[发明专利]一种水下深层水泥搅拌船抗风高程计量系统

说明书

本发明提供了一种水下深层水泥搅拌船抗风高程计量系统，包括船体、高程编码装置、抗风调节机构、GPS定位装置和主控电脑，高程编码装置包括在桩架顶部第二滑轮组，在桩架底部的第三滑轮组，在两者上可滑动的且与处理机连接环形钢缆，以及用于探测钢缆绕行行程距离并将数据传输给主控电脑的高程编码器，抗风调节机构包括弹簧，钢缆串联弹簧后连接成环形结构；GPS定位装置安装在船体上，用于测量该处船体的高程数据；主控电脑基于由高程编码器探测的数据及GPS定位装置测量的数据算出钻杆的高程，并用于控制起重绞车的电机正反转。本发明解决高程计量在强风天气下剧烈波动的问题，避免由于强风天气导致高程数据激烈波动，影响施工质量、施工进度。

技术领域

本发明属于水下深层水泥搅拌船技术领域，尤其涉及一种水下深层水泥搅拌船抗风高程计量系统。

背景技术

水下深层水泥搅拌法环保、高效，非常适用于近海软土地基处理。该方法起源于美国，发展壮大在日本，我国1992年成功研制第一代水下深层水泥搅拌船，并进行了相关工程示范应用。高程计量系统在水下深层水泥搅拌法施工中，关系到搅拌桩桩长以及着底判定，是水下深层水泥搅拌桩施工非常重要的控制参数。

传统高程计量方法在微风或小风下，计量数据稳定，能满足施工需要，但到强风天气时，传统高程计量方法测值不稳定，波动极大，导致施工过程中无法判定施工桩是否着底，无法判定施工桩长是否达到设计要求。而近海地区经常遇到强风天气，高程数据波动严重影响施工进度，甚至施工质量。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种水下深层水泥搅拌船抗风高程计量系统，解决高程计量在强风天气下剧烈波动的问题，避免由于强风天气导致高程数据激烈波动，影响施工质量、施工进度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种水下深层水泥搅拌船抗风高程计量系统，包括船体，船体上设有桩架和起重绞车，桩架上设置有沿着桩架而同步上升或同步下降的钻杆及处理机，起重绞车通过钢丝绳及第一滑轮组控制处理机连同钻杆上升或下降；水下深层水泥搅拌船抗风高程计量系统还包括高程编码装置、抗风调节机构、GPS定位装置和主控电脑，高程编码装置包括钢缆，固定在桩架顶部的第二滑轮组，固定在桩架底部的第三滑轮组，以及用于探测钢缆绕行行程距离的高程编码器，抗风调节机构包括弹簧，钢缆的第一端与弹簧的第一端连接，钢缆的第二端依次穿过第二滑轮组和第三滑轮组后与弹簧的第二端连接成环形结构；

钢缆通过连接杆与处理机顶端连接，其中，连接杆固定在钢缆靠近弹簧第一端的位置；

GPS定位装置安装在船体上，用于测量该处船体的的高程数据；

高程编码器与主控电脑通过信号连接并将探测到的钢缆行程数据传送到主控电脑；

GPS定位装置与主控电脑通过信号连接并将测量到的高程数据传送到主控电脑；

主控电脑基于由高程编码器探测的钢缆行程数据及GPS定位装置测量的高程数据算出钻杆的高程，并用于控制起重绞车的电机正反转。

相比于现有技术，本发明的有益效果为：通过GPS定位装置将测量其安装处船体的高程数据传送给主控电脑，通过高程编码装置将处理机与钻杆的升降转换为钢缆的滑动距离，并通过高程编码器将测量的钢缆行程距离数据传送给主控电脑，主控电脑换可算出钻杆底端的高程，以此可以判断施工桩长是否达到设计要求，满足施工的需要；在钢缆中串联一弹簧，弹簧能缓冲钢缆的变形，在强风天气下，钢缆震荡导致的钢缆摆动或由处理机带动的钢缆摆动都可由弹簧吸收，钢缆震荡不会直接传导到高程编码器，起到稳定高程测量数据的作用，避免了由于强风天气导致高程数据激烈波动，使得水下深层水泥搅拌法在强风天气中能正常施工，保证施工质量和施工进度。本发明结构简单，可操作性强，高程数据稳定效果好，能在强风天气中正常施工，提高了施工的精准度。