[发明专利]一种智能化且具有预警功能的钻芯监控系统及监控方法

说明书

本发明公开了一种智能化且具有预警功能的钻芯监控系统及监控方法，其中监控系统包括钻机以及监控组件；钻机包括钻杆、上横梁、下横梁以及立轴；立轴的上端与上横梁固定连接，立轴的下端穿设于下横梁中，且可相对于下横梁上下移动，钻杆穿设于上横梁和下横梁中，且可相对于上横梁和下横梁上下移动；监控组件包括弹簧、压力传感器和位移传感器；弹簧套设于立轴上并位于上横梁和下横梁之间，压力传感器安装于弹簧的上下两端，位移传感器安装于下横梁上，且其顶部抵接于上横梁。本发明利用弹簧的压缩变形实现对钻芯的实时监测功能，用数据化的语言对灌注桩监控出的缺陷进行预警分析及判定，为后期缺陷桩的处理提供了准确以及可靠的数据支持。

技术领域

本发明涉及桩基钻芯检测领域，更具体地说是一种智能化且具有预警功能的钻芯监控系统及监控方法。

背景技术

随着桩基钻芯检测的发展，钻芯法因方法简单、结果真实、数据直观不需要转换而被广泛采用。

然而，目前的钻芯技术中存在显著的缺点：(1)检测技术人工化，钻芯钻杆的钻进尺寸主要通过人工钢尺的量取获得，误差很大，无智能化的数据实时监控技术；(2)缺陷桩问题的发现主要依靠人工的观察，而无智能化的监控技术以及相对应的智能化的监控数据；(3)钻芯检测质量的监管主要靠监督员现场的旁站以及360度摄像的实时监控，浪费大量的人力和物力，同时不能提供智能化的监控数据。

因此，如何对钻芯检测进行实时的数据监控以及如何用数据化的语言对灌注桩监控出的缺陷进行准确的分析及判定，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能化且具有预警功能的钻芯监控系统及监控方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，一种智能化且具有预警功能的钻芯监控系统，包括钻机以及监控组件；钻机包括钻杆、上横梁、下横梁以及立轴；立轴的上端与上横梁固定连接，立轴的下端穿设于下横梁中，且可相对于下横梁上下移动，钻杆穿设于上横梁和下横梁中，且可相对于上横梁和下横梁上下移动；监控组件包括弹簧、压力传感器和位移传感器；弹簧套设于立轴上并位于上横梁和下横梁之间，压力传感器安装于弹簧的上下两端，位移传感器安装于下横梁上，且其顶部抵接于上横梁。

其进一步技术方案为：还包括动态采集箱以及计算机；动态采集箱接收压力传感器和位移传感器采集数据，并发送至计算机，计算机对采集数据进行可视化处理。

其进一步技术方案为：所述弹簧采用刚度不随载荷变化的直线型弹簧。

另一方面，一种采用智能化且具有预警功能的钻芯监控系统的监控方法，所述方法包括：

实时采集每个回次周期内弹簧位移变化时产生的弹力数据；

实时采集每个回次周期内弹簧弹性变化时的位移数据；

根据每个回次周期内的弹力数据和位移数据与时间的关系确定灌注桩是否出现缺陷以及出现缺陷的位置。

其进一步技术方案为：所述方法还包括：

将弹力数据、位移数据和时间数据发送至计算机；

计算机根据弹力数据、位移数据和时间数据绘制出可视化图表。

其进一步技术方案为：所述的根据每个回次周期内的弹力数据和位移数据与时间的关系确定灌注桩是否出现缺陷以及出现缺陷的位置，具体包括：

计算每个回次周期内的弹簧压缩变形到最大程度时或者弹力增加到最大程度时所花费的时间；

判断某个回次周期内的弹簧压缩变形到最大程度时或者弹力增加到最大程度时所花费的时间相比其它回次周期内的弹簧压缩变形到最大程度时或者弹力增加到最大程度时所花费的时间是否减小；