筒。
在一些实施例中:所述传感器监测钢护筒的X轴倾角为α,所述传感器监测钢护筒的Y轴倾角为β;
所述上层千斤顶与下层千斤顶之间的高差为2h,钢护筒以上层千斤顶与下层千斤顶之间的中点为旋转中心;
所述钢护筒沿X轴纠偏位移l=h*tana;所述钢护筒沿Y轴纠偏位移L=h*tanβ。
在一些实施例中:所述传感器包括双轴倾角仪,所述双轴倾角仪包括第一双轴倾角仪和第二双轴倾角仪,第一双轴倾角仪和第二双轴倾角仪沿钢护筒的X轴或Y轴对称设置;
所述第一双轴倾角仪监测钢护筒的X轴倾角为α1;所述第一双轴倾角仪监测钢护筒的Y轴倾角为β1
所述第二双轴倾角仪监测钢护筒的X轴倾角为α2;所述第二双轴倾角仪监测钢护筒的Y轴倾角为β2
所述钢护筒的X轴倾角α=(α12)/2;所述钢护筒的Y轴倾角β=(β12)/2。
在一些实施例中:所述方法还包括以下步骤:
所述传感器包括加速度计,其安装在钢护筒上,加速度计用于监测钢护筒振动数据;
在钢护筒插打中利用加速度计实时监测钢护筒的振动数据,并将钢护筒的振动数据发送至控制器;
控制器实时判断钢护筒的振动数据是否异常,若是,打桩锤停止工作,若否,打桩锤继续工作。
在一些实施例中:所述振动数据包括钢护筒振幅和钢护筒振频,当所述钢护筒振幅和/或钢护筒振频均超出设定阈值时,控制器判断钢护筒插打异常。
在一些实施例中:所述打桩锤停止工作后,利用射水机或吸泥机清除钢护筒底部障碍物。
在一些实施例中:所述控制器为单片机或可编程控制器。
在一些实施例中:所述钢护筒插打结束后利用传感器监测钢护筒的垂直度数据,并将钢护筒的垂直度数据发送至云存储器并进行记录。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:
本申请实施例提供了桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,由于本申请的方法在钢护筒插打前在钢护筒上安装监测其垂直度的传感器,并将钢护筒吊装至钢护筒导向架上;利用传感器监测钢护筒的垂直度数据并发送至控制器和云存储器;控制器判断钢护筒的垂直度是否达标,若是,云存储器记录钢护筒插打前垂直度数据,若否,控制器控制千斤顶调整钢护筒位置;钢护筒插打中启动打桩锤工作,利用打桩锤插打钢护筒下沉作业;传感器实时监测钢护筒的垂直度数据并发送至控制器;控制器实时判断钢护筒的垂直度是否达标,若是,打桩锤继续工作,若否,打桩锤停止工作,控制器控制千斤顶调整钢护筒位置;直至钢护筒插打下沉至设定标高后插打结束。
因此,本申请的方法在钢护筒插打之前利用传感器对钢护筒的垂直度进行监测,当钢护筒插打之前钢护筒的垂直度达不到设计要求时通过控制器控制千斤顶来调节钢护筒的垂直度,保证了插打之前钢护筒的垂直度能够达到设计要求。在钢护筒插打过程中利用传感器再次对钢护筒的垂直度进行监测,当钢护筒插打过程中钢护筒的垂直度达不到设计要求时通过控制器控制千斤顶来调节钢护筒的垂直度,保证了插打过程钢护筒的垂直度能够达到设计要求,直至钢护筒插打至设定标高。本方法实现了对大直径钢护筒插打过程中的自动化监控,以及全过程的监控数据记录。提高了钢护筒施工的自动化水平,保证了钢护筒的施工精度,提高了施工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的方法流程图;
图2为本申请实施例的结构主视图;
图3为本申请实施例的上层千斤顶布置结构俯视图;
图4为本申请实施例的下层千斤顶布置结构俯视图;
图5为本申请实施例的钢护筒向X轴倾斜的示意图;
图6为本申请实施例的钢护筒向Y轴倾斜的示意图。
附图标记:
1、钢护筒;2、钢护筒导向架;3、传感器;4、上层千斤顶;5、下层千斤顶;41、第一千斤顶;42、第二千斤顶;43、第三千斤顶;44、第四千斤顶;51、第五千斤顶;52、第六千斤顶;53、第七千斤顶;54、第八千斤顶。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,其能解决相关技术中人工检测钢护筒垂直度,并结合手动调整千斤顶调节钢护筒垂直度的方式自动化程度低的问题。
参见图1和图2所示,本申请实施例提供了桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,该方法包括以下步骤:
步骤1、在钢护筒1的外壁上安装监测钢护筒1垂直度的传感器3,传感器3安装在钢护筒1靠上的位置,并将钢护筒1吊装至为其下沉提供初步定位的钢护筒导向架2上。
步骤2、在钢护筒1插打前利用传感器3监测钢护筒1的垂直度数据,并将钢护筒1的垂直度数据发送至控制器和云存储器,控制器优选为单片机或可编程控制器,云存储器用于记录和存储钢护筒1的垂直度数据,保留施工数据,方便后期数据的追踪溯源。
步骤3、控制器根据钢护筒1的垂直度数据判断钢护筒1的垂直度是否达标,若是,云存储器记录钢护筒1插打前垂直度数据并进入步骤4,若否,控制器控制千斤顶调整钢护筒1位置并返回步骤2。
步骤4、启动打桩锤工作,利用打桩锤插打钢护筒1下沉作业。
步骤5、在钢护筒1插打中利用传感器3实时监测钢护筒1的垂直度数据,并将钢护筒1的垂直度数据发送至控制器。
步骤6、控制器根据钢护筒1的垂直度数据实时判断钢护筒1的垂直度是否达标,若是,打桩锤继续工作并进入步骤7,若否,打桩锤停止工作,控制器控制千斤顶调整钢护筒1位置并返回步骤5。
步骤7、钢护筒1插打下沉至设定标高后插打结束。
步骤8、钢护筒1插打结束后利用传感器3再次监测钢护筒1的垂直度数据,并将钢护筒1的垂直度数据发送至云存储器并进行记录。
本申请实施例的方法在钢护筒1插打之前利用传感器3对钢护筒1的垂直度进行监测,当钢护筒1插打之前钢护筒1的垂直度达不到设计要求时通过控制器控制千斤顶来调节钢护筒的垂直度,保证了插打之前钢护筒的垂直度能够达到设计要求。
在钢护筒1插打过程中利用传感器3再次对钢护筒1的垂直度进行监测,当钢护筒1插打过程中钢护筒1的垂直度达不到设计要求时通过控制器控制千斤顶来调节钢护筒的垂直度,保证了插打过程钢护筒的垂直度能够达到设计要求,直至钢护筒1插打下沉至设定标高后插打结束。
钢护筒1插打结束后利用传感器3再次监测钢护筒1的垂直度数据,并将钢护筒1的垂直度数据发送至控制器并进行记录。本方法实现来了对大直径钢护筒1插打过程中的自动化监控,以及全过程的监控数据记录。提高了钢护筒1施工的自动化水平,保证了钢护筒1的施工精度,提高了施工效率。
在一些可选实施例中:参见图2至图4所示,本申请实施例提供了桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,该方法的千斤顶包括布置在钢护筒导向架2上并围设在钢护筒1四周的上层千斤顶4,以及布置在钢护筒导向架2上并围设在钢护筒1四周的下层千斤顶5。钢护筒导向架2为正方形框架结构。
其中,上层千斤顶4包括沿Y轴对称设置的第一千斤顶41和第三千斤顶43,以及沿X轴对称设置的第二千斤顶42和第四千斤顶44。第一千斤顶41、第二千斤顶42、第三千斤顶43和第四千斤顶44的缸体均与钢护筒导向架2固定连接。第一千斤顶41、第二千斤顶42、第三千斤顶43和第四千斤顶44的活塞杆的轴心均朝向钢护筒导向架2的中心。
下层千斤顶5包括沿Y轴对称设置的第五千斤顶51和第七千斤顶53,以及沿X轴对称设置的第六千斤顶52和第八千斤顶54。第五千斤顶51、第六千斤顶52、第七千斤顶53和第八千斤顶54与钢护筒导向架2固定连接。第五千斤顶51、第六千斤顶52、第七千斤顶53和第八千斤顶54的活塞杆的轴心均朝向钢护筒导向架2的中心。
在一些可选实施例中:参见图3至图6所示,本申请实施例提供了桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,该方法若钢护筒1的X轴倾角α为正,说明钢护筒1向X轴的正方向倾斜。控制器控制第一千斤顶41和第七千斤顶53回退,为钢护筒1纠偏提供活动空间。控制器控制第三千斤顶43和第五千斤顶51同步顶推钢护筒1向X轴的反方向移动,直至钢护筒1由倾斜位置调整为校正位置。
若钢护筒1的X轴倾角α为负,说明钢护筒1向X轴的反方向倾斜。控制器控制第三千斤顶43和第五千斤顶51回退,为钢护筒1纠偏提供活动空间。控制器控制第一千斤顶41和第七千斤顶53同步顶推钢护筒1向X轴的正方向移动,直至钢护筒1由倾斜位置调整为校正位置。
若钢护筒1的Y轴倾角β为正,说明钢护筒1向Y轴的正方向倾斜。控制器控制第二千斤顶42和第八千斤顶54回退,为钢护筒1纠偏提供活动空间。控制器控制第四千斤顶44和第六千斤顶52同步顶推钢护筒1向Y轴的反方向移动,直至钢护筒1由倾斜位置调整为校正位置;
若钢护筒1的Y轴倾角β为负,说明钢护筒1向Y轴的反方向倾斜。控制器控制第四千斤顶44和第六千斤顶52回退,为钢护筒1纠偏提供活动空间。控制器控制第二千斤顶42和第八千斤顶54同步顶推钢护筒向Y轴的正方向移动,直至钢护筒1由倾斜位置调整为校正位置。
上述的第一千斤顶41、第二千斤顶42、第三千斤顶43、第四千斤顶44、第五千斤顶51、第六千斤顶52、第七千斤顶53和第八千斤顶54的活塞杆可同时进行回退或伸出,节省钢护筒1的校正效率。
在一些可选实施例中:参见图5和图6所示,本申请实施例提供了桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,该方法若传感器3监测钢护筒1的X轴倾角为α,若传感器3监测钢护筒1的Y轴倾角为β。上层千斤顶4与下层千斤顶5之间的高差为2h,钢护筒1以上层千斤顶4与下层千斤顶5之间的中点为旋转中心。钢护筒1沿X轴纠偏位移l=h*tana;钢护筒沿Y轴纠偏位移L=h*tanβ。
若钢护筒1的X轴倾角α为正,控制器控制第一千斤顶41和第七千斤顶53的活塞杆回退位移至少大于l=h*tana;控制器控制第三千斤顶43和第五千斤顶51的活塞杆同步顶推钢护筒1向X轴的反方向移动位移至少大于l=h*tana。
若钢护筒1的X轴倾角α为负,控制器控制第三千斤顶43和第五千斤顶51的活塞杆回退位移至少大于l=h*tana;控制器控制第一千斤顶41和第七千斤顶53的活塞杆同步顶推钢护筒1向X轴的正方向移动位移至少大于l=h*tana。
若钢护筒1的Y轴倾角β为正,控制器控制第二千斤顶42和第八千斤顶54的活塞杆回退位移至少大于L=h*tanβ;控制器控制第四千斤顶44和第六千斤顶52的活塞杆同步顶推钢护筒1向Y轴的反方向移动位移至少大于L=h*tanβ。
若钢护筒1的Y轴倾角β为负,控制器控制第四千斤顶44和第六千斤顶52的活塞杆回退位移至少大于L=h*tanβ;控制器控制第二千斤顶42和第八千斤顶54的活塞杆同步顶推钢护筒1向Y轴的正方向移动位移至少大于L=h*tanβ。
在一些可选实施例中:参见图5和图6所示,本申请实施例提供了桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,该方法的传感器3包括双轴倾角仪,双轴倾角仪包括第一双轴倾角仪和第二双轴倾角仪,第一双轴倾角仪和第二双轴倾角仪沿钢护筒1的X轴或Y轴对称设置。
第一双轴倾角仪监测钢护筒1的X轴倾角为α1;第一双轴倾角仪监测钢护筒1的Y轴倾角为β1;第二双轴倾角仪监测钢护筒1的X轴倾角为α2;所述第二双轴倾角仪监测钢护筒的Y轴倾角为β2。钢护筒1的X轴倾角α=(α12)/2;钢护筒1的Y轴倾角β=(β12)/2。
利用位于钢护筒1两侧的第一双轴倾角仪和第二双轴倾角仪分别监测钢护筒1的垂直度信息,对第一双轴倾角仪和第二双轴倾角仪监测出的X轴倾角和Y轴倾角区平均值,进一步提高了钢护筒垂直度监测精度。
在一些可选实施例中:参见图1所示,本申请实施例提供了桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,该方法还包括以下步骤:
S101、在钢护筒1上安装监测钢护筒1振动数据的加速度计。
S102、在钢护筒1插打中利用加速度计实时监测钢护筒1的振动数据,并将钢护筒1的振动数据发送至控制器;振动数据包括钢护筒振幅和钢护筒振频。
S103、控制器实时判断钢护筒1的振动数据是否异常,若钢护筒振幅或钢护筒振频均超出设定阈值时,打桩锤停止工作,若否,打桩锤继续工作。
S104、打桩锤停止工作后,利用射水机或吸泥机清除钢护筒1底部障碍物;
S105、钢护筒1底部障碍物清除后,启动打桩锤继续插打钢护筒1。
振动数据可以有效反映钢护筒1在插打过程中的受力情况。钢护筒振幅与插打进尺密切相关,钢护筒振幅异常时需立即停止打桩锤工作。
钢护筒振频可以反映地下持力层的状态,当钢护筒1穿越硬质地层时,打桩锤激振力难以传递至钢护筒1的刃脚,钢护筒振频变大,此时插打困难。当钢护筒振频过高时,需要采取辅助手段,如利用射水机或吸泥机清除钢护筒1底部障碍物,保证钢护筒1的插打至设计标高。
工作原理
本申请实施例提供了桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,由于本申请的方法在钢护筒1插打前在钢护筒1上安装监测其垂直度的传感器3,并将钢护筒1吊装至钢护筒导向架2上;利用传感器3监测钢护筒1的垂直度数据并发送至控制器。
控制器判断钢护筒1的垂直度是否达标,若是,记录钢护筒1插打前垂直度数据,若否,控制器控制千斤顶调整钢护筒1位置;钢护筒1插打中启动打桩锤工作,利用打桩锤插打钢护筒1下沉作业;传感器3实时监测钢护筒1的垂直度数据并发送至控制器。
控制器实时判断钢护筒1的垂直度是否达标,若是,打桩锤继续工作,若否,打桩锤停止工作,控制器控制千斤顶调整钢护筒1位置;直至钢护筒1插打下沉至设定标高后插打结束。
本申请的方法在钢护筒1插打之前利用传感器3对钢护筒1的垂直度进行监测,当钢护筒1插打之前钢护筒1的垂直度达不到设计要求时通过控制器控制千斤顶来调节钢护筒1的垂直度,保证了插打之前钢护筒1的垂直度能够达到设计要求。
在钢护筒1插打过程中利用传感器3再次对钢护筒1的垂直度进行监测,当钢护筒1插打过程中钢护筒1的垂直度达不到设计要求时通过控制器控制千斤顶来调节钢护筒1的垂直度,保证了插打过程钢护筒的垂直度能够达到设计要求,直至钢护筒插打至设定标高。
本方法实现来了对大直径钢护筒1插打过程中的自动化监控,以及全过程的监控数据记录。提高了钢护筒1施工的自动化水平,保证了钢护筒1的施工精度,提高了施工效率。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是,在本申请中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
在钢护筒(1)上安装监测其垂直度的传感器(3),并将钢护筒(1)吊装至钢护筒导向架(2)上;
在钢护筒(1)插打前利用传感器(3)监测钢护筒(1)的垂直度数据并发送至控制器和云存储器;
控制器判断钢护筒(1)的垂直度是否达标,若是,云存储器记录钢护筒(1)插打前垂直度数据,若否,控制器控制千斤顶调整钢护筒(1)位置并返回上一步;
启动打桩锤工作,利用打桩锤插打钢护筒(1)下沉作业;
传感器(3)实时监测钢护筒(1)的垂直度数据并发送至控制器;
控制器实时判断钢护筒(1)的垂直度是否达标,若是,打桩锤继续工作,若否,打桩锤停止工作,控制器控制千斤顶调整钢护筒(1)位置并返回上一步;
钢护筒(1)插打下沉至设定标高后插打结束;
所述千斤顶包括布置在钢护筒导向架(2)上并围设在钢护筒(1)四周的上层千斤顶(4)及下层千斤顶(5);
所述上层千斤顶(4)包括沿Y轴对称设置的第一千斤顶(41)和第三千斤顶(43),以及沿X轴对称设置的第二千斤顶(42)和第四千斤顶(44);
所述下层千斤顶(5)包括沿Y轴对称设置的第五千斤顶(51)和第七千斤顶(53),以及沿X轴对称设置的第六千斤顶(52)和第八千斤顶(54);
若所述钢护筒(1)的X轴倾角α为正,则控制器控制第一千斤顶(41)和第七千斤顶(53)回退,控制器控制第三千斤顶(43)和第五千斤顶(51)同步顶推钢护筒(1);
若所述钢护筒(1)的X轴倾角α为负,则控制器控制第三千斤顶(43)和第五千斤顶(51)回退,控制器控制第一千斤顶(41)和第七千斤顶(53)同步顶推钢护筒(1);
若所述钢护筒(1)的Y轴倾角β为正,则控制器控制第二千斤顶(42)和第八千斤顶(54)回退,控制器控制第四千斤顶(44)和第六千斤顶(52)同步顶推钢护筒(1);
若所述钢护筒(1)的Y轴倾角β为负,则控制器控制第四千斤顶(44)和第六千斤顶(52)回退,控制器控制第二千斤顶(42)和第八千斤顶(54)同步顶推钢护筒(1);
所述传感器(3)监测钢护筒(1)的X轴倾角为α,所述传感器(3)监测钢护筒(1)的Y轴倾角为β;
所述上层千斤顶(4)与下层千斤顶(5)之间的高差为2h,钢护筒(1)以上层千斤顶(4)与下层千斤顶(5)之间的中点为旋转中心;
所述钢护筒(1)沿X轴纠偏位移l=h*tana;所述钢护筒(1)沿Y轴纠偏位移L=h*tanβ;
所述传感器(3)包括双轴倾角仪,所述双轴倾角仪包括第一双轴倾角仪和第二双轴倾角仪,第一双轴倾角仪和第二双轴倾角仪沿钢护筒(1)的X轴或Y轴对称设置;
所述第一双轴倾角仪监测钢护筒(1)的X轴倾角为α1;所述第一双轴倾角仪监测钢护筒(1)的Y轴倾角为β1
所述第二双轴倾角仪监测钢护筒(1)的X轴倾角为α2;所述第二双轴倾角仪监测钢护筒(1)的Y轴倾角为β2
所述钢护筒(1)的X轴倾角α=(α12)/2;所述钢护筒(1)的Y轴倾角β=(β12)/2。
2.如权利要求1所述的桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,其特征在于,所述方法还包括以下步骤:
所述传感器(3)包括加速度计,其安装在钢护筒(1)上,加速度计用于监测钢护筒(1)振动数据;
在钢护筒(1)插打中利用加速度计实时监测钢护筒(1)的振动数据,并将钢护筒(1)的振动数据发送至控制器;
控制器实时判断钢护筒(1)的振动数据是否异常,若是,打桩锤停止工作,若否,打桩锤继续工作。
3.如权利要求2所述的桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,其特征在于:
所述振动数据包括钢护筒振幅和钢护筒振频,当所述钢护筒振幅和/或钢护筒振频均超出设定阈值时,控制器判断钢护筒插打异常。
4.如权利要求2所述的桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,其特征在于:
所述打桩锤停止工作后,利用射水机或吸泥机清除钢护筒底部障碍物。
5.如权利要求1所述的桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,其特征在于:
所述控制器为单片机或可编程控制器。
6.如权利要求1所述的桥梁桩基施工大直径钢护筒插打垂直度状态监控方法,其特征在于:
所述钢护筒(1)插打结束后利用传感器(3)监测钢护筒(1)的垂直度数据,并将钢护筒(1)的垂直度数据发送至云存储器并进行记录。
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