CN113638414A - 桩基施工中的管桩自动识别收锤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了桩基施工中的管桩自动识别收锤方法，涉及管桩施工技术管理领域，通过该方法，系统可自动采集并分析打桩的相关数据，避免人为因素造成桩基施工质量误判和隐患，不会因测量误差导致桩欠打或过打的情况；采集数据的过程中，不需要人工干预，可有效减少人力支出；控制系统可向施工人员实时反馈每一锤及每一阵的进尺量，并自主判断当前桩是否满足收锤标准，方便施工人员把控管桩施工质量。
Description
技术领域
本发明涉及管桩施工技术管理领域，具体涉及一种桩基施工中的管桩自动识别收锤方法。
背景技术
锤击法是管桩施工工程中一种常见方法，即通过外力锤击桩将管桩打入地下。在端承桩施工中，是否达到了收锤标准，一般是根据要求在收锤前30击(3阵),每10击(1阵)做一次进尺量测量,要求每阵进尺量不超过设定的限值(普遍为205cm，限值与地质或土壤条件、设计单位交底以及试桩数据有关),实际收锤进尺量偏大会达不到荷载要求而引起安全隐患，偏小可能会导致管桩的过打导致管桩自身的损坏。
在实际工作中，需要设置专门的测量人员对进尺量进行测量和记录，以此来判断是否达到收锤标准。但手工作业方式容易造成进尺量数据失真，容易造成施工质量误判。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，本发明提供一种桩基施工中的管桩自动识别收锤方法，通过该方法，系统可自动采集打桩的相关数据，避免人为因素造成桩基施工质量误判和隐患，不会因测量误差导致桩欠打或过打的情况；采集数据的过程中，不需要人工干预，可有效减少人力支出；控制系统可向管理者实时反馈每一锤及每一阵的进尺量，并自主判断当前桩是否满足收锤标准，方便管理者把控管桩施工质量。
本发明采用的技术方案如下：
桩基施工中的管桩自动识别收锤方法，其特征在于，包括如下步骤：
自动识别并启动收锤流程：实时采集管桩的进尺量ΔH及锤击数n，当正常落距下的单锤进尺量ΔH小于等于启动距离时，或指定管桩位移距离内锤击数n超过指定锤数时，控制系统发出启动收锤流程指令；
记录锤击数n：确认启动收锤流程指令后，控制系统记录锤击数n，并按照设定好的每一阵的锤数，记录锤击的阵数；
获取管桩的进尺量ΔH：确认启动收锤流程指令后，控制系统记录锤击前管桩的高度位置数据S1，并读取每次锤击后管桩的高度位置数据S2，获得每次锤击后管桩的进尺量ΔH；
获取累计进尺量h：读取收锤流程过程中的锤击数n及对应的进尺量ΔH，获取累计进尺量h；
判断是否收锤：锤击数n从0开始计数，读取累计进尺量h，将一阵的累计进尺量h与收锤判断阈值进行比较，当累计进尺量h小于等于收锤判断阈值时，视为第一阵完成并自动记录第一阵锤击过程的数据；然后按照上述步骤，后续两阵累计进尺量h小于等于收锤判断阈值并小于等于上一阵累计进尺量h时，则判定当前管桩三阵的进尺量ΔH已满足收锤标准，由控制系统发送收锤完成指令，确认收锤完成流程指令后，控制系统记录收锤流程数据并上传。
由于采用了上述技术方案，本方法通过自动采集打桩的相关数据，确保数据精准，减少因人工测量误差导致管桩欠打或过打的情况；采集数据的过程中，不需要人工干预，可有效减少人力支出；可向施工人员实时反馈进入最后三阵，以及每阵的进尺量ΔH，自主判断当前管桩的打桩操作是否满足收锤标准并发送收锤完成指令，提醒操作人员可以收锤；收锤判断阈值可根据具体的工况自行设定，具有广泛的应用场景。
进一步地，在获取管桩的进尺量ΔH步骤中，进尺量ΔH的计算过程如下式1所示：
ΔH＝S1-S2 (1)
在式1中，“S1”为锤击前管桩的高度位置数据，“S2”为锤击后管桩的高度位置数据。
由于采用了上述技术方案，通过采集两次管桩的高度位置数据，即可自动获得当前锤击动作下管桩的进尺量ΔH，数值精准，计算过程简便。
进一步地，在获取累计进尺量h步骤中，将锤击数n与设定锤数N作比较，当锤击数n大于等于设定锤数N时，获取累计进尺量h，累计进尺量h的计算过程如下式2、式3所示：
在式2中，“N”为累计进尺量的设定锤数，“ΔHk”为第k次锤击的进尺量，“ΔHk+1”为第k+1次锤击的进尺量；
对式(2)进行展开，结果如下式(4)所示，得到累计进尺量h与第D次锤击的进尺量ΔHD之间的关系：
h＝ΔH1-ΔHD (3)
在式3中，“ΔH1”为第1次锤击的进尺量，“ΔHD”为第D次锤击的进尺量。
由于采用了上述技术方案，通过计算累计进尺量h，将其作为是否收锤的判断标准，规范化收锤过程，累计进尺量h根据已有的锤击数n和进尺量ΔH求得，累计进尺量h的设定锤数N可根据施工情况自主设定，以满足不同的施工标准。
进一步地，所述桩套与导向柱对应的一侧设有导向架，所述导向架上设有测量装置，所述测量装置包括加速度传感器和测距传感器；在采集锤击数n时，所述加速度传感器采集桩套的加速度数据作为管桩的加速度数据；在采集管桩的进尺量ΔH时，所述测距传感器采集桩套的高度位置数据作为管桩的高度位置数据。
由于采用了上述技术方案，通过在导向架上安装测量装置，能够方便快捷地完成对桩套的加速度数据的采集，以及桩套高度位置数据的采集，结构简单，适用于现有打桩机的测量系统升级；仅需采集管桩的加速度数据和管桩的高度位置数据便可判断当前管桩的打桩操作是否满足收锤标准，运行成本低；通过加速度传感器实现自动记录锤击数n，通过测距传感器实现对每次锤桩动作下管桩进尺量ΔH的精准采集，为工作人员实时提供精准的施工现场打桩相关数据，方便工作人员及时掌握施工情况并进行管理。
进一步地，所述测量装置与控制系统信号连接，所述测量装置与控制系统之间至少传递有桩套的加速度数据和桩套的高度位置数据。
由于采用了上述技术方案，提高测量装置的信息化水平，工作人员可通过控制系统获取采集的数据，能更有效地对施工进度进行管控。
进一步地，所述控制系统包括显示屏和人机交互设备，所述控制系统判定当前管桩的打桩操作已满足收锤标准后，可发送收锤完成指令至显示屏，人机交互设备确定收锤完成指令后向控制系统传递收锤信号，所述控制系统接收到收锤信号后向驱动系统传递控制信号并关闭驱动系统，完成当前管桩的打桩操作。
由于采用了上述技术方案，工作人员可根据显示屏显示的结果，人工确定收锤完成指令，完成收锤流程。
进一步地，所述控制系统判定当前管桩的打桩操作已满足收锤标准后，控制系统自行向驱动系统传递控制信号并关闭驱动系统，完成当前管桩的打桩操作。
由于采用了上述技术方案，控制系统可根据运行结果自主控制收锤，无需人工操作。
进一步地，所述测距传感器为非接触式传感器，所述非接触式传感器包括输出单元和参考板，所述参考板设于导向柱底端并与导向架所在的位置对应，所述输出单元设于导向架底面，所述输出单元与参考板匹配，并发射测量信号至参考板。
由于采用了上述技术方案，通过参考板与导向架上输出单元的配合，使非接触式传感器能够毫无阻碍地完成桩套高度位置数据的采集，测量结果精准。
进一步地，所述参考板的板面与水平面保持一致或平行，所述输出单元发射的测量信号为物理光信号，所述物理光信号沿竖直方向垂直射于参考板，并在参考板处反射。
由于采用了上述技术方案，确保述物理光信号垂直设于参考板的板面并反射，提高非接触式传感器测量的精准度。
进一步地，所述测距传感器为接触式传感器，所述接触式传感器设于导向架并随导向架移动，所述接触式传感器的采集端与导向柱接触。
由于采用了上述技术方案，通过在导向架上安装为接触式传感器，即可实现接触式传感器与导向柱的接触，完成桩套高度位置数据的采集，结构简单，监测系统升级成本低。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明的控制系统可自动采集打桩的相关数据，数据精准，不会因测量误差导致桩欠打或过打的情况。
2、本发明采集数据的过程中，不需要人工干预，可有效减少人力支出。
3、本发明控制系统可向施工人员实时反馈每阵的进尺量，并自主判断当前桩的打桩操作是否满足收锤标准，方便施工人员把控施工质量。
4、本发明收锤判断阈值可根据具体的工况自行设定。
5、本发明仅需采集管桩的加速度数据和管桩的高度位置数据便可完成判断当前管桩的打桩操作是否满足收锤标准，运行成本低。
6、本发明通过增设导向架，即可将测量装置安装于桩套上，完成对桩套的加速度数据的采集，以及桩套高度位置数据的采集，结构简单，适用于现有打桩机的测量系统升级。
7、本发明的测距传感器可根据需求选用接触式传感器或非接触式传感器。
附图说明
图1是本发明判断收锤的流程图；
图2是本发明打桩机的结构示意图。
图中标记：102-控制系统，103-测量装置，104-参考板，2-打桩机，202-桩锤，203-导向柱，204-导向架，205-桩套，3-管桩。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
桩基施工中的管桩自动识别收锤方法，如图1-2所示，包括如下步骤：
自动识别并启动收锤流程：实时采集管桩3的进尺量ΔH及锤击数n，当正常落距下的单锤进尺量ΔH小于等于启动距离时，或指定管桩3位移距离内锤击数n超过指定锤数时，控制系统102发出启动收锤流程指令；
记录锤击数n：确认启动收锤流程指令后，控制系统102记录锤击数n，并按照设定好的每一阵的锤数，记录锤击的阵数；
获取管桩的进尺量ΔH：确认启动收锤流程指令后，控制系统102记录锤击前管桩3的高度位置数据S1，并读取每次锤击后管桩3的高度位置数据S2，获得每次锤击后管桩3的进尺量ΔH；
获取累计进尺量h：读取收锤流程过程中的锤击数n及对应的进尺量ΔH，获取累计进尺量h；
判断是否收锤：锤击数n从0开始计数，读取累计进尺量h，将一阵的累计进尺量h与收锤判断阈值进行比较，当累计进尺量h小于等于收锤判断阈值时，视为第一阵完成并自动记录第一阵锤击过程的数据；然后按照上述步骤，后续两阵累计进尺量h小于等于收锤判断阈值并小于等于上一阵累计进尺量h时，则判定当前管桩3三阵的进尺量ΔH已满足收锤标准，由控制系统102发送收锤完成指令，确认收锤完成流程指令后，控制系统102记录收锤流程数据并上传。
具体地说，本实施例可自动采集打桩的相关数据，数据精准，减少因人工测量误差导致管桩3欠打或过打的情况；采集数据的过程中，不需要人工干预，可有效减少人力支出；可向施工人员实时反馈进入最后三阵，以及每阵的进尺量ΔH，自主判断当前管桩3的打桩操作是否满足收锤标准，并提醒操作人员可以收锤；收锤判断阈值可根据具体的工况自行设定，具有广泛的应用场景。
在获取管桩的进尺量ΔH步骤中，进尺量ΔH的计算过程如下式1所示：
ΔH＝S1-S2 (1)
在式1中，“S1”为锤击前管桩3的高度位置数据，“S2”为锤击后管桩3的高度位置数据。具体地说，通过采集两次管桩3的高度位置数据，即可自动获得当前锤击动作下管桩3的进尺量ΔH，数值精准，计算过程简便。
在获取累计进尺量h步骤中，将锤击数n与设定锤数N作比较，当锤击数n大于等于设定锤数N时，获取累计进尺量h，累计进尺量h的计算过程如下
式2、式3所示：
在式2中，“N”为累计进尺量的设定锤数，“ΔHk”为第k次锤击的进尺量，“ΔHk+1”为第k+1次锤击的进尺量；
对式(2)进行展开，结果如下式(4)所示，得到累计进尺量h与第D次锤击的进尺量ΔHD之间的关系：
h＝ΔH1-ΔHD (3)
在式3中，“ΔH1”为第1次锤击的进尺量，“ΔHD”为第D次锤击的进尺量。具体地说，通过计算累计进尺量h，将其作为是否收锤的判断标准，规范化收锤过程，累计进尺量h根据已有的锤击数n和进尺量ΔH求得，累计进尺量h的设定锤数N可根据施工情况自主设定，以满足不同的施工标准。
桩套205与导向柱203对应的一侧设有导向架204，所述导向架204上设有测量装置103，所述测量装置103包括加速度传感器和测距传感器；在采集锤击数n时，所述加速度传感器采集桩套205的加速度数据作为管桩3的加速度数据；在采集管桩3的进尺量ΔH时，所述测距传感器采集桩套205的高度位置数据作为管桩3的高度位置数据。具体地说，通过在导向架204上安装测量装置103，能够方便快捷地完成对桩套205的加速度数据的采集，以及桩套205高度位置数据的采集，结构简单，适用于现有打桩机的测量系统升级；仅需采集管桩3的加速度数据和管桩3的高度位置数据便可判断当前管桩3的打桩操作是否满足收锤标准，运行成本低；通过加速度传感器实现自动记录锤击数n，通过测距传感器实现对每次锤桩动作下管桩3进尺量ΔH的精准采集，为工作人员实时提供精准的施工现场打桩相关数据，方便工作人员及时掌握施工情况并进行管理。
所述测量装置103与控制系统102信号连接，所述测量装置103与控制系统102之间至少传递有桩套205的加速度数据和桩套205的高度位置数据。具体地说，提高测量装置103的信息化水平，工作人员可通过控制系统102获取采集的数据，能更有效地对施工进度进行管控。
所述控制系统102包括显示屏和人机交互设备，所述控制系统102判定当前管桩3的打桩操作已满足收锤标准后，可发送收锤完成指令至显示屏，人机交互设备确定收锤完成指令后向控制系统102传递收锤信号，所述控制系统102接收到收锤信号后向驱动系统传递控制信号并关闭驱动系统，完成当前管桩3的打桩操作。优选地，所述人机交互系统为按键或者键盘。工作人员可根据显示屏显示的结果，人工确定收锤完成指令，完成收锤流程。
所述测距传感器为非接触式传感器，所述非接触式传感器包括输出单元和参考板104，所述参考板104设于导向柱203底端并与导向架204所在的位置对应，所述输出单元设于导向架204底面，所述输出单元与参考板104匹配，并发射测量信号至参考板104。具体地说，通过参考板104与导向架204上输出单元的配合，使非接触式传感器能够毫无阻碍地完成桩套205高度位置数据的采集，测量结果精准。
所述参考板104的板面与水平面保持一致或平行，所述输出单元发射的测量信号为物理光信号，所述物理光信号沿竖直方向垂直射于参考板104，并在参考板104处反射。具体地说，确保述物理光信号垂直设于参考板104的板面并反射，提高非接触式传感器测量的精准度。
实施例2
桩基施工中的管桩自动识别收锤方法，替换实施例1中的测距传感器，如图1-2所示，所述测距传感器为接触式传感器，所述接触式传感器设于导向架204并随导向架204移动，所述接触式传感器的采集端与导向柱203接触。具体地说，仅在桩套205侧壁增设导向架204即可实现接触式传感器与导向柱203的接触，完成桩套205高度位置数据的采集，结构简单，监测系统升级成本低。
实施例3
桩基施工中的管桩自动识别收锤方法，如图1-2所示，包括如下步骤：
自动识别并启动收锤流程：实时采集管桩3的进尺量ΔH及锤击数n，当正常落距下的单锤进尺量ΔH小于等于启动距离时，或指定管桩3位移距离内锤击数n超过指定锤数时，控制系统102发出启动收锤流程指令；
记录锤击数n：确认启动收锤流程指令后，控制系统102记录锤击数n，并按照设定好的每一阵的锤数，记录锤击的阵数；
获取管桩的进尺量ΔH：确认启动收锤流程指令后，控制系统102记录锤击前管桩3的高度位置数据S1，并读取每次锤击后管桩3的高度位置数据S2，获得每次锤击后管桩3的进尺量ΔH；
获取累计进尺量h：读取收锤流程过程中的锤击数n及对应的进尺量ΔH，获取累计进尺量h；
判断是否收锤：锤击数n从0开始计数，读取累计进尺量h，将一阵的累计进尺量h与收锤判断阈值进行比较，当累计进尺量h小于等于收锤判断阈值时，视为第一阵完成并自动记录第一阵锤击过程的数据；然后按照上述步骤，后续两阵累计进尺量h小于等于收锤判断阈值并小于等于上一阵累计进尺量h时，则判定当前管桩3三阵的进尺量ΔH已满足收锤标准，由控制系统102发送收锤完成指令，确认收锤完成流程指令后，控制系统102记录收锤流程数据并上传。
控制系统102判定当前管桩3的打桩操作已满足收锤标准后，控制系统102自行向驱动系统传递控制信号并关闭驱动系统，完成当前管桩3的打桩操作。具体地说，控制系统102可根据运行结果自主控制收锤，无需人工操作。
实施例4
某施工现场的工作人员开始打桩作业，如图1-2所示，测量装置103中的测距传感器采集管桩3的高度位置数据，获得管桩3的进尺量ΔH，测量装置103中的加速度传感器采集加速度数据，获得锤击数n，当当正常落距下的单锤进尺量ΔH小于等于启动距离5mm时，或管桩(3)位移一米锤击数n超过200锤时，控制系统102发出启动收锤流程指令；操作人员确定启动收锤流程指令后，进入收锤流程，记录此时管桩3的高度位置数据为S1，桩锤202开始降低落距，测量装置103中的加速度传感器采集加速度数据，并将该数据传递至控制系统102，当控制系统102监测到管桩3的加速度大于加速度阈值时，记录为一次锤击数n，测量装置103中的测距传感器采集当前锤击后管桩的高度位置数据S2，并将该数据传递至控制系统102，控制系统102读取锤击前管桩3的高度位置数据S1，计算锤击前管桩3的高度位置数据S1与锤击后管桩3的高度位置数据S2的差值，得到管桩3的进尺量ΔH为28cm，重复上述过程，控制系统在每次锤击计数后，计算锤击前管桩3的高度位置数据S1与当前锤击后管桩3的高度位置数据S2的差值，作为当前锤击后桩的进尺量ΔH，设置累计进尺量h的设定锤数N为10，控制系统102再根据得到的进尺量ΔH计算近10锤的累计进尺量h，并记录该累计进尺量h，形成如下表1所示的数据：
表1锤击数、进尺量、最近10锤的累计进尺量数据记录表
| 锤击数n | 进尺量ΔH(cm) | 最近10锤的累计进尺量h(cm) | 时间 |
| 1 | 28 | 202007010 14:20:25 | |
| … | … | … | … |
| 10 | 20 | 11 | 202007010 14:23:25 |
| 11 | 18 | 10 | 202007010 14:23:27 |
| 12 | 18.5 | 8 | 202007010 14:23:29 |
| 13 | 18 | 7 | 202007010 14:23:34 |
| 14 | 17.8 | 6.8 | 202007010 14:23:37 |
| 15 | 16.5 | 6.5 | 202007010 14:29:40 |
| 16 | 16.2 | 6 | 202007010 14:29:50 |
| 17 | 16.1 | 5.7 | 202007010 14:29:59 |
| 18 | 15.8 | 5.4 | 202007010 14:30:10 |
| 19 | 15.6 | 5.2 | 202007010 14:30:20 |
| 20 | 15.0 | 5 | 202007010 14:30:40 |
| 21 | 14.2 | 202007010 14:30:60 | |
| 22 | 14 | 202007010 14:31:20 | |
| … | … | … | … |
| 30 | 11.8 | 3.2 | 202007010 14:49:10 |
| … | … | … | … |
| 40 | 8.8 | 3.0 | 202007010 14:59:10 |
在本次打桩操作已预先设定收锤判断阈值为5cm，每一阵的锤数为10锤，当最近10锤(表中为第11-20锤)的累计进尺量h小于等于收锤判断阈值后，视为第一阵完成，记录第一阵累计进尺量h1，进入第二阵，锤击数n从0开始重新计数，当最近10锤(表中为第21-30锤)的累计进尺量h小于等于收锤判断阈值并小于等于第一阵累计进尺量h1后，视为第二阵完成，记录第二阵累计进尺量h2，进入第三阵，锤击数从0开始重新计数，当最近10锤(表中为第31-40锤)的累计进尺量h小于等于收锤判断阈值并小于等于第二阵累计进尺量h2后，判定当前管桩的打桩操作已满足收锤标准，由控制系统102发送收锤完成指令，并将收锤流程数据予以记录上传，收锤完成指令在显示屏上显示，当现场人员或后台认为应继续追加收锤阵数，则自动重复上述动作，当现场人员或后台认为可以收锤，则由工作人员通过按键确认收锤完成流程指令，再由控制系统102向驱动系统传递控制信号并关闭驱动系统，完成当前管桩3的打桩操作。
本文中应用了具体的实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
Claims (10)
1.桩基施工中的管桩自动识别收锤方法，其特征在于，包括如下步骤：
自动识别并启动收锤流程：实时采集管桩(3)的进尺量ΔH及锤击数n，当正常落距下的单锤进尺量ΔH小于等于启动距离时，或指定管桩(3)位移距离内锤击数n超过指定锤数时，控制系统(102)发出启动收锤流程指令；
记录锤击数n：确认启动收锤流程指令后，控制系统(102)记录锤击数n，并按照设定好的每一阵的锤数，记录锤击的阵数；
获取管桩的进尺量ΔH：确认启动收锤流程指令后，控制系统(102)记录锤击前管桩(3)的高度位置数据S1，并读取每次锤击后管桩(3)的高度位置数据S2，获得每次锤击后管桩(3)的进尺量ΔH；
获取累计进尺量h：读取收锤流程过程中的锤击数n及对应的进尺量ΔH，获取累计进尺量h；
判断是否收锤：锤击数n从0开始计数，读取累计进尺量h，将一阵的累计进尺量h与收锤判断阈值进行比较，当累计进尺量h小于等于收锤判断阈值时，视为第一阵完成并自动记录第一阵锤击过程的数据；然后按照上述步骤，后续两阵累计进尺量h小于等于收锤判断阈值并小于等于上一阵累计进尺量h时，则判定当前管桩(3)三阵的进尺量ΔH已满足收锤标准，由控制系统(102)发送收锤完成指令，确认收锤完成流程指令后，控制系统(102)记录收锤流程数据并上传。
2.如权利要求1所述的桩基施工中的管桩自动识别收锤方法，其特征在于：在获取管桩的进尺量ΔH步骤中，进尺量ΔH的计算过程如下式1所示：
ΔH＝S1-S2 (1)
在式1中，“S1”为锤击前管桩(3)的高度位置数据，“S2”为锤击后管桩(3)的高度位置数据。
3.如权利要求1所述的桩基施工中的管桩自动识别收锤方法，其特征在于：在获取累计进尺量h步骤中，将锤击数n与设定锤数N作比较，当锤击数n大于等于设定锤数N时，获取累计进尺量h，累计进尺量h的计算过程如下式2、式3所示：
在式2中，“N”为累计进尺量的设定锤数，“ΔHk”为第k次锤击的进尺量，“ΔHk+1”为第k+1次锤击的进尺量；
对式(2)进行展开，结果如下式(4)所示，得到累计进尺量h与第D次锤击的进尺量ΔHD之间的关系：
h＝ΔH1-ΔHD (3)
在式3中，“ΔH1”为第1次锤击的进尺量，“ΔHD”为第D次锤击的进尺量。
4.如权利要求1所述的桩基施工中的管桩自动识别收锤方法，其特征在于：桩套(205)与导向柱(203)对应的一侧设有导向架(204)，所述导向架(204)上设有测量装置(103)，所述测量装置(103)包括加速度传感器和测距传感器；在采集锤击数n时，所述加速度传感器采集桩套(205)的加速度数据作为管桩(3)的加速度数据；在采集管桩(3)的进尺量ΔH时，所述测距传感器采集桩套(205)的高度位置数据作为管桩(3)的高度位置数据。
5.如权利要求4所述的桩基施工中的管桩自动识别收锤方法，其特征在于：所述测量装置(103)与控制系统(102)信号连接，所述测量装置(103)与控制系统(102)之间至少传递有桩套(205)的加速度数据和桩套(205)的高度位置数据。
6.如权利要求5所述的桩基施工中的管桩自动识别收锤方法，其特征在于：所述控制系统(102)包括显示屏和人机交互设备，所述控制系统(102)判定当前管桩(3)的打桩操作已满足收锤标准后，可发送收锤完成指令至显示屏，人机交互设备确定收锤完成指令后向控制系统(102)传递收锤信号，所述控制系统(102)接收到收锤信号后向驱动系统传递控制信号并关闭驱动系统，完成当前管桩(3)的打桩操作。
7.如权利要求5所述的桩基施工中的管桩自动识别收锤方法，其特征在于：所述控制系统(102)判定当前管桩(3)的打桩操作已满足收锤标准后，控制系统(102)自行向驱动系统传递控制信号并关闭驱动系统，完成当前管桩(3)的打桩操作。
8.如权利要求4-7任一权利要求所述的桩基施工中的管桩自动识别收锤方法，其特征在于：所述测距传感器为非接触式传感器，所述接触式传感器包括输出单元和参考板(104)，所述参考板(104)设于导向柱(203)底端并与导向架(204)所在的位置对应，所述输出单元设于导向架(204)底面，所述输出单元与参考板(104)匹配，并发射测量信号至参考板(104)。
9.如权利要求8所述的桩基施工中的管桩自动识别收锤方法，其特征在于：所述参考板(104)的板面与水平面保持一致或平行，所述输出单元发射的测量信号为物理光信号，所述物理光信号沿竖直方向垂直射于参考板(104)，并在参考板(104)处反射。
10.如权利要求4-7任一权利要求所述的桩基施工中的管桩自动识别收锤方法，其特征在于：所述测距传感器为接触式传感器，所述接触式传感器设于导向架(204)并随导向架(204)移动，所述接触式传感器的采集端与导向柱(203)接触。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2021-08-27 CN CN202110996844.6A patent/CN113638414A/zh active Pending
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