專(zhuān)利名稱(chēng)：強(qiáng)夯法地基處理自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及土木建筑領(lǐng)域，特別涉及強(qiáng)夯地基處理自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置。
背景技術(shù)：
港口工程中地基處理的方法和工藝包括強(qiáng)夯法加固，又名動(dòng)力固結(jié)法，是法國(guó) Menard技術(shù)公司于1969年首創(chuàng)的一種地基加固方法通過(guò)強(qiáng)夯用吊機(jī)起吊十幾噸夯錘并 下落形成對(duì)地面具有一定能量的夯擊加固地基土。強(qiáng)夯作業(yè)中的質(zhì)量監(jiān)控和記錄變得尤為重要。強(qiáng)夯法地基處理自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)(申請(qǐng)專(zhuān)利號(hào)200910051376. 4)提供了一種在強(qiáng) 夯地基處理過(guò)程中可以自動(dòng)判別施工中的夯錘起吊高度是否滿(mǎn)足要求，同時(shí)對(duì)當(dāng)前的施工 累計(jì)夯擊擊數(shù)數(shù)據(jù)采集，并進(jìn)行分析、整理、記錄，最終形成能直接反映施工過(guò)程和工藝參 數(shù)圖標(biāo)的地基處理自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)過(guò)程中，對(duì)于強(qiáng)夯施工中夯擊擊數(shù)采集存在問(wèn) 題主要為一是強(qiáng)夯施工為大能量施工，采用精密儀器易受震動(dòng)損壞；二是強(qiáng)夯施工受場(chǎng) 地影響，夯機(jī)處于顛簸狀態(tài)，容易產(chǎn)生無(wú)效計(jì)數(shù)；三是強(qiáng)夯法施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，海邊鹽堿 潮濕條件，全天候施工，對(duì)儀器易造成磨損與腐蝕；四是強(qiáng)夯施工采用流動(dòng)形式，施工機(jī)械 現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)、擺放位置不固定，且擺放間距較大，傳統(tǒng)有線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸形式無(wú)法應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)。同 時(shí)由于施工用強(qiáng)夯50t履帶吊機(jī)其吊臂及其他部位結(jié)構(gòu)有所不同，安裝形式要能夠適應(yīng)現(xiàn) 場(chǎng)各種常用施工機(jī)械。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種在以上所述的工程環(huán)境，強(qiáng)夯地基處理過(guò)程中自動(dòng)判別施工中的夯錘起吊高度是否滿(mǎn)足要求，同時(shí)對(duì)施工累計(jì)夯擊擊數(shù)數(shù) 據(jù)采集，并進(jìn)行記錄，最終提供給地基處理自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型技術(shù)方案由擊數(shù)計(jì)量機(jī)構(gòu)和吊高控制機(jī)構(gòu)組成。 擊數(shù)計(jì)量機(jī)構(gòu)中的第一行程開(kāi)關(guān)相連于與吊機(jī)吊鉤連接的機(jī)盒，重錘連接在第一行程開(kāi)關(guān) 下擺動(dòng)，鐘擺結(jié)構(gòu)的第一行程開(kāi)關(guān)受到重錘擺動(dòng)觸發(fā)、與吊高控制機(jī)構(gòu)中的第二行程開(kāi)關(guān) 受到撞塊移動(dòng)撞碰，產(chǎn)生兩個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)，通過(guò)同一單片機(jī)轉(zhuǎn)換為一組數(shù)據(jù)。擊數(shù)計(jì)量機(jī)構(gòu)原理參看

圖1，當(dāng)強(qiáng)夯用吊機(jī)夯錘脫鉤開(kāi)始下落時(shí)，強(qiáng)夯用吊機(jī)由于 慣性的作用，吊鉤會(huì)產(chǎn)生向后的一個(gè)大幅回彈運(yùn)動(dòng)，繼而向前運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用這一特性，采用吊 鉤上安裝鐘擺結(jié)構(gòu)對(duì)夯擊擊數(shù)進(jìn)行計(jì)量。通過(guò)與吊機(jī)吊鉤連接的機(jī)盒擺動(dòng)，與機(jī)盒相連的 第一行程開(kāi)關(guān)2當(dāng)受到擺動(dòng)連接的重錘觸發(fā)，相應(yīng)給出一開(kāi)關(guān)信號(hào)m。以上擊數(shù)計(jì)量機(jī)構(gòu)與 相關(guān)電路、單片機(jī)連接，記錄處理數(shù)據(jù)。由于夯機(jī)的大幅擺動(dòng)并不只限于一次，而是多次，編 譯軟件中認(rèn)定接受第一次開(kāi)關(guān)信號(hào)后5秒鐘以?xún)?nèi)不再接受新的信號(hào)。以此計(jì)量夯擊擊數(shù)。吊高控制機(jī)構(gòu)原理參看圖3。C、D兩端分別連接吊機(jī)吊鉤脫鉤器鋼絲繩兩端，第二 行程開(kāi)關(guān)11固定在吊鉤脫鉤器一端，鋼絲繩達(dá)到最大長(zhǎng)度，彈簧收緊，彈簧設(shè)有撞塊移動(dòng)撞碰第二行程開(kāi)關(guān)11，給出開(kāi)關(guān)信號(hào)η。如果鋼絲繩不能達(dá)到最大限度，即吊高不足，那么 第二行程開(kāi)關(guān)11不運(yùn)作，只有晃動(dòng)信號(hào)而不計(jì)數(shù)。m、η信號(hào)之間可能存在時(shí)間間隔，通過(guò) 單片機(jī)芯片內(nèi)部接收程序進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，兩個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)m、η為一組數(shù)據(jù)發(fā)送，本實(shí)用新型的有益效果有效直觀體現(xiàn)時(shí)間、有效夯擊擊數(shù)、夯錘吊高三者之間關(guān) 系，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不易損壞、能在惡劣的工作條件下進(jìn)行長(zhǎng)期24小時(shí)連續(xù)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定工作。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明圖1本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集裝置安裝示意圖；圖2本實(shí)用新型中擊數(shù)計(jì)量機(jī)構(gòu)部件立體圖；圖3本實(shí)用新型中吊高控制機(jī)構(gòu)示意圖；圖4本實(shí)用新型中擊數(shù)計(jì)量機(jī)構(gòu)機(jī)盒垂直度示意圖；圖5本實(shí)用新型AT89C2051八位單片機(jī)電路圖；圖中標(biāo)號(hào)1、彈簧2、第一行程開(kāi)關(guān)3、撞塊4、鋼絲繩5、擊數(shù)計(jì)量機(jī)構(gòu)6、吊高控制機(jī)構(gòu)7、機(jī) 盒8、連接件9、重錘10、鋼管11、第二行程開(kāi)關(guān)具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)新特征、達(dá)成功效易于明白了解，下面結(jié)合 具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。參看圖2，圖中的機(jī)盒7與鋼管10通過(guò)8字形連接件8連接到吊機(jī)吊鉤上，通過(guò)旋 轉(zhuǎn)鋼管可對(duì)機(jī)盒7進(jìn)行全方位垂直度調(diào)整。機(jī)盒7安裝時(shí)垂直度為15度。圖4中定制小 尺寸重錘9連接在第一行程開(kāi)關(guān)2下端，當(dāng)?shù)蹉^帶動(dòng)機(jī)盒7晃動(dòng)，由于慣性，重錘9出現(xiàn)相 對(duì)鐘擺式晃動(dòng)，第一行程開(kāi)關(guān)2運(yùn)作，給出開(kāi)關(guān)信號(hào)。第一行程開(kāi)關(guān)2運(yùn)作角度范圍為20 度，確保行程開(kāi)關(guān)晃動(dòng)時(shí)運(yùn)作，給出開(kāi)關(guān)信號(hào)m。與吊高控制機(jī)構(gòu)中的第二行程開(kāi)關(guān)11給出 開(kāi)關(guān)信號(hào)η組成一組有效數(shù)據(jù)。兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)以連接線(xiàn)方式，傳送至單片機(jī)裝置信號(hào)發(fā)送 端。兩個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)為一組，當(dāng)發(fā)送端收到擊數(shù)計(jì)量機(jī)構(gòu)電壓信號(hào)5秒內(nèi)，收到吊高控制機(jī)構(gòu) 信號(hào)，則認(rèn)為一組有效數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。否則，超過(guò)5秒，發(fā)送端不計(jì)數(shù)。單片機(jī)裝置以主芯片INTEL的AT89C2051八位單片機(jī)開(kāi)發(fā)，其主要作用是數(shù)據(jù)采 集、處理與交換。圖5為本實(shí)用新型AT89C2051八位單片機(jī)電路圖。圖中方框A為信號(hào)輸 入接口，對(duì)要采集信號(hào)端口詢(xún)問(wèn)后，發(fā)送端送回?cái)?shù)據(jù)由該接口接受通過(guò)芯片進(jìn)行信號(hào)處理。計(jì)算機(jī)裝置與數(shù)據(jù)采集裝置之間由無(wú)線(xiàn)通訊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)采集裝置的 開(kāi)關(guān)信號(hào)，將采樣的數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行匯總分析，生成強(qiáng)夯監(jiān)控報(bào)表、繪制圖 表。
權(quán)利要求一種強(qiáng)夯法地基處理自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于擊數(shù)計(jì)量機(jī)構(gòu)(5)中的第一行程開(kāi)關(guān)(2)相連于與吊機(jī)吊鉤連接的機(jī)盒(7)，重錘(9)連接在第一行程開(kāi)關(guān)(2)下擺動(dòng)，鐘擺結(jié)構(gòu)的第一行程開(kāi)關(guān)(2)受到重錘(9)擺動(dòng)觸發(fā)、與吊高控制機(jī)構(gòu)(6)中的第二行程開(kāi)關(guān)(11)受到撞塊(3)移動(dòng)撞碰，產(chǎn)生兩個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)，通過(guò)同一單片機(jī)轉(zhuǎn)換為一組數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于所述的鐘擺結(jié)構(gòu)的第一行程開(kāi) 關(guān)(2)運(yùn)作角度范圍為20度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于所述的吊高控制機(jī)構(gòu)(6)，第二 行程開(kāi)關(guān)(11)固定在吊鉤脫鉤器一端，鋼絲繩⑷達(dá)到最大長(zhǎng)度時(shí)，彈簧⑴設(shè)有撞塊(3) 撞碰第二行程開(kāi)關(guān)(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于所述的機(jī)盒(7)通過(guò)連接件(8) 安裝在吊鉤上，機(jī)盒(7)安裝垂直度為15度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于所述的單片機(jī)為AT89C2051八 位單片機(jī)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及土木建筑領(lǐng)域，特別涉及一種與強(qiáng)夯用吊機(jī)連接的強(qiáng)夯法地基處理自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置。分別內(nèi)置行程開(kāi)關(guān)的擊數(shù)計(jì)量機(jī)構(gòu)(5)和吊高控制機(jī)構(gòu)(6)各產(chǎn)生一開(kāi)關(guān)信號(hào)擊數(shù)計(jì)量機(jī)構(gòu)(5)的機(jī)盒(7)通過(guò)連接件(8)安裝在吊鉤上，通過(guò)機(jī)盒(7)的擺動(dòng)，與其連接的第一行程開(kāi)關(guān)(2)相應(yīng)運(yùn)作，給出一開(kāi)關(guān)信號(hào)m；當(dāng)?shù)鯔C(jī)吊鉤脫鉤器鋼絲繩(4)達(dá)到最大長(zhǎng)度，彈簧(1)收緊，設(shè)有撞塊(3)撞碰第二行程開(kāi)關(guān)(11)，吊高控制機(jī)構(gòu)(6)給出一開(kāi)關(guān)信號(hào)n。單片機(jī)記錄轉(zhuǎn)換兩個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)為一組數(shù)據(jù)。單片機(jī)與計(jì)算機(jī)裝置通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊方式傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能在惡劣的工作條件下進(jìn)行連續(xù)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定工作。
文檔編號(hào)G05B19/042GK201569890SQ20092007337
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者盧華, 葉軍, 葉建平, 吳愷一, 張治中, 徐梅坤, 肖飛, 范鏵, 蔡基農(nóng), 謝楨, 金光明 申請(qǐng)人:上海港務(wù)工程公司