[发明专利]斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法和装置

说明书

本申请实施例提供了一种斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法和装置，方法包括：通过海洋声速剖面仪器，采集待施工海域的深度、声速、温度和盐度、和海床坐标信息；基于深度、声速、温度和盐度、和海床坐标信息，构建海床地貌图；在海床上开设地震勘探井组，通过地震勘探井组获取海床地震勘探信息；基于海床地貌图和海床地震勘探信息，确定钻孔位置；该斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法一方面能够降低桩孔出现塌陷的概率；另一方面能够使得桩孔开设在地势较为平缓，且强度较高的地层上，可以保障斜拉桥的强度，同时可以相应的缩短钻孔深度，利于降低斜拉桥施工成本，缩短施工周期。

技术领域

本发明涉及桥梁施工勘测技术领域，具体而言，涉及一种斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法和装置。

背景技术

斜拉桥(cable stayed bridge)作为一种拉索体系，拉桥比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。因此斜拉桥经常作为跨海大桥进行使用。而目前技术中在斜拉桥施工过程中，主要是依靠斜拉桥需要获得的支撑应力来确定桩孔的深度，在斜拉桥施工过程中或施工的前期，并未考虑到海床地形对斜拉桥工程质量的影响，并未基于海床的地层和地貌信息制定施工策略，完全依赖于桩孔深度保障桥梁的质量，大大增加了施工成本。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，根据本申请实施例的第一方面提出了一种斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法，包括：

通过海洋声速剖面仪器，采集待施工海域的深度、声速、温度和盐度、和海床坐标信息；

基于所述深度、所述声速、所述温度和所述盐度、和所述海床坐标信息，构建海床地貌图；

在海床上开设地震勘探井组，通过所述地震勘探井组获取海床地震勘探信息；

基于所述海床地貌图和所述海床地震勘探信息，确定钻孔位置；

基于所述钻孔位置，通过气举反循环钻机钻取桩孔；

获取气举反循环钻机在执行钻孔作业过程中的压缩气体补入量、钻压和桩孔直径；

对经由钻孔排出的混合浆液进行过滤，称取筛上物的质量，作为沉渣排出量；

基于所述压缩气体补入量、钻压、所述沉渣排出量和桩孔直径，获取桩孔净度参数；

对所述筛上物的组分进行分析，确定第一阈值；

在所述桩孔净度参数小于或等于第一阈值的情况下，增加气举反循环钻机体补入的压缩气量；

在所述桩孔净度参数大于第一阈值的情况下，减少气举反循环钻机体补入的压缩气量。

在一种可行的实施方式中，所述基于所述海床地貌图和所述海床地震勘探信息，确定钻孔位置的步骤包括：

通过所述海床地貌图确定平坦过渡区；

通过所述海床地震勘探信息，在所述海床上确定稳定发育地层；

在所述平坦过渡区上的稳定发育地层上确定所述钻孔位置；

其中，所述平坦过渡区的坡度角小于40°，所述稳定发育地层为灰岩层。

在一种可行的实施方式中，所述基于所述压缩气体补入量、钻压、所述沉渣排出量和桩孔直径，获取桩孔净度参数的步骤包括：

按照下式计算求取所述桩孔净度参数；

其中，K为桩孔净度参数，Q为压缩气体补入量，F为钻压，M为沉渣排出量，D为桩孔直径。

在一种可行的实施方式中，所述对所述筛上物的组分进行分析，确定第一阈值的步骤包括：

若所述筛上物中沙石所占筛上物重量的百分比大于或等于40%，则第一阈值取值为30至40；

若所述筛上物中沙石所占筛上物重量的百分比小于40%，则第一阈值取值为50至70。

在一种可行的实施方式中，斜拉桥深水超长桩钻进数据数字识别方法还包括：