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高压喷射灌浆施工的自动监测系统的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

高压喷射灌浆施工的自动监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及施工程序自动监测技术领域,具体为压喷射灌浆 (旋喷柱)施工的自动监测系统。


背景技术:

2.高压喷射灌浆技术(简称高喷或旋喷桩施工技术)是上世纪八、九十年代在国内兴起的一门应用于水利施工和地基处理的施工工艺,主要用在水利工程和水库工程的大坝防渗、高层建筑的基坑防渗止水帷幕和软基础地基的加固施工,高压射喷灌浆其主要工作原理是利用高压射流水,对地层进行切割,将地层按照设计要求,切割成一定形状的地槽,同时进行灌浆,边切割边灌浆,水泥浆液在地槽形成防渗板墙或柱体,以截断地下水通道,达到止水防渗和加固地基的作用。
3.由于高喷灌浆的特殊施工工艺所有整个施工过程环节较以较多,机械也较多,各个机械协同工作,施工对每一个机械又有各自不同的施工参数,所以现阶段施工中就存在着如下缺陷:
4.1、要求参与施工人数多;
5.2、工人劳动强度大;
6.3、施工程序和参数都是人工控制的,对工程质量影响很大。
7.为解决上述问题,本技术提出高压喷射灌浆施工的自动监测系统。


技术实现要素:

8.(一)实用新型目的
9.为解决背景技术中的技术问题,本实用新型提出高压喷射灌浆施工的自动监测系统,具有所有施工参数数据均由传感器监测系统实时采集上传更加实时准确,避免了人工读取的失误不及时,同时传感器监测系统的引入使整个施工的自动化控制成为可能,通过自动化技术的引进提高了劳动生产率,降低了人工成本,同时也降低了工人的劳动强度,将施工的控制过程交给电脑进行自动化施工,去除了施工过程的人为失误和干预,使整个施工过程完全控制在施工要求的参数范围内,保证了施工质量的特点。
10.(二)技术方案
11.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:高压喷射灌浆施工的自动监测系统,包括前台机械和后台机械,所述前台机械包括高喷台车和钻机,所述后台机械包括高压水泵、空压机和送浆泵,所述钻机在土壤层中钻出测定孔位和设计深度的钻孔,所述高喷台车吊装有喷管,所述喷管位于钻孔中,所述喷管上面固定连接有提升装置,所述提升装置下面固定连接有旋转速度计数传感器、提升速度和深度传感器与垂直角度传感器,所述喷管和高压水泵、空压机和送浆泵同轴,所述旋转速度计数传感器、提升速度和深度传感器与垂直角度传感器均由电缆连接到中央控制器。
12.优选的,所述高压水泵管路中固定连接的传感器分别是第一流量传感器和第一压
力传感器,所述第一流量传感器和第一压力传感器均由电缆连接到中央控制器。
13.优选的,所述空压机管路中固定连接的传感器分别是第二流量传感器和第二压力传感器,所述第二流量传感器和第二压力传感器均由电缆连接到中央控制器。
14.优选的,所述送浆泵管路中固定连接的传感器分别是第三流量传感器和第三压力传感器,所述第三流量传感器和第三压力传感器均由电缆连接到中央控制器。
15.优选的,所述喷管底部对称固定连接有两个直径为1.9mm的水嘴。
16.优选的,所述喷管下端开设有注浆孔和排气孔。
17.与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:
18.一、该高压喷射灌浆施工的自动监测系统,通过设置的十个传感器对前台机械和后台机械的工作状态实时监测,当有一个传感器参数异常,前台机械和后台机械都会停止工作,保障了施工质量。
19.二、该高压喷射灌浆施工的自动监测系统,具有所有施工参数数据均由传感器监测系统实时采集上传更加实时准确,避免了人工读取的失误不及时,同时传感器监测系统的引入使整个施工的自动化控制成为可能,通过自动化技术的引进提高了劳动生产率,降低了人工成本,同时也降低了工人的劳动强度,将施工的控制过程交给电脑进行自动化施工,去除了施工过程的人为失误和干预,使整个施工过程完全控制在施工要求的参数范围内,保证了施工质量的特点。
20.三、该高压喷射灌浆施工的自动监测系统,整个施工程序的自动控制完成和各施工参数全程监控确保施工质量。
附图说明
21.图1为本实用新型的整体结构示意图;
22.图2为本实用新型的喷管结构示意图;
23.图3为本实用新型的提升装置和喷管结构示意图;
24.图4为本实用新型的高压水泵结构示意图;
25.图5为本实用新型的空压机结构示意图;
26.图6为本实用新型的送浆泵结构示意图;
27.图7为本实用新型的自动监测电连接原理框图。
28.图中:1、土壤层;2、钻孔;3、喷管;4、承载盘;5、旋转速度计数传感器;6、提升速度和深度传感器;7、垂直角度传感器;8、高压水泵;9、第一压力传感器;10、第一流量传感器;11、空压机; 12、第二流量传感器;13、第二压力传感器;14、送浆泵;15、第三流量传感器;16、第三压力传感器;17、中央控制器。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
30.请参阅图1至图7,本实用新型提供一种技术方案:高压喷射灌浆施工的自动监测
系统,其包括:旋转速度计数传感器5、提升速度和深度传感器6、垂直角度传感器7、第一流量传感器10、第一压力传感器9、第二流量传感器12、第二压力传感器13、第三流量传感器15和第三压力传感器16,在喷管3提升的过程中,旋转速度计数传感器5、提升速度和深度传感器6和垂直角度传感器7分别对喷管3的旋转速度、钻孔2的深度、钻孔2和喷管3的垂直角度进行测量,第一流量传感器10和第一压力传感器9监测高压水泵8中的流量和压力是否符合施工参数,第二流量传感器12和第二压力传感器13监测空压机11中的流量和压力是否符合施工参数,第三流量传感器15 和第三压力传感器16监测送浆泵14中的流量和压力是否符合施工参数,通过这十个传感器对前台机械和后台机械的工作状态实时监测,当有一个传感器参数异常,前台机械和后台机械都会停止工作,保障了施工质量。
31.高压喷射灌浆施工的自动监测系统,包括前台机械和后台机械,所述前台机械包括高喷台车和钻机,后台机械包括高压水泵8、空压机11和送浆泵14,钻机在土壤层1中钻出测定孔位和设计深度的钻孔2,高喷台车吊装有喷管3,喷管位于钻孔2中,喷管3上面固定连接有承载盘4,承载盘4下面固定连接有旋转速度计数传感器5、和提升装置安装有提升速度和深度传感器6与垂直角度传感器7,喷管3和高压水泵8、空压机11和送浆泵14同轴,旋转速度计数传感器5、提升速度和深度传感器6与垂直角度传感器7均由电缆连接到中央控制器17。
32.高压水泵8管路中固定连接的传感器分别是第一流量传感器10 和第一压力传感器9,第一流量传感器10和第一压力传感器9均由电缆连接到中央控制器17,使得第一流量传感器10和第一压力传感器9监测高压水泵8中的流量和压力是否符合施工参数。
33.空压机11管路中固定连接的传感器分别是第二流量传感器12和第二压力传感器13,第二流量传感器12和第二压力传感器13均由电缆连接到中央控制器17,采用这样的设置方式,使得第二流量传感器12和第二压力传感器13监测空压机11中的流量和压力是否符合施工参数。
34.送浆泵14管路中固定连接的传感器分别是第三流量传感器15和第三压力传感器16,第三流量传感器15和第三压力传感器16均由电缆连接到中央控制器17,采用这样的设置方式,使得第三流量传感器15和第三压力传感器16监测送浆泵14中的流量和压力是否符合施工参数。
35.喷管3底部对称固定连接有两个直径为1.9mm的水嘴,采用这样的设置方式,高压水从水嘴中喷出。
36.喷管3下端开设有注浆孔和排气孔,采用这样的设置方式,注浆孔喷出的水泥浆液,在水嘴周围排气孔排出中压气流的作用是保护高压水的动能不受损失并将水泥浆与切割下来的泥土或砂砾充分混合形成混合防渗体,沉于孔底。
37.工作原理:首先为测定孔位,即按照技术图纸测量确定每一个孔的具体位置,钻机到位,在土壤层1按测定孔位和设计深度的钻孔2,钻孔过程中须对孔壁加以保护,以防垮孔,一般采用泥浆护壁,还须保持钻孔2的垂直,以保证防渗体的搭接和对土壤层1进行切割灌浆,将高喷台车移至钻好的孔位,将高压水泵8、空压机11和送浆泵14 同轴的喷管3放入孔底达到设计要求的深度,再打开高压水泵8、空压机11和送浆泵14的阀门,高压水泵8中高压水从喷管3底部对称的两个直径为1.9mm的水嘴中射出,同时从注浆孔喷出的水泥浆液在排气孔排出中压气流的作用是保护高压水的动能不受损失并将水泥浆与切割下来的泥土
或砂砾充分混合形成混合防渗体,沉于孔底,并且按设计要求在孔内以一定速度、一定的角度旋转,同时喷管3在钻孔2内按设计的提升速度缓缓提升,随着喷管3的提升,切割面在不断地上升,被切割下来的泥土、沙砾和水泥浆的混合体也在不断地上升,从而形成一个连续的混合防渗体,以达到改变地质结构和防渗止水的作用,在喷管3提升的过程中,旋转速度计数传感器5、提升速度和深度传感器6和垂直角度传感器7分别对喷管3的旋转速度、钻孔2的深度、钻孔2和喷管3的垂直角度进行测量,第一流量传感器 10和第一压力传感器9监测高压水泵8中的流量和压力是否符合施工参数,第二流量传感器12和第二压力传感器13监测空压机11中的流量和压力是否符合施工参数,第三流量传感器15和第三压力传感器16监测送浆泵14中的流量和压力是否符合施工参数,通过这十个传感器对前台机械和后台机械的工作状态实时监测,当有一个传感器参数异常,前台机械和后台机械都会停止工作,保障了施工质量。
38.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。