[发明专利]CFG桩钻孔施工深度检测及施工控制系统和方法

权利要求书

1.CFG桩钻孔施工深度检测及施工控制系统，其特征在于，包括旁压试验系统、数据监测单元、数据转换单元(1)、控制器(2)和终端伺服(3)；

所述旁压试验系统用于测量CFG桩桩孔内对应土层的桩孔孔壁压力与桩孔扩张体积变化关系，并将该桩孔孔壁压力与桩孔扩张体积变化关系传输给控制器(2)；

所述数据监测单元用于实时检测终端伺服(3)的工作参数，并将检测的工作参数传输给数据转换单元(1)；

所述数据转换单元(1)用于接收数据监测单元传输的工作参数，并将工作参数进行模/数转换，形成转化后数据，将转化后数据传输给控制器(2)；

所述控制器(2)用于接收数据转换单元(1)传输的转化后数据和旁压试验系统传输的桩孔孔壁压力与桩孔扩张体积变化关系，并对接收的转化后数据和桩孔孔壁压力与桩孔扩张体积变化关系之间进行对比分析、汇总和储存，根据对比分析结果实时对终端伺服(3)发送工作指令；

所述终端伺服(3)用于根据控制器(2)发送的工作指令对CFG桩进行钻孔作业和灌桩作业。

2.如权利要求1所述的CFG桩钻孔施工深度检测及施工控制系统，其特征在于，所述CFG桩钻孔施工深度检测及施工控制系统还包括显示单元(4)，所述数据转换单元(1)将转换后数据传输给显示单元(4)，所述显示单元(4)用于接收转换后数据并进行显示。

3.如权利要求1或2所述的CFG桩钻孔施工深度检测及施工控制系统，其特征在于，所述工作参数包括CFG桩的钻孔深度、CFG桩的灌桩高度以及CFG桩钻杆底部出料口压力。

4.如权利要求3所述的CFG桩钻孔施工深度检测及施工控制系统，其特征在于，所述数据监测单元包括红外位移传感器(5)、用于红外位移传感器的电磁波反射装置和位于CFG桩钻杆底部的压力检测传感器。

5.如权利要求4所述的CFG桩钻孔施工深度检测及施工控制系统，其特征在于，所述终端伺服(3)包括卷扬机、钻杆钻进驱动装置或压力控制装置。

6.基于权利要求5所述的CFG桩钻孔施工深度检测及施工控制系统实现CFG桩钻孔施工深度检测及施工控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对CFG桩土层进行原位测试旁压试验：

在CFG桩对应土层钻取试验桩孔，试验桩孔的规格与实际CFG桩桩孔的规格相同，在试验桩孔内自上而下依次选取多个试验样点，通过囊袋加压法，测试每个试验样点对应的桩孔孔壁压力与桩孔扩张体积，并绘制每个试验样点对应的桩孔孔壁压力与桩孔扩张体积变化曲线图；

2)根据原位测试旁压试验计算CFG桩桩孔充盈后对应的直径D_充；

3)钻取CFG桩桩孔；

4)进行灌桩作业。

7.如权利要求6所述的CFG桩钻孔施工深度检测及施工控制方法，其特征在于，所述根据原位测试旁压试验计算CFG桩桩孔充盈后对应的直径D_充具体步骤为：测量CFG桩钻杆底部出料口压力p，该CFG桩钻杆底部出料口压力p对应于试验桩孔的桩孔孔壁压力，根据试验桩孔对应土层的桩孔孔壁压力与桩孔扩张体积变化曲线图得出在CFG桩钻杆底部出料口压力p下对应的CFG桩的桩孔扩张体积V，根据公式V＝πD_充²/4，计算CFG桩桩孔充盈后对应的直径D_充。