CN116027820A - 高压旋喷桩施工地下压力管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高压旋喷桩施工地下压力管理系统，包括高压旋喷桩主机、高压泵、搅拌系统、压力传感器、主控板、副控板、触摸显示屏、声光告警模块、流量计、手机，所述主控板上设置有主无线模块，所述副控板上设置有副无线模块，所述触摸显示屏上设置有4G/5G模块和手机相连。本发明中高压旋喷桩施工全过程地下压力值的采集和自动比较并发出声光报警，本系统自动采集实时压力值并自动和当前深度允许压力值进行比较，超过标准了就通过声光报警及时提醒操作工人及时进行干预，避免施工事故的发生。

Description

高压旋喷桩施工地下压力管理系统

技术领域

本发明涉及一种高压旋喷桩施工地下压力管理系统。

背景技术

高压旋喷桩施工工艺广泛使用在各种需要保护地下建筑物的加固工程中,该施工工艺的特点是能很好的控制地下压力，使得在施工过程中能很好的保护周边建筑,因此，随时掌握地下实时压强至关重要。

现有施工作业管理系统只能显示实时压强，是否超过规定值了，一般工人不清楚，即使知道，也需要工人不停的观察压力值的变化，非常容易疲劳，常常发生因压力变大而没有及时发现，给周围建筑物造成破坏。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供高压旋喷桩施工地下压力管理系统，能时实监控地下压力，并全程和设定允许压力值自动进行比较，保证施工的安全。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供高压旋喷桩施工地下压力管理系统，其特征在于，包括高压旋喷桩主机、高压泵、搅拌系统、压力传感器、主控板、副控板、触摸显示屏、声光告警模块、流量计、手机，所述主控板上设置有主无线模块，所述副控板上设置有副无线模块，所述触摸显示屏上设置有4G/5G模块和手机相连，所述MJS主机依次连接高压泵和搅拌系统，所述高压泵和搅拌系统之间设置有流量计，所述高压泵的开关和副控板电连接，所述流量计和副控板电连接，所述压力传感器同时和主控板、副控板电连接，所述声光警告模板和主控板电连接，所述主控板和触摸显示屏电连接；所述压力传感器感知地下压力传送到主控板面，由主控板A/D转换接口将模理量转化成数字量供CPU计算分析，判断地下压力是否超过了安全生产的压力，如果超过安全压力红线，主控系统发出声光报警提醒工作人员注意，并利用局域网无线模块通知副控制系统，由副控板输出控制信号经由交流接触器关断高压泵，保证地下压力的安全。

优选的，所述高压泵的开关通过交流接触器操控，所述交流接触器和副控板电连接。

优选的，所述手机上设置有APP对触摸显示屏进行远程操控。

优选的，所述压力传感器能够监测高压旋喷桩施工设备主机、高压水泥浆泵以及地下水泥浆的相关信息，包括喷浆管深度、喷浆口地下压力、泥浆泵流量、以及高压泵的阀位，对控制对象的监测值与设定值进行比较，输出报警信号给声光告警模块进行报警。

优选的，所述主控板与副控板之间能够通信和信息交换。

优选的，所述主控板根据压力传感器的实时数据能够进行模数转换，计算地底压力，比较地下压力的预测值，从而决定是否声光告警，然后远程通信到副控板，通知副控板执行关断水泥浆高压泵。

优选的，所述压力传感器监测水泥浆管道流量，测量后由副控板采集、计算、再用无线传回主控板保存。

还涉及高压旋喷桩施工地下压力管理系统方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)定位；

2)高压旋喷桩主机就位，调平，接上喷浆管，同时固定好压力传感器和线，把喷浆管下到设计深度。

3)喷浆管一边回转一边按设计压力值喷浆，同时，按设计要求设定提升速度，该数值根据不同直径的桩，手动设置；

4)按开始按键，根据需要调整钻杆或处理别的事情需要暂停计时，按暂停键，待处理好后再按开始键继续计时；

5)压力传感器传上来的实时压力值和仪表中的理论压力值进行比较，实时压力值大于相应深度的理论压力值时需要输出信号，产生声光报警，并输出信号给水泥浆高压浆泵，停止工作。

本发明的有益效果在于：

(1)高压旋喷桩施工全过程地下压力值的采集和自动比较并发出声光报警，本系统自动采集实时压力值并自动和当前深度允许压力值进行比较，超过标准了就通过声光报警及时提醒操作工人及时进行干预，避免施工事故的发生；

(2)极大的减轻施工人员的劳动强度，最大程度避免人为疏忽造成的事故；

(3)根据需要可以实现高压泥浆泵的自动停止，完全避免掉地下压力的超标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的高压旋喷桩施工地下压力管理系统的结构示意图。

附图标记说明：1、主控板；2、压力传感器；3、流量计；4、高压泵；5、主无线模块；6、副控板；7、副无线模块；8、4G/5G模块；9、手机；10、触摸显示屏；11、声光告警模块；12、MJS主机；13、搅拌系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，如图1所示，高压旋喷桩施工地下压力管理系统，其特征在于，包括高压旋喷桩主机、高压泵、搅拌系统、压力传感器、主控板、副控板、触摸显示屏、声光告警模块、流量计、手机，所述主控板上设置有主无线模块，所述副控板上设置有副无线模块，所述触摸显示屏上设置有4G/5G模块和手机相连，所述MJS主机依次连接高压泵和搅拌系统，所述高压泵和搅拌系统之间设置有流量计，所述高压泵的开关和副控板电连接，所述流量计和副控板电连接，所述压力传感器同时和主控板、副控板电连接，所述声光警告模板和主控板电连接，所述主控板和触摸显示屏电连接；所述压力传感器感知地下压力传送到主控板面，由主控板A/D转换接口将模理量转化成数字量供CPU计算分析，判断地下压力是否超过了安全生产的压力，如果超过安全压力红线，主控系统发出声光报警提醒工作人员注意，并利用局域网无线模块通知副控制系统，由副控板输出控制信号经由交流接触器关断高压泵，保证地下压力的安全。

显示界面能显示压力传感器传上来的实时压力值，不同深度理论压强值的函数关系为：p＝ρgh式中g＝9.8N/kg或g＝10N/kg，h的单位是m，ρ的单位是kg/m³，压强p的单位是Pa，这里设定ρ＝1.6(水泥浆密度)。

喷浆管的实时深度函数关系为：最大深度-提升速度*时间.

根据地下压力理论值的计算，得到压力门限作为报警红线，当实际传感器测得的数字达到报警数值，就执行报警处理流程，严重情况下自动关闭高压水泥浆泵，达到全过程中的压力管理。

进一步的，所述高压泵的开关通过交流接触器操控，所述交流接触器和副控板电连接。

进一步的，所述手机上设置有APP对触摸显示屏进行远程操控。

优选的，所述压力传感器能够监测高压旋喷桩施工设备主机、高压水泥浆泵以及地下水泥浆的相关信息，包括喷浆管深度、喷浆口地下压力、泥浆泵流量、以及高压泵的阀位，对控制对象的监测值与设定值进行比较，输出报警信号给声光告警模块进行报警。

进一步的，所述主控板与副控板之间能够通信和信息交换。

进一步的，所述主控板根据压力传感器的实时数据能够进行模数转换，计算地底压力，比较地下压力的预测值，从而决定是否声光告警，然后远程通信到副控板，通知副控板执行关断水泥浆高压泵。

进一步的，所述压力传感器监测水泥浆管道流量，测量后由副控板采集、计算、再用无线传回主控板保存。

高压旋喷桩施工地下压力管理系统的操作方法，包括以下步骤：

1)定位；

2)高压旋喷桩主机就位，调平，接上喷浆管，同时固定好压力传感器和线，把喷浆管下到设计深度。

3)喷浆管一边回转一边按设计压力值喷浆，同时，按设计要求设定提升速度，该数值根据不同直径的桩，手动设置；

4)按开始按键，根据需要调整钻杆或处理别的事情需要暂停计时，按暂停键，待处理好后再按开始键继续计时；

5)压力传感器传上来的实时压力值和仪表中的理论压力值进行比较，实时压力值大于相应深度的理论压力值时需要输出信号，产生声光报警，如超过设定时间未处理，本系统输出信号给水泥浆高压浆泵，停止工作。

高压旋喷桩施工过程中，根据图纸和施工方案要求，在作业管理系统界面上对当前桩进行施工数据设定。

数据设定完毕后根据深度和压力值函数关系在显示界面上自动产生出压力报警线。

对固定在钻杆头部的压力传感器传上来的当前深度压力值进行自动采集。该数据在显示界面显示出来。

当实时压力值数据大于报警值时，自动输出信号给报警器产生声光报警，达到提示作用。同时通过无线信号给后台付控制板。超过规定时间压力未人未处理，本系统通过付控制板输出信号给高压泥浆泵的交流接触器停止高压泵工作。

高压旋喷桩主机工作时，同时启动该管理系统。当主机暂停工作时也要按下管理系统的暂停键同时停止工作。当高压旋喷桩主机再次工作时再次按下本系统的开始键使本系统继续工作。

本根桩施工完毕后，按下保存键，保存本根桩的所有参数以便输出上报。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动。

Claims (8)

1.高压旋喷桩施工地下压力管理系统，其特征在于，包括高压旋喷桩主机、高压泵、搅拌系统、压力传感器、主控板、副控板、触摸显示屏、声光告警模块、流量计、手机，所述主控板上设置有主无线模块，所述副控板上设置有副无线模块，所述触摸显示屏上设置有4G/5G模块和手机相连，所述MJS主机依次连接高压泵和搅拌系统，所述高压泵和搅拌系统之间设置有流量计，所述高压泵的开关和副控板电连接，所述流量计和副控板电连接，所述压力传感器同时和主控板、副控板电连接，所述声光警告模板和主控板电连接，所述主控板和触摸显示屏电连接；所述压力传感器感知地下压力传送到主控板面，由主控板A/D转换接口将模理量转化成数字量供CPU计算分析，判断地下压力是否超过了安全生产的压力，如果超过安全压力红线，主控系统发出声光报警提醒工作人员注意，并利用局域网无线模块通知副控制系统，由副控板输出控制信号经由交流接触器关断高压泵，保证地下压力的安全。

2.如权利要求1所述的高压旋喷桩施工地下压力管理系统，其特征在于，所述高压泵的开关通过交流接触器操控，所述交流接触器和副控板电连接。

3.如权利要求1所述的高压旋喷桩施工地下压力管理系统，其特征在于，所述手机上设置有APP对触摸显示屏进行远程操控。

4.如权利要求1所述的高压旋喷桩施工地下压力管理系统，其特征在于，所述压力传感器能够监测高压旋喷桩施工设备主机、高压水泥浆泵以及地下水泥浆的相关信息，包括喷浆管深度、喷浆口地下压力、泥浆泵流量、以及高压泵的阀位，对控制对象的监测值与设定值进行比较，输出报警信号给声光告警模块进行报警。

5.如权利要求1所述的高压旋喷桩施工地下压力管理系统，其特征在于，所述主控板与副控板之间能够通信和信息交换。

6.如权利要求1所述的高压旋喷桩施工地下压力管理系统，其特征在于，所述主控板根据压力传感器的实时数据能够进行模数转换，计算地底压力，比较地下压力的预测值，从而决定是否声光告警，然后远程通信到副控板，通知副控板执行关断水泥浆高压泵。

7.如权利要求1所述的高压旋喷桩施工地下压力管理系统，其特征在于，所述压力传感器监测水泥浆管道流量，测量后由副控板采集、计算、再用无线传回主控板保存。

8.如权利要求1所述的高压旋喷桩施工地下压力管理系统的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)定位；

2)高压旋喷桩主机就位，调平，接上喷浆管，同时固定好压力传感器和线，把喷浆管下到设计深度。

3)喷浆管一边回转一边按设计压力值喷浆，同时，按设计要求设定提升速度，该数值根据不同直径的桩，手动设置；

4)按开始按键，根据需要调整钻杆或处理别的事情需要暂停计时，按暂停键，待处理好后再按开始键继续计时；

5)压力传感器传上来的实时压力值和仪表中的理论压力值进行比较，实时压力值大于相应深度的理论压力值时需要输出信号，产生声光报警，并输出信号给水泥浆高压浆泵，停止工作。

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