CN213874468U - 一种强夯施工过程的参数自动监测装置 - Google Patents
一种强夯施工过程的参数自动监测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213874468U CN213874468U CN202023168687.XU CN202023168687U CN213874468U CN 213874468 U CN213874468 U CN 213874468U CN 202023168687 U CN202023168687 U CN 202023168687U CN 213874468 U CN213874468 U CN 213874468U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- monitoring
- vehicle
- rammer
- dynamic compaction
- gnss receiver
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Road Paving Machines (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种强夯施工过程的参数自动监测装置。包括安装在夯机缆绳上用于监测缆绳受力的拉力传感器和安装在夯锤挂钩上用于监测夯锤位置的第一GNSS接收机；还包括车载控制器和监控显示器，拉力传感器和第一GNSS接收机与车载控制器连接并将缆绳所受拉力数据与夯锤的位置数据向车载控制器发送，监控显示器与车载控制器连接并对监测信息进行显示。本实用新型实现了强夯施工过程参数的自动监测，解决了现有监测方式下人为因素干扰大、管理粗放的问题，有利于实现对强夯施工过程的精准控制。本自动监测装置监测精度高、响应速度快，因此能够及时将监测信息反馈给施工过程作参考，出现问题及时进行补救，保证强夯施工的施工质量。
Description
技术领域
本实用新型属于施工监测技术领域，尤其涉及一种强夯施工过程的参数自动监测装置。
背景技术
强夯法即强力夯实法，又称动力固结法。是利用大型履带式强夯机将8～30t的夯锤从6～30m高度自由落下，对土层进行强力夯实，迅速提高地基的承载力及压缩模量，形成比较均匀的、密实的地基，在地基一定深度内改变了地基土的孔隙分布。强夯施工具有工期短、效果好、造价低等诸多优点，已广泛运用到高速公路铁路、机场、核电站、大工业区、港口填海等基础加固工程。
有效地控制强夯施工质量是保证地基稳定与安全的关键。根据《强夯地基处理技术规程》(CECS279-2010)规定：强夯施工质量主要通过控制强夯施工过程参数(如夯点位置、夯锤落距、夯击次数、夯击遍数和最后两击的夯沉量等)和夯后地基强度、压实度、压缩模量及地基承载力等来实现。但目前我国强夯施工信息化整体水平较低，强夯施工过程参数控制主要依靠监理和施工人员旁站人为控制。由于受人为因素干扰大、管理粗放，难以实现对强夯施工过程的精准控制。一旦存在施工质量缺陷，无法及时反馈施工过程，给施工质量补救造成很大困难。
因此，需要针对现有施工控制的不足，提出一种基于传感器和全球导航卫星系统的强夯施工过程的参数自动监测装置，实现强夯施工过程参数的自动采集，有助于实现强夯施工的数字化管理，保证施工质量。
实用新型内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、实现强夯施工过程参数自动采集的强夯施工过程的参数自动监测装置。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种强夯施工过程的参数自动监测装置包括安装在夯机缆绳上用于监测缆绳受力的拉力传感器和安装在夯锤挂钩上用于监测夯锤位置的第一GNSS接收机；还包括车载控制器和监控显示器，拉力传感器和第一GNSS接收机与车载控制器连接并将缆绳所受拉力数据与夯锤的位置数据向车载控制器发送，监控显示器与车载控制器连接并对监测信息进行显示。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型提供了一种结构设计合理的强夯施工过程的参数自动监测装置，与现有的人工监测方式相比，本实用新型中提供了一种基于传感器和全球导航卫星系统的信息化装置，实现了强夯施工过程参数的自动监测，解决了现有监测方式下人为因素干扰大、管理粗放的问题，有利于实现对强夯施工过程的精准控制。通过在夯机缆绳上设置拉力传感器，实现了对夯机缆绳受力情况的连续监测，通过在夯锤挂钩上安装差分GNSS，实现了对夯锤高度位置的连续监测，前述受力监测和位置监测构成了监测的基础数据，有利于实现对诸如夯锤落距、夯击次数等参数的监测。
本自动监测装置监测精度高、响应速度快，因此能够及时将监测信息反馈给施工过程作参考，出现问题及时进行补救，保证强夯施工的施工质量。
优选地：还包括安装在夯机车辆的车体上用于监测车辆位置的第二GNSS接收机，第二GNSS接收机与车载控制器连接并将车辆位置数据向车载控制器发送。
优选地：所述拉力传感器选取为应变式拉力传感器；第一GNSS接收机采用支架安装固定在夯锤挂钩上并跟随夯锤挂钩同步活动。
优选地：车载控制器和监控显示器安装在夯机车辆的驾驶室内，拉力传感器、第一GNSS接收机和第二GNSS接收机均采用导联线与车载控制器连接。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图；
图2是本实用新型中车辆部分的结构示意图。
图中：1、夯机车辆；2、夯机支臂；3、夯机缆绳；4、夯锤挂钩；5、夯锤；6、第二GNSS接收机；7、车载控制器；8、监控显示器；9、拉力传感器；10、第一GNSS接收机。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。
请参见图1和图2，本实用新型的强夯施工过程的参数自动监测装置包括安装在夯机缆绳3上用于监测缆绳受力的拉力传感器9和安装在夯锤挂钩4上用于监测夯锤5位置的第一GNSS接收机10。夯锤挂钩4和夯锤5通过夯机缆绳3吊挂在夯机支臂2上。
在动态强夯施工过程中，拉力传感器9持续监测夯机缆绳3的受力情况，通过对夯机缆绳3的受力情况进行分析(拉力传感器9的拉力骤增/骤降分别代表夯锤5被吊起/放下)，得到夯锤5状态变化的判断，实现了对夯击次数参数的监测。本实施例中，拉力传感器9选取为应变式拉力传感器。应变式拉力传感器是通过感知应变片产生的形态变化配合内部设置的测量电路实现对所受拉力进行计量的一类传感器，属于现有的部件，可以通过市购获取。
GNSS接收机是指采用差分定位技术的GNSS(全球导航卫星系统，GlobalNavigation Satellite System)接收机，采用GPS和北斗双模定位，其中GPS采用差分定位技术以提高定位精度。GNSS接收机属于现有部件，可以通过市购获取。
在动态强夯施工过程中，第一GNSS接收机10持续监测夯锤挂钩4和夯锤5的高度位置变化情况，通过对高度位置变化情况进行分析，得出夯锤5的空间位置变化数据信息，因而实现了对夯锤落距/夯击高程和夯沉量参数的监测。同时，由第一GNSS接收机10产生的位置信息还可以作为夯点位置判断的信息，实现了对夯点位置参数的监测。
本实施例中，第一GNSS接收机10采用支架安装固定在夯锤挂钩4上并跟随夯锤挂钩4同步活动。
还包括车载控制器7和监控显示器8，拉力传感器9和第一GNSS接收机10与车载控制器7连接并将夯机缆绳3所受拉力数据与夯锤5的高度位置数据向车载控制器7发送，监控显示器8与车载控制器7连接并对监测信息进行显示，供操作人员查看。
本实施例中，还包括安装在夯机车辆1的车体上用于监测车辆位置的第二GNSS接收机6，第二GNSS接收机6与车载控制器7连接并将车辆位置数据向车载控制器7发送，第二GNSS接收机6直接安装固定在车体上。因此，通过第二GNSS接收机6产生的位置信号，能够实现对夯机车辆1的位置监测，便于对车辆的施工位置进行持续监测。
为了便于夯机车辆1的驾驶员对监测信息进行查看，令监测信息及时形成施工反馈，本实施例中将车载控制器7和监控显示器8安装在夯机车辆1的驾驶室内，令拉力传感器9、第一GNSS接收机10和第二GNSS接收机6均采用导联线与车载控制器7连接。
车载控制器7接收拉力传感器9、GNSS接收机采集的数据，完成夯点位置、夯击次数、夯锤落距、夯沉量等施工参数的实时解算，监控显示器8对前述解算的数据信息进行图形化显示。车载控制器7包括处理器模块和模数转换模块，其中模数转换模块与拉力传感器9连接并将传感器产生的拉力模拟量转换为数字量，处理器模块基于FPGA芯片搭建，拉力数字量以及位置数字量由处理器模块接收后进行解算处理，生成监测信息后输出给监控显示器8进行显示。车载控制器7与监控显示器8两者可以合二为一，即构成带有显示功能的车载监控终端。
强夯施工参数的采集和计算方式如下：
(1)安装在夯锤挂钩4上的第一GNSS接收机10实时采集夯锤挂钩4的位置坐标，经过夯锤挂钩4与夯锤5之间连接的几何关系(一般情况下，夯锤5位于夯锤挂钩4的正下方)，换算得到夯锤5的空间位置信息，可求得强夯施工过程中夯点位置参数的监测信息。
(2)安装在夯机缆绳3上的拉力传感器9实时监测夯机缆绳3的受力状态，当夯机缆绳3由松弛状态变为拉紧状态时，反映到拉力传感器9为拉力骤增，代表夯锤5被吊起；夯机缆绳3由拉紧状态变为松弛状态时，反映到拉力传感器9为拉力骤降，代表夯锤5被放下；拉力传感器9完成一次拉力骤增骤降过程代表强夯一次；因此，通过拉力传感器9的拉力骤增骤降变化，可实现对夯击次数参数的监测。
(3)安装在夯锤挂钩4上的第一GNSS接收机10监测施工过程中的高程变化，当每次夯击高程值出现最大值时，代表夯锤5提升到最高处，相应地当高程值出现最小值时，代表夯锤5落地；因此，通过计算高程值的最大值和最小值之差，可监测夯锤5的夯锤落距参数。
(4)本次夯锤5落地的高程值与前一次夯锤5落地的高程值的差值的绝对值，代表本次夯击作业的夯沉量参数。
(5)通过上述(1)～(4)求得的夯点位置、夯击次数、夯锤落距和夯沉量等强夯施工参数，经车载控制器7和监控显示器8进行解算和图形化显示，指导驾驶员强夯施工。
(6)安装在夯机车辆1的车体上的第二GNSS接收机6产生的位置数据反映车辆的施工位置参数，该施工位置参数可以用于指导夯机车辆1的作业路径，找准设定的夯点位置。
Claims (4)
1.一种强夯施工过程的参数自动监测装置，其特征是：包括安装在夯机缆绳(3)上用于监测缆绳受力的拉力传感器(9)和安装在夯锤挂钩(4)上用于监测夯锤(5)位置的第一GNSS接收机(10)；还包括车载控制器(7)和监控显示器(8)，拉力传感器(9)和第一GNSS接收机(10)与车载控制器(7)连接并将缆绳所受拉力数据与夯锤(5)的位置数据向车载控制器(7)发送，监控显示器(8)与车载控制器(7)连接并对监测信息进行显示。
2.如权利要求1所述的强夯施工过程的参数自动监测装置，其特征是：还包括安装在夯机车辆(1)的车体上用于监测车辆位置的第二GNSS接收机(6)，第二GNSS接收机(6)与车载控制器(7)连接并将车辆位置数据向车载控制器(7)发送。
3.如权利要求2所述的强夯施工过程的参数自动监测装置，其特征是：所述拉力传感器(9)选取为应变式拉力传感器；第一GNSS接收机(10)采用支架安装固定在夯锤挂钩(4)上并跟随夯锤挂钩(4)同步活动。
4.如权利要求3所述的强夯施工过程的参数自动监测装置，其特征是：车载控制器(7)和监控显示器(8)安装在夯机车辆(1)的驾驶室内，拉力传感器(9)、第一GNSS接收机(10)和第二GNSS接收机(6)均采用导联线与车载控制器(7)连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023168687.XU CN213874468U (zh) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 一种强夯施工过程的参数自动监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023168687.XU CN213874468U (zh) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 一种强夯施工过程的参数自动监测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213874468U true CN213874468U (zh) | 2021-08-03 |
Family
ID=77043367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202023168687.XU Active CN213874468U (zh) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 一种强夯施工过程的参数自动监测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213874468U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114277765A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-04-05 | 中交二航局广西建设工程有限公司 | 一种强夯机夯沉量自动检测方法 |
| CN117233779A (zh) * | 2023-08-10 | 2023-12-15 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 | 一种基于卫星定位和激光雷达测距的强夯监测方法及系统 |
-
2020
- 2020-12-24 CN CN202023168687.XU patent/CN213874468U/zh active Active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114277765A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-04-05 | 中交二航局广西建设工程有限公司 | 一种强夯机夯沉量自动检测方法 |
| CN114277765B (zh) * | 2022-01-13 | 2024-06-14 | 中交二航局广西建设工程有限公司 | 一种强夯机夯沉量自动检测方法 |
| CN117233779A (zh) * | 2023-08-10 | 2023-12-15 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 | 一种基于卫星定位和激光雷达测距的强夯监测方法及系统 |
| CN117233779B (zh) * | 2023-08-10 | 2024-04-09 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 | 一种基于卫星定位和激光雷达测距的强夯监测方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN213874468U (zh) | 一种强夯施工过程的参数自动监测装置 | |
| CN103088807B (zh) | 强夯地基加固处理系统及其方法 | |
| CN108717082B (zh) | 一种基于集成声波检测技术的土石料压实质量连续评估方法 | |
| CN108254068B (zh) | 一种填筑工程压实质量的振动能量在线检测系统 | |
| CN102251510A (zh) | 强夯机夯沉量检测系统 | |
| CN103759966B (zh) | 检测干密度的静压取土设备及沙土压实度的质量控制方法 | |
| CN107843711B (zh) | 一种基于冲击加速度的强夯施工效果检测方法 | |
| CN111075463B (zh) | 盾构施工出土可视化监控管理方法及出土量可视化监控管理系统 | |
| CN215909901U (zh) | 多数据混合高边坡监测预警装置 | |
| CN111636406B (zh) | 用于强夯机的智能监控系统 | |
| CN108007800A (zh) | 一种循环动载土体沉降的模型试验装置及试验方法 | |
| CN104074181B (zh) | 定义并计算夯沉比确定最优夯击数的方法 | |
| CN110428160A (zh) | 一种强夯机的数字化施工管理系统、方法及强夯机 | |
| CN206289629U (zh) | 一种载体桩的施工设备 | |
| CN106774069B (zh) | 一种基于三维激光扫描的土方填筑监控装置及方法 | |
| CN111735493A (zh) | 水运工程大面积复杂场地地基动力固结智能化施工控制方法及设备 | |
| CN113936228A (zh) | 基于无人机数据校核的高边坡监测预警系统 | |
| CN105178280B (zh) | 一种强夯机综合作业参数采集系统及其工作方法 | |
| CN105649001A (zh) | 强夯施工自动监控系统 | |
| CN107843743B (zh) | 一种基于冲击加速度的强夯施工数据采集方法 | |
| CN113564988A (zh) | 一种快速检测道路压实质量的检测装置及方法 | |
| CN113338313A (zh) | 智能预应力锚索张拉系统及方法 | |
| CN115821880B (zh) | 一种基于tof相机的夯沉量测量方法 | |
| CN202099794U (zh) | 强夯机夯沉量检测系统 | |
| CN203977470U (zh) | 一种砂桩机的砂量砂面测量系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |