CN113110337A - 一种振冲碎石桩智能上料装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振冲碎石桩智能上料装置和方法，振冲碎石桩智能上料装置包括漏斗机构、滑轨机构、检测机构、上料机构和控制机构，漏斗机构对应设置在振冲桩的桩孔的外侧，用于向桩孔内送入填料，滑轨机构与漏斗机构配合，用于调节漏斗机构的填料参数，检测机构用于采集漏斗机构内的填料的当前数据，上料机构用于对漏斗机构补充填料，控制机构分别与漏斗机构、滑轨机构、检测机构和上料机构通信连接。通过上述振冲碎石桩智能上料装置，从而实现了振冲施工的自动上料，实现了无人参与或少人值守，另外，检测机构可实时精准掌握填料的质量等施工参数，以及实现对填料品质的动态分析操作，进而提升了施工的质量。

Description

一种振冲碎石桩智能上料装置和方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种振冲碎石桩智能上料装置和方法。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

振冲法是国内外普遍应用的有效地基处理方法之一，可以达到提高地基承载力、减小建(构)筑物地基沉降量，提高土石坝(堤)体及地基的稳定性、消除地基液化的目的。在工业与民用建筑工程、水电水利工程、海港岛礁工程等领域均有较广泛的应用。常规振冲桩施工桩体材料宜采用含泥量不大于5％的碎石、卵石、砾石等硬质材料，根据设计要求，粒径约为20～150mm，碎石上料需采用装载机现场配合振冲施工情况倒入桩孔。

现有技术中，上料操作通常为人工操作，自动化程度低，并且上料参数无法保证，从而使得施工质量无法得到有效地保证。

发明内容

本发明的目的是至少解决人工上料自动化程度低，并且上料参数无法保证的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提出了一种振冲碎石桩智能上料装置，所述振冲碎石桩智能上料装置包括：

漏斗机构，所述漏斗机构对应设置在振冲桩的桩孔的外侧，用于向所述桩孔内送入填料；

滑轨机构，所述滑轨机构与所述漏斗机构配合，用于调节所述漏斗机构的填料参数；

检测机构，所述检测机构用于采集所述漏斗机构内的所述填料的当前数据；

上料机构，所述上料机构用于对所述漏斗机构补充所述填料；

控制机构，所述控制机构分别与所述漏斗机构、所述滑轨机构、所述检测机构和所述上料机构通信连接。

根据本发明的振冲碎石桩智能上料装置，控制机构分别与漏斗机构、滑轨机构、上料机构和检测机构通信连接，检测机构实时对漏斗机构内的填料进行检测，并将检测的数据反馈至控制机构，控制机构通过将检测的数据与预存的数据进行分析计算，从而得到相应的控制参数，并且形成控制指令，漏斗机构、滑轨机构和上料机构分别接收控制指令，并且依据控制指令进行填料。通过上述振冲碎石桩智能上料装置，从而实现了振冲施工的自动上料，实现了无人参与或少人值守，另外，检测机构可实时精准掌握填料的质量等施工参数，以及实现对填料品质的动态分析操作，进而提升了施工的质量。

另外，根据本发明的振冲碎石桩智能上料装置，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述漏斗机构包括：

漏斗本体，所述漏斗本体与所述桩孔同轴设置，所述漏斗本体包括同轴设置的第一开口端和第二开口端，所述第一开口端的直径大于所述第二开口端的直径，所述第一开口端位于所述漏斗本体的顶部，所述第二开口端位于所述漏斗本体的底部；

支架，所述漏斗本体以可转动的方式设置在所述支架上。

在本发明的一些实施例中，所述漏斗机构还包括第一驱动件，所述第一驱动件与所述漏斗本体传动连接，用于驱动所述漏斗本体绕其轴线转动。

在本发明的一些实施例中，所述滑轨机构包括：

空心圆柱体，所述空心圆柱体以可移动的方式设置在所述漏斗本体内，并且所述空心圆柱体套装在所述桩孔的引孔护筒的顶部外侧；

第二驱动件，所述第二驱动件与所述空心圆柱体传动连接。

在本发明的一些实施例中，所述滑轨机构还包括多个滑轮，多个所述滑轮设置在所述空心圆柱体和所述引孔护筒之间。

本发明还提供一种振冲碎石桩智能上料方法，用于实施如上所述的装置，所述振冲碎石桩智能上料方法包括：

建立上料装置与振冲器相匹配的上料控制模型；

获取振冲器的当前工作参数；

根据振冲器的当前工作参数和上料控制模型，获得上料装置与振冲器的当前工作参数相匹配的上料参数；

根据上料参数，发出控制指令。

在本发明的一些实施例中，在建立上料装置与振冲器相匹配的上料控制模型的步骤中，包括：

获取振冲器的第一参数；

获取上料装置的第二参数；

根据第一参数和第二参数，构建上料控制模型。

在本发明的一些实施例中，所述第一参数包括：

电流强度，所述电流强度的范围为0～300A；

留振时间，所述留振时间为0～30s/次；

振冲深度，所述深度通过振冲导杆获得。

在本发明的一些实施例中，所述第二参数包括：

漏斗本体的旋转速度，所述旋转速度的范围为0～10转/min；

滑轨的滑动速度，所述滑动速度的范围为0～10cm/s；

装载机的移动速度，所述移动速度的范围为0～10km/h；

碎石的置换率，通过计算获得所述碎石的置换率。

在本发明的一些实施例中，所述置换率通过如下公式计算获得：

其中，在公式(1)中，Δv为碎石的体积变化量，h₁为碎石的第一位置高度，h₂为碎石的第二位置高度，r₁为漏斗本体的第一开口端的半径，r₂为滑轨的半径；在公式(2)中，Δm为碎石的质量变化量，Δv为碎石的体积变化量，

为碎石的平均密度；在公式(3)中，Q为碎石的置换率，Δv为碎石的体积变化量，v为设计拟振冲土体体积。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明实施方式的振冲碎石桩智能上料装置的结构示意图；

图2为根据本发明实施方式的振冲碎石桩智能上料装置的上料采样层颗粒级配分析图；

图3为示意性示出了根据本发明实施方式的振冲碎石桩智能上料方法的流程图。

附图标记如下：

100为振冲碎石桩智能上料装置；

10为漏斗机构；

11为漏斗本体，12为支架；

20为滑轨机构；

21为空心圆柱体，22为滑轮，23为钢丝网；

30为检测机构；

31为信标，32为图像采集部件；

40为上料机构；

50为控制机构；

51为云服务器，52为移动终端；

200为振冲器；

300为引孔护筒。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1所示，根据本发明的实施方式，提出了一种振冲碎石桩智能上料装置100，振冲碎石桩智能上料装置100包括漏斗机构10、滑轨机构20、检测机构30、上料机构40和控制机构50，漏斗机构10对应设置在振冲桩的桩孔的外侧，用于向桩孔内送入填料，滑轨机构20与漏斗机构10配合，用于调节漏斗机构10的填料参数，检测机构30用于采集漏斗机构10内的填料的当前数据，上料机构40用于对漏斗机构10补充填料，控制机构50分别与漏斗机构10、滑轨机构20、检测机构30和上料机构40通信连接。

根据本发明的振冲碎石桩智能上料装置100，控制机构50分别与漏斗机构10、滑轨机构20、上料机构40和检测机构30通信连接，检测机构30实时对漏斗机构10内的填料进行检测，并将检测的数据反馈至控制机构50，控制机构50通过将检测的数据与预存的数据进行分析计算，从而得到相应的控制参数，并且形成控制指令，漏斗机构10、滑轨机构20和上料机构40分别接收控制指令，并且依据控制指令进行填料。通过上述振冲碎石桩智能上料装置100，从而实现了振冲施工的自动上料，实现了无人参与或少人值守，另外，检测机构30可实时精准掌握填料的质量等施工参数，以及实现对填料品质的动态分析操作，进而提升了施工的质量。

需要理解的是，漏斗机构10与桩孔对应设置，上料机构40将填料(例如为碎石)投放到漏斗机构10内，填料经漏斗机构10进入到桩孔内，以实现对桩孔内部进行填料的操作，滑轨机构20与漏斗机构10配合，滑轨机构20对漏斗机构10向桩孔内填料的速度进行控制，控制机构50通过向滑轨机构20发送控制指令，从而实现对填料速度的控制，以使施工质量得到提升；另外，上料机构40以及检测机构30分别与控制机构50通信连接，利用检测机构30实现对漏斗机构10内部的填料情况进行采集，控制机构50分析计算后向上料机构40发出与现场施工条件相适配的控制指令，上料机构40接收该控制指令，以根据具体的施工情况对漏斗机构10进行上料操作，提高了现场施工的效率。

进一步理解的是，漏斗机构10包括漏斗本体11和支架12，漏斗本体11与桩孔同轴设置，漏斗本体11包括同轴设置的第一开口端和第二开口端，第一开口端的直径大于第二开口端的直径，第一开口端位于漏斗本体11的顶部，第二开口端位于漏斗本体11的底部，漏斗本体11以可转动的方式设置在支架12上。具体地，漏斗本体11通过支架12同轴设置在桩孔的上方，漏斗本体11的第一开口端为大端且位于上方，第二开口端为小端且位于底部，在对桩孔进行填料时，上料机构40将填料经第一开口端送入漏斗本体11，位于漏斗本体11内的填料经由第二开口端进入到桩孔内。通过设置支架12，从而实现漏斗本体11的安装，使得漏斗本体11的稳定性得到了保证。另外，利用漏斗本体11的第一开口端来满足与上料机构40的对接，利用漏斗本体11的第二开口端满足与桩孔的对接，进而保证了填料有效进入到桩孔的操作，使得施工操作能够有效进行。

需要理解的是，漏斗本体11能够相对支架12转动，并且漏斗本体11绕自身轴线转动，通过将漏斗本体11以可转动的方式设置在支架12上，利用漏斗本体11自身的转动，能够使漏斗本体11内的填料更加均匀分散的设置在漏斗本体11内，进一步保证了填料进入到桩孔内的质量，使得施工质量得到了进一步地保证。

需要指出的是，支架12设置为三角架结构，并且三脚架结构环桩孔的周向设置，三脚架的顶部与漏斗本体11的外部配合，通过将支架12设置为三脚架结构，从而提高了支架12的强度，进一步提升了漏斗本体11的稳定性，避免上料将填料送入漏斗本体11时造成漏斗本体11晃动的情况，进而保证第二开口端与桩孔的对位精度，使得填料能够准确被送入到桩孔内，以避免填料散落，使得施工能够有序进行。

进一步地，漏斗机构10还包括第一驱动件，第一驱动件与漏斗本体11传动连接，用于驱动漏斗本体11绕其轴线转动。具体地，第一驱动件与漏斗本体11传动连接，通过第一驱动件为漏斗本体11提供动力，从而使得漏斗本体11能够相对支架12转动。通过设置第一驱动件，从而有效实现了对漏斗本体11的驱动，进而利用漏斗本体11的转动来对填料质量的控制。

需要指出的是，第一驱动件为第一调速电机，第一调速电机与控制机构50通信连接，控制机构50能够对第一调速电机进行控制，从而通过调整第一调速电机的转速实现了对漏斗本体11的转动速度的控制。

进一步地，滑轨机构20包括空心圆柱体21和第二驱动件，空心圆柱体21以可上下移动的方式设置在漏斗本体11内，并且空心圆柱体21套装在桩孔的引孔护筒300的外侧，第二驱动件与空心圆柱体21传动连接。具体地，空心圆柱体21插接在漏斗本体11内部，并且在第二驱动件的驱动下，空心圆柱体21能够在漏斗本体11的轴线方向上移动，当空心圆柱体21的高度低于漏斗本体11内部的填料的高度时，填料进入空心圆柱体21的内部，从而进入到桩孔内部，通过第二驱动件调整空心圆柱体21的高度来实现对填料速度的控制，使得施工需求得到有效地满足。

需要指出的是，第二驱动件为第二调速电机，第二调速电机与控制机构50通信连接，控制机构50能够对第二调速电机进行控制，从而通过调整第二调速电机的转速实现了对空心圆柱体21的移动速度以及位置的控制。

另外，引孔护筒300与空心圆柱体21之间设有钢丝网23(位于引孔护筒300的端口位置)，振冲施工时不断有泥水从桩孔内涌出，钢丝网23既可以让桩孔内水溢出，又可以拦截没有进入桩孔内的碎石，此外，钢丝网23倾斜设置，有助于碎石进入桩孔内。

进一步地，滑轨机构20还包括多个滑轮22，多个滑轮22设置在空心圆柱体21和引孔护筒300之间。具体地，多个滑轮22设置在空心圆柱体21与引孔护筒300之前，多个滑轮22分别与空心圆柱体21和引孔护筒300接触，多个滑轮22能够为筒状圆柱件提供支撑，从而保证了引孔护筒300与空心圆柱体21的同轴度，以提高填料进入桩孔的均匀性。

需要指出的是，多个滑轮22沿引孔护筒300的轴向间隔设置，并且多个滑轮22在引孔护筒300的周向均匀设置，多个滑轮22的设置方式能够进一步保证引孔护筒300、空心圆柱体21以及圆锥本体的同轴度，使得进入到桩孔内的填料的均匀性得到了保证，使得施工的质量得到了进一步地提高。

进一步地，检测机构30包括多个信标31和图像采集部件32，多个信标31设置在漏斗本体11的内表面上，并且多个信标31沿漏斗本体11的圆台母线方向按尺寸均匀设置，图像采集部件32位于漏斗本体11的外侧，用于采集信标31的图像信息。具体地，多个信标31设置在圆锥本体的内表面上，并且多个信标31沿漏斗本体11的圆台母线的方向按尺寸均匀设置。当漏斗本体11内填满填料时，随着漏斗本体11内部的填料不断进入到桩孔内，被填料遮挡的信标31不断显现，图像采集部件32实时采集漏斗本体11内部显现的信标31，并且将采集到的信息反馈至控制机构50，控制机构50根据采集到的信息进行分析计算，从而计算出漏斗本体11内剩余填料量，控制机构50依据填料的使用情况对上料机构40发送上料指令，从而保证了填料能够得到充足供应，使得施工的效率得到了充分的保证。

需要指出的是，在漏斗本体11内部的同一圆周上按尺寸等间隔设置有多个信标以形成信标环，沿漏斗本体11的圆台母线方向间隔设置有多个信标环，通过设置有信标环，从而能够保证图像采集部件32可以准确获取到漏斗内的填料剩余的信息，进而保证填料能够供应充足。

进一步地，图像采集部件32为定点监测摄像头或者具有摄像头的无人机。具体地，在一些实施方式中，将图像采集部件32设置为定点监控摄像头，摄像头对准漏斗本体11的内部设置，从而保证了对漏斗本体11内部图像采集的准确性；在一些实施方式中，将图像采集部件32设置为搭载有摄像头的无人机，利用无人机上的摄像头对漏斗本体11的情况进行图像采集，无人机的位置可进行调整，从而能够实现对漏斗本体11进行多角度的图像采集，进一步提高了检测的精度及准确性。

需要指出的是，将图像采集部件32设置为具有摄像头的无人机，利用无人机的可移动飞行的特性能够实现对施工现场的图像采集，从而实现了对施工现场的常规监控。

进一步地，上料机构40为装载机。具体地，上料机构40设置为装载机，装载机与控制机构50通信连接，控制机构50能够远程对装载机进行控制，即对装载机进行远程遥控(无人驾驶)，控制机构50能够结合现场的具体情况对装载机每次取料量、行走路线、行走速度、卸料量进行规划及控制，有效减少低负荷行走、空车等待、低速行走、路线混乱、与其他机械设备相互干扰等低功效上料问题。

进一步地，控制机构50包括云服务器51，云服务器51分别与漏斗机构10、滑轨机构20、检测机构30和上料机构40通信连接。具体地，云服务器51通过无线传输的方式分别与漏斗机构10、滑轨机构20、检测机构30以及上料机构40进行通信，云服务器51根据检测机构30所检测的数据对施工进行规划，并且发送相应的指令给漏斗机构10、滑轨机构20以及上料机构40，从而实现了上料操作的自动化，进而减少了施工过程中的劳动量，提高了施工的效率，降低了施工的成本。

进一步地，控制机构50包括移动终端52，移动终端52与云服务器51通信连接。具体地，移动终端52可以为手机、笔记本电脑或IPAD等设备，移动终端52内安装有预设软件，移动终端52与云服务器51通信连接，通过预设软件施工相关人员可对上料的具体情况进行查看，同时可通过授权利用预设软件对现场的机构运行进行设定以及介入，从而提高了操控的便捷性。

另外，云服务器51根据检测机构30所采集的数据对填料进行采样，并且对采样的数据进行分析，相关人员可通过预设软件查看分析的结果，从而能够实时了解相关情况，使得施工的质量得到了保证。

基于上述振冲桩的上料装置，具体提供一种振冲碎石桩智能上料方法，以填料为碎石为例，如图3所示，该振冲碎石桩智能上料方法包括：

S1:获取振冲器200的第一参数和上料装置的第二参数，根据第一参数和第二参数，建立上料装置与振冲器200相匹配的上料控制模型；

S2:获取振冲器200的当前工作参数，其中，当前工作参数包括振冲器200的当前电流强度、振冲器200的当前留振时间和振冲器200的当前振冲深度；

S3:根据振冲器200的当前工作参数和上料控制模型，获得上料装置与振冲器200的当前工作参数相匹配的上料参数；

S4:根据上料参数，发出控制指令。

其中，第一参数包括电流强度、留振时间和振冲深度，电流强度的范围为0～300A，留振时间为0～30s/次，深度通过振冲导杆获得；第二参数包括漏斗本体11的旋转速度、滑轨的滑动速度、装载机的移动速度和碎石的置换率，旋转速度的范围为0～10转/min，滑动速度的范围为0～10cm/s，移动速度的范围为0～10km/h，通过计算获得碎石的置换率。

需要指出的是，置换率通过如下公式计算获得：

其中，在公式(1)中，Δv为碎石的体积变化量，h₁为碎石的第一位置高度，h₂为碎石的第二位置高度，r₁为漏斗本体11的第一开口端的半径，r₂为滑轨的半径；在公式(2)中，Δm为碎石的质量变化量，Δv为碎石的体积变化量，

为碎石的平均密度；在公式(3)中，Q为碎石的置换率，Δv为碎石的体积变化量，v为设计拟振冲土体体积。

另外，振冲碎石桩智能上料方法还包括：获取碎石表面的采样层的总数量；获取碎石表面的采样层的粒径尺寸分布比例；计算碎石表面的采样层的级配数据。

具体地，云服务器51基于信标31监控视频图像，云服务器51自动识别分析，根据(1)计算得到单桩实时碎石体积、质量和置换率数据，可通过移动终端52实时查看数据。

此外，云服务器51基于装载机漏斗本体11的碎石面层随机监控视频图片进行数据采样，通过图像自动识别技术自动分析，得到碎石表面采样层碎石总数量、粒径尺寸分布比例、进而计算出采样层级配数据。振冲桩上料采样层颗粒级配分析样表见表1，振冲桩上料采样层颗粒级配分析样图见图2。

表1振冲桩智能上料采样层颗粒级配分析表(样表)

进一步地，振冲碎石桩智能上料方法还包括：规划上料最佳的行走路径。具体地，车辆自动驾驶功能应用于装载机，根据云服务器51的计算分析，自动计算出装载机“取料-送料-抬升-卸料-回程-取料”等最优行走路径，实现自动闭环控制，并通过云端服务器下发指令到装载机，有效减少低负荷行走、空车等待、低速行走、路线混乱、与其他机械设备相互干扰等低功效上料问题。

本发明还涉及一种振冲桩上料控制系统，振冲桩上料控制系统包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的控制程序，控制程序被处理器执行时实现根据如上所述的振冲碎石桩智能上料方法。

本发明另外提出了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，计算机可读指令可被处理器执行以实现根据如上的振冲上料的控制方法。

需要说明的是，所述计算机可读介质可以包括，但不限于光盘、变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。

本实施例提供的计算机可读存储介质与上述实施例提供的振冲碎石桩智能上料方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

需要说明的是，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，取决于所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (11)

1.一种振冲碎石桩智能上料装置，其特征在于，所述振冲碎石桩智能上料装置包括：

漏斗机构，所述漏斗机构对应设置在振冲桩的桩孔的上侧，用于向所述桩孔内送入填料；

滑轨机构，所述滑轨机构与所述漏斗机构配合，用于控制所述漏斗机构的填料参数；

检测机构，所述检测机构用于采集所述漏斗机构内的所述填料的当前数据；

上料机构，所述上料机构用于对所述漏斗机构补充所述填料；

控制机构，所述控制机构分别与所述漏斗机构、所述滑轨机构、所述检测机构和所述上料机构通信连接。

2.根据权利要求1所述的振冲碎石桩智能上料装置，其特征在于，所述漏斗机构包括：

漏斗本体，所述漏斗本体与所述桩孔同轴设置，所述漏斗本体包括同轴设置的第一开口端和第二开口端，所述第一开口端的直径大于所述第二开口端的直径，所述第一开口端位于所述漏斗本体的顶部，所述第二开口端位于所述漏斗本体的底部；

支架，所述漏斗本体以可转动的方式设置在所述支架上。

3.根据权利要求2所述的振冲碎石桩智能上料装置，其特征在于，所述漏斗机构还包括第一驱动件，所述第一驱动件与所述漏斗本体传动连接，用于驱动所述漏斗本体绕其轴线转动。

4.根据权利要求2所述的振冲碎石桩智能上料装置，其特征在于，所述滑轨机构包括：

空心圆柱体，所述空心圆柱体以可移动的方式设置在所述漏斗本体内，并且所述空心圆柱体套装在所述桩孔的引孔护筒的顶部外侧；

第二驱动件，所述第二驱动件与所述空心圆柱体传动连接。

5.根据权利要求4所述的振冲碎石桩智能上料装置，其特征在于，所述滑轨机构还包括多个滑轮，多个所述滑轮设置在所述空心圆柱体和所述引孔护筒之间。

6.根据权利要求2所述的振冲碎石桩智能上料装置，其特征在于，所述检测机构包括：

多个信标，多个所述信标设置在所述漏斗本体的内表面上，并且多个所述信标沿所述漏斗本体的圆台母线方向间隔设置；

图像采集部件，所述图像采集部件位于所述漏斗本体的外侧，用于采集所述信标的图像信息。

7.一种振冲碎石桩智能上料方法，用于实施如权利要求1-6任一项所述的装置，其特征在于，所述振冲碎石桩智能上料方法包括：

建立上料装置与振冲器相匹配的上料控制模型；

获取振冲器的当前工作参数；

根据振冲器的当前工作参数和上料控制模型，获得上料装置与振冲器的当前工作参数相匹配的上料参数；

根据上料参数，发出控制指令。

8.根据权利要求7所述的振冲碎石桩智能上料方法，其特征在于，在建立上料装置与振冲器相匹配的上料控制模型的步骤中，包括：

获取振冲器的第一参数；

获取上料装置的第二参数；

根据第一参数和第二参数，构建上料控制模型。

9.根据权利要求8所述的振冲碎石桩智能上料方法，其特征在于，所述第一参数包括：

电流强度，所述电流强度的范围为0～300A；

留振时间，所述留振时间为0～30s/次；

振冲深度，所述深度通过振冲导杆获得。

10.根据权利要求8所述的振冲碎石桩智能上料方法，其特征在于，所述第二参数包括：

漏斗本体的旋转速度，所述旋转速度的范围为0～10转/min；

滑轨的滑动速度，所述滑动速度的范围为0～10cm/s；

装载机的移动速度，所述移动速度的范围为0～10km/h；

碎石的置换率，通过计算获得所述碎石的置换率。

11.根据权利要求10所述的振冲碎石桩智能上料方法，其特征在于，所述置换率通过如下公式计算获得：

其中，在公式(1)中，Δv为碎石的体积变化量，h₁为碎石的第一位置高度，h₂为碎石的第二位置高度，r₁为漏斗本体的第一开口端的半径，r₂为滑轨的半径；在公式(2)中，Δm为碎石的质量变化量，Δv为碎石的体积变化量，

为碎石的平均密度；在公式(3)中，Q为碎石的置换率，Δv为碎石的体积变化量，v为设计拟振冲土体体积。

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