[发明专利]一种旋喷注浆加固过程监控系统及方法

权利要求书

1.一种旋喷注浆加固过程监控系统，其特征在于，所述旋喷注浆加固过程监控系统包括：

标准录入模块，用于录入监测控制指标；

全面监控模块，包括曲线分析单元、涌水量对比单元、填充率分析单元；用于基于相关监测控制指标监控注浆孔堵水率、浆液填充率是否满足标准；

引孔监控模块，包括取芯孔监测单元、检查孔监测单元、渗透系数监控单元；用于基于监测控制指标检测取芯孔、检查孔质量，同时监控渗透系数是否满足标准；

施工过程监控模块，包括图像监控单元以及监测数据判定单元；用于利用摄像设备或其他监控设备监控开挖面掌子面表征是否正常；

施工参数控制模块，包括数据处理单元、钻进参数检测单元和/或注浆参数检测单元；用于通过施工参数控制器根据设置的钻杆旋喷转动速度、钻进速度、旋转方式、提拔速度、喷浆、喷水和喷气压力与流量、吸排浆的压力与流量，控制旋喷钻头的运动轨迹、坐标位置、旋喷加固体的尺寸和材料用量；

压力监测模块，用于通过压力传感器监测旋喷区域的压力值；

雷达监控模块，用于对比注浆作业前后成果图像差异，宏观判断注浆效果；

警示模块，用于当监控量测结果不满足标准时，通过报警装置进行报警提示；

数据存储模块，用于通过存储器存储录入的监测控制指标、监控图像、施工参数、旋喷区域压力值、监控量测结果、注浆效果以及报警信息的实时数据；

无线通信模块，用于通过无线通信的方式进行数据的传输；

终端模块，用于通过移动终端接收监控的实时数据，并进行旋喷注浆加固过程监控系统的远程操控；

输出显示模块，用于通过显示屏输出并显示录入的监测控制指标、监控图像、施工参数、旋喷区域压力值、监控量测结果、注浆效果以及报警信息的实时数据。

2.如权利要求1所述的旋喷注浆加固过程监控系统，其特征在于，所述全面监控模块包括：

曲线分析单元，用于根据所记录的注浆压力(P)、注浆速度(q)、注浆时间(t)三者之间的关系，绘制的P-q-1曲线图进行分析，并判断满足合格标准的注浆孔数量是否大于80％；

涌水量对比单元，用于监控加固目的注浆工程堵水率是否大于80％，或止水目的注浆工程是否大于90％；

填充率分析单元，用于监控加固目的注浆工程浆液填充率是否大于80％，或止水目的注浆工程是否大于90％。

3.如权利要求1所述的旋喷注浆加固过程监控系统，其特征在于，引孔监控模块中，所述监测控制指标包括：

道路：允许沉降控制值≤30mm，位移最大沉降速率控制值≤3mm/d；

重要建(构)筑物：允许沉降控制值≤15mm，差异沉降控制值≤5mm；位移最大沉速率控制值≤1mm/d；

上水管：允许沉降控制值≤10mm，倾斜率控制值≤0.002；位移最大沉降速率控制值≤1mm/d；

雨水管：允许沉降控制值≤20mm，倾斜率控制值≤0.005；位移最大沉降速率控制值≤2mm/d；

电力沟：允许沉降控制值≤20mm，倾斜率控制值≤0.005；位移最大沉降速率控制值≤2mm/d；

燃气管：允许沉降控制值≤10mm，倾斜率控制值≤0.002；位移最大沉降速率控制值≤1mm/d；

污水管：允许沉降控制值≤20mm，倾斜率控制值≤0.005；位移最大沉降速率控制值≤2mm/d；

热力管：允许沉降控制值≤10mm，倾斜率控制值≤0.002；位移最大沉降速率控制值≤1mm/d。

4.如权利要求1所述的旋喷注浆加固过程监控系统，其特征在于，所述引孔监控模块包括：

取芯孔监测单元，用于按注浆孔数的3％～6％抽查取芯孔数量，并监控止水目的注浆工程芯样无侧限抗压强度是否大于0.3MPa，或加固目的注浆工程是否大于0.5MPa，且判断是否满足专项设计的要求；

检查孔监测单元，用于按注浆孔数的3％～6％抽查检查孔；并判断检查孔是否能够满足成法整，无涌砂、涌泥的标准，同时判断出水量是否小于注浆专项设计要求以及能否保持1h以上；

渗透系数监控单元，用于按注浆孔数的1％～3％布设测试孔；同时监控注浆后地层的渗透系数是否降低了一个数量级，以及监控止水目的深孔注浆是否小于10-2m/d。