(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210510050.9 (22)申请日 2022.05.11 (71)申请人 中建新越建 设工程有限公司 地址 510445 广东省广州市白云区北太路 1633号广州民营科技园科盛路8号配 套服务大楼5层A5 05-100房 (72)发明人 唐成舟　陈磊　吴建鹏　匡启晨　 傅磊　厉洪宝　罗磊　王虎　 (74)专利代理 机构 深圳灼华创睿专利代理事务 所(普通合伙) 44524 专利代理师 张良子 (51)Int.Cl. E02D 33/00(2006.01) E02D 5/46(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种深层搅拌桩智能综合 监测系统 (57)摘要 本发明所涉及的深层搅拌桩智能综合检测 系统， 包括桩机平台、 输送管道、 钻杆和贮浆桶， 所述桩机平台上搭载有水平监测单元， 所述水平 监测单元由水平传感器和液压支架系统组成； 所 述输送管道上集成有流量传感器， 所述钻杆尾侧 设置有桩深测量仪， 所述钻 杆前侧和贮浆桶内部 均设置有密度传感器， 所述流量传感器、 桩深测 量仪和密度传感器均通微机接口接入微机上， 所 述微机的外接有CIR显示模块和打印机模块， 本 发明解决了现有深层搅拌桩监测为成桩后采用 钻取桩芯、 静力触探或静载试验等方法进行少量 的抽样检测， 检测操作复杂， 且效率低， 缺乏在施 工过程中逐一进行监控或查验的手段的问题。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 114809127 A 2022.07.29 CN 114809127 A 1.一种深层搅拌桩智能综合监测系统， 其特征在于， 该监测系统包括桩机平台、 输送管 道、 钻杆和贮浆桶， 输送管道一端连接贮浆桶， 一端连接至钻杆顶部， 通过钻杆内部孔将浆 料输送至深层桩； 所述桩机平台上搭载有水平监测单元， 所述水平监测单元 由水平传感器 和液压支 架系统组成； 钻杆架设在桩机平台上， 输送管道衔接贮浆桶和钻杆； 所述输送管道上集成有流量传感器， 所述钻杆尾侧设置有桩深测量仪， 所述钻杆前侧 和贮浆桶内部均设置有密度传感器， 所述流量传感器、 桩深测量仪和密度传感器均通微机 接口接入微机上， 且所述流量传感器与微机接口加设有变送器， 所述微机的外接有CI R显示 模块和打印机模块， 所述流量传感器、 变送器、 桩深测量仪、 密度传感器、 微机接口、 微机、 CIR显示模块和打印机模块组成桩体监测单 元。 2.根据权利要求1所述深层搅拌桩智能综合监测系统， 其特征在于， 所述液压支架系统 由四个独立的液压支架及对应液压驱动控制单元组成， 所述水平传感器的个数与液压支架 相对应， 且两者均对应固定 于桩机平台四角。 3.根据权利要求1所述深层搅拌桩智能综合监测系统， 其特征在于， 所述密度传感器采 用沉子法电阻应 变式密度传感器， 且所述钻杆 上和贮浆桶内个数均为 三个。 4.根据权利要求1所述深层搅拌桩智能综合监测系统， 其特征在于， 所述密度传感器测 量原理： 是基于被测介质密度的变化将会引起沉子浮力的变化， 设该沉子的体积为V， 当介 质密度产生ΔPx变化时， 浮力就会产生一线性增量P＝V ·ΔPx， 电阻应变式力感应器即能把 此浮力的变量 转换为电压信号ΔU输出。 5.根据权利要求1所述深层搅拌桩智能综合监测系统， 其特征在于， 所述桩深测量仪测 距原理： 由于搅拌桩机在施工过程中， 其钻杆上下运动受电动机系统所控制， 而电动机与钻 杆之间系通过钢丝绳连接， 故可通过测量钢丝绳的移动长度来测量桩的深度； 测量原理： 当 钻杆下降距离为L时， 钢丝绳跟着移动L距离， 在某适当位置安装一滑轮与钢丝绳紧贴， 则滑 轮转动圈数为 n＝L/ π d转， 于是 可以通过测量滑轮的转动圈数n 来测量桩的深度。 6.根据权利要求1所述深层搅拌桩智能综合监测系统， 其特征在于， 所述桩体监测单元 的软件整体架构由主程序、 数据采集子程序、 数据 处理子程序、 数字转换子程序、 显示器显 示子程序、 打印子程序构成。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114809127 A 2一种深层搅拌桩智能综合监测系统 【技术领域】 [0001]本发明涉及高层建筑施工技 术领域， 具体涉及一种对 搅拌桩进行监测的系统。 【背景技术】 [0002]深层水泥搅拌桩是一种机械设备， 利用水泥作为固化剂， 通过深层搅拌机械在地 基将软土或沙等和固化剂强制拌和， 使软基 硬结而提高地基强度。 [0003]目前， 深层搅拌桩在我国许多地区的多层建筑地基 处理和高层建筑基坑支护等方 面应用愈来愈多； 据估计， 其用量每年约达数百万至一千万支， 其迭加长度每年已达数千万 至一亿延米， 成桩体积每年达数千万立方米,已堪称世界之最； 然而， 对于这种桩的施工质 量， 迄今不论国内或国外都仅限于 “事后”检测， 即限于在成桩后采用钻 取桩芯、 静力触探或 静载试验等方法进 行少量的抽样 检测而已， 其检测操作复杂， 且效率低， 缺乏在施工过程中 逐一进行监控或查验的手段。 【发明内容】 [0004]本发明的目的在于提供一种深层搅拌桩智能综合监测系统， 对深层搅拌桩在施工 过程中的水泥掺入量、 水泥浆喷注均匀度直接进 行实时监测， 保证桩体的施工质量， 提升整 体效率和项目质量。 [0005]为实现上述目的， 本发明提供如下技 术方案： [0006]一种深层搅拌桩智能综合监测系统， 包括桩机平台、 输送管道、 钻杆和贮浆桶， 输 送管道一端连接贮浆桶， 一端 连接至钻杆顶部， 通过钻杆内部孔将浆料输送至深层 桩； 所述 桩机平台上 搭载有水平监测单 元， 所述水平监测单 元由水平传感器和液压支 架系统组成。 [0007]所述输送管道上集成有流量传感器， 所述钻杆尾侧 设置有桩深测量仪， 所述钻杆 前侧和贮浆桶内部均设置有密度传感器， 所述流量传感器、 桩深测量仪和密度传感器均通 微机接口接入微机上， 且 所述流量传感器与微机接口加设有变送器， 所述微机的外接有CI R 显示模块和打印机模块， 所述流量传感器、 变送器、 桩深测量仪、 密度传感器、 微机接口、 微 机、 CIR显示模块和打印机模块组成桩体监测单 元。 [0008]所述液压支架系统由四个独立的液压支架及对应液压驱动控制单元组成， 所述水 平传感器的个数与液压支 架相对应， 且两者均对应固定 于桩机平台四角。 [0009]所述密度传感器采用沉子法电阻应变式密度传感器， 且所述钻杆上和贮浆桶内个 数均为三个。 [0010]所述密度传感器测量原理： 是基于被测介质密度的变化将会引起沉子浮力的变 化， 设该沉子的体积为V， 当介质密度产生ΔPx变化时， 浮力就会产生一线性增量P＝V ·Δ Px， 电阻应变式力感应 器即能把此浮力的变量 转换为电压信号ΔU输出。 [0011]所述桩深测量仪测距原理： 由于搅拌桩机在施工过程中， 其钻杆上下运动受电动 机系统所控制， 而电动机与钻杆之间系通过钢丝绳连接， 故可通过测量钢丝绳的移动长度 来测量桩的深度；说　明　书 1/4 页 3 CN 114809127 A 3