[发明专利]一种强夯机及其夯击深度测量方法、装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及工程机械领域，具体地说，涉及一种强夯机夯击深度测量方法和装置，以及包括该强夯机夯击深度测量装置的强夯机。

背景技术

强夯机是一种用于对物料或地基进行冲击压实的工程机械，广泛应用于工业与民用建筑、仓库、堆场、码头、机场、公路和铁路路基、人工岛等的施工作业过程中。强夯机将夯锤吊到指定高度后，释放夯锤使其自由下落，从而可以给地基以强烈的冲击力和振动，破坏土体并对其进行压实，降低其压缩性，提高土层的均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。

夯锤的夯击次数和夯击深度是强夯机施工过程中的重要参数。现有技术中，夯击次数和夯击深度主要是依靠监理人员的实时计数和实际测量获取。伴随着夯锤的下落，夯锤四周的土地就会隆起，这给夯击是否到位的测量带来了很大的困难；此外，如果对某次施工中的历史数据不能详细记录，则会给工程质量的优劣带来很大的问题。

比如说，夯击强度已经到位，但由于周围土地的隆起导致监理人员的错误测量使得夯击次数的增加，进而使得油耗增加，作业时间无谓延长，不仅降低了施工效率，也造成了很大的能源浪费。

采用前述人工记录夯击深度的方式，存在以下不足：

1）强夯工地现场条件非常恶劣，测量仪器和人员距离强夯机较近，容易造成人员伤亡；

2）测量精度和数据记录准确性受测量记录人员的人为因素影响，且测量记录传递过程繁琐，需要测量员计算、判定；

3）人工测量降低了施工效率，且增加人工成本；

4）在光线较差，尤其需夜间施工时，测量很难进行；

5）偏锤的实际存在、塔尺所立测点的变换和所立塔尺的垂直度误差，以及锤顶面上积土均使测量误差客观存在，又较难消除；

6）存在偷锤漏锤现象，无法自动监管。

因此，如何提供一种在线实时检测技术，以提高效率、减小误差、节约成本，优化强夯机的施工过程，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种强夯机夯击深度测量方法，可以自动测量夯击深度，提高测量数据的准确性，并提高测量过程的便利性和安全性。

本发明的强夯机夯击深度测量方法，用于非脱钩式强夯机中，所述强夯机包括提升油缸、绳索和夯锤，所述绳索卷绕在一个或多个滑轮上并连接所述夯锤，所述提升油缸伸缩时所述夯锤相应地下落或上提，所述强夯机夯击深度测量方法包括：

步骤1：检测所述滑轮转动的角位移；

步骤2：根据所述滑轮的角位移和所述滑轮的半径，计算所述夯锤的夯击深度。

进一步地，所述强夯机夯击深度测量方法具体包括：

步骤11：在夯锤与地面接触时刻，检测所述滑轮的第一角度；

步骤12：在夯锤向下停止运动时刻，检测所述滑轮的第二角度；

步骤21：根据所述第二角度、第一角度的第一差值以及所述滑轮的半径，计算所述夯锤的夯击深度。

进一步地，根据所述角位移和时间的关系计算所述滑轮的角速度，所述角速度开始下降的时刻为夯锤与地面接触时刻，所述角速度为零的时刻为夯锤向下停止运动时刻。

进一步地，所述强夯机夯击深度测量方法具体包括：

步骤1a：在夯锤开始释放时刻，检测所述滑轮的起始角度；

步骤1b：在夯锤向下停止运动时刻，检测所述滑轮的第二角度；

步骤2a：根据所述第二角度、起始角度的第二差值以及所述滑轮的半径，计算所述绳索出绳长度；

步骤2b：根据本次夯击与上次夯击的出绳长度差值，得出本次夯击的夯击深度。

进一步地，还包括：

步骤3：设定夯击标准值，并判断夯击深度与所述夯击标准值之间的大小，若夯击深度大于所述夯击标准值，则提示继续夯击；若夯击深度小于等于所述夯击标准值，则提示夯击完成。

进一步地，所述强夯机的滑轮包括臂头导向滑轮，所述步骤1具体为：检测所述臂头导向滑轮转动的角位移。

本发明的另一个方面，在于提供一种强夯机夯击深度测量装置，用于非脱钩式强夯机中，所述强夯机包括提升油缸、绳索和夯锤，所述绳索卷绕在一个或多个滑轮上并连接所述夯锤，所述提升油缸伸缩时所述夯锤相应地下落或上提，所述强夯机夯击深度测量装置包括：

角位移检测装置，用于检测所述滑轮转动的角位移；

处理器，连接所述角位移检测装置，并根据所述滑轮的角位移和所述滑轮的半径，计算所述夯锤的夯击深度。

进一步地，还包括：