[发明专利]一种用于随钻跟管桩机的控制方法

说明书

本发明公开了一种用于随钻跟管桩机的控制方法，包括：S1、完成自动控制系统的安装及调试；S2、向中央处理单元输入用于控制钻杆动力箱的输出轴、减速装置及激振驱动单元启动和停止的条件阈值；S3、调节可调节油缸使得伸缩弹簧的长度位于长度上阈值和长度下阈值范围内，启动钻杆进行施工；S4、在施工过程中对伸缩弹簧的长度进行实时监测，将伸缩弹簧的实测长度与预设阈值进行对比；S5、当对比值出现异常时及时采取处理措施，确保施工的正常进行。本发明克服了人工操作的时滞性和对工程师技术水平的依赖，符合建筑工业化的发展趋势，施工完成后的管桩基础个体间的承载性能差异较小，有利于建筑物基础和结构的精确设计，也有利于后期的检测和维护。

技术领域

本发明属于地基与基础工程技术领域，具体涉及一种用于随钻跟管桩机的控制方法。

背景技术

预应力高强混凝土管桩因在质量稳定性、单位承载力造价等方面的优势以及更加符合建筑工业化发展趋势，已广泛应用到桥梁、港口、工业与民用建筑等工程中。传统的锤击法施工，在重锤与桩头接触过程中产生的复杂弹性波响应会对桩身的混凝土造成损伤，其噪声污染也是在城市区域的进一步推广的另一障碍。而静压法在施工过程中不会产生噪声和振动污染，且能够通过液压系统中的压力来预估桩基础的承载力，但仅适用于桩径较小的桩型，这样桩周的地基或结构才能够提供足够的反力，而保证桩身不会因为抱紧力过大而破坏。

钻(冲)孔的方法在现浇的桩型中得到了广泛的应用，但在预制管桩基础中，仅在日本研发的中掘工法中得以应用。该工法实现预应力高强混凝土管桩随钻孔的同时入土，没有过度的噪声、振动，也不会对管桩的混凝土产生损伤。但是，由于预应力高强混凝土管桩的重力是唯一驱动其入土的唯一动力，因此仅仅适用于如韩国、日本这样的沿海软土地区。为拓展大直径管桩的应用范围，使其能够应用到土层条件复杂的内陆地区，并提高钻(冲)孔类预制管桩基础的承载力，我国成功研制了一种随钻跟管桩机及随钻跟管桩施工方法(CN102561946A)，钻进、沉桩和取土的同步进行，沉桩终了在管壁和孔壁间通过水泥浆粘结，施工文明无污染，是一种绿色环保的桩型。

但是，现有随钻跟管桩机的操作基本依赖于工程师的经验，根据出土的颜色、质量等肉眼区分的表观性质手动操作钻机以适应地质条件的变化。一方面人工操作具有时滞性，容易导致在此期间内管桩和桩机设备的损坏；同时也不符合建筑工业化的发展趋势，施工完成后的管桩基础个体间的承载性能差异较大，对建筑物整体的承载力产生影响，也不利于管桩基础后期的检测和维护。

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提供一种用于随钻跟管桩机的控制方法，以解决随钻跟管桩机人工操作依赖于工程师经验、时滞性易对管桩和桩机设备带来损伤以及不符合建筑工业化的发展趋势、施工完成后的管桩基础个体间的承载性能差异较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明按以下技术方案予以实现：

一种用于随钻跟管桩机的控制方法，包括以下步骤：

S1、在施工前完成随钻跟管桩机的自动控制系统的安装及调试；

S2、向中央处理单元输入用于控制钻杆动力箱的输出轴、减速装置及激振驱动单元启动和停止的条件阈值，包括压力临界值、扭矩预警值、长度上阈值、长度下阈值、长度上报警值、长度下报警值及缓冲时间；

S3、调节可调节油缸使得伸缩弹簧的长度位于长度上阈值和长度下阈值范围内，启动钻杆进行施工；

S4、在施工过程中对伸缩弹簧的长度进行实时监测，将伸缩弹簧的实测长度与预设阈值进行对比，包括实测长度与长度预设阈值的对比、实测长度与长度预设阈值及长度报警阈值的对比；

S5、当对比值出现异常时及时采取处理措施，确保施工的正常进行。

进一步地，步骤S2中所述长度上报警值、长度下报警值、长度上阈值及长度下阈值之间，按数值由大到小排序依次为长度上报警值、长度上阈值、长度下阈值及长度下报警值。