[发明专利]一种智能制浆供浆的控制装置及其使用方法

说明书

本发明提供了一种智能制浆供浆的控制装置及其使用方法，涉及桩基机械设备控制技术领域，本装置包括：施工设计信息模块、人机交互界面模块、中央控制系统、桩机监控系统、制浆模块、储浆模块、供浆模块和数据存储呈现模块；所述施工设计信息模块用于接收并存储桩基的施工设计信息；所述中央控制系统包括数据输入单元、数据计算单元和执行控制单元。本装置通过对搅拌桩、注浆锚杆、后压浆、高压旋喷桩等工艺的施工质量和固化浆液利用率进行有效监测和控制，确保固化浆液的质量、喷浆量和均匀性达到设计要求，提高桩基工程的施工质量和固化浆液有效利用率。

技术领域

本发明涉及桩基机械设备控制技术领域，具体而言，涉及一种智能制浆供浆的控制装置及其使用方法。

背景技术

固化浆液作为地基工程中的基础原料，在水泥搅拌桩、后压浆、注浆锚杆、高压旋喷桩等工艺中均被广泛地使用。以水泥搅拌桩施工工艺为例，固化浆液搅拌系统配制一定配比的固化浆液后，通过泥浆泵经供浆管输送至搅拌桩机的钻具处，随钻杆的提升或下降喷入土层，同时搅拌，通过促进固化浆液与土进行物理化学反应，生成强度高，水稳性好的桩体，从而提高地基承载力。

多年来的工程应用表明，施工时固化浆液配比的精确性、固化浆液的喷浆量以及固化浆液喷注的均匀性，在很大程度上决定着施工质量和施工成本，因此，设计合理的固化浆液配方、喷注适量的固化浆液量和提高固化浆液均匀性是保障地基工程施工质量和降低施工成本的关键之一。

但是，目前大多数工程施工过程中对固化浆液配制、喷浆量和喷浆均匀性不够重视，由于缺乏智能化的监测设备和搅拌后台，桩基施工时无法精确配制固化浆液配比和快速切换水灰比，供浆系统也无法进行变流速供浆，桩机监测系统与固化浆液搅拌系统更无法进行信息互通，实际工程中的固化浆液配比、固化浆液供浆量和喷注均匀性通常由现场操作人员凭借自己的工程经验进行的，无法精确地按照设计值执行，带来严重的资源浪费、环境污染和施工质量无法保障等问题。

发明内容

本发明解决的问题是如何对搅拌桩、注浆锚杆、后压浆、高压旋喷桩等工艺的施工质量和固化浆液利用率进行有效监测和控制，确保固化浆液的质量、喷浆量和均匀性达到设计要求，提高桩基工程的施工质量和固化浆液有效利用率。

为解决上述问题，本发明提供一种智能制浆供浆的控制装置，包括：施工设计信息模块、人机交互界面模块、中央控制系统、桩机监控系统、制浆模块、储浆模块、供浆模块和数据存储呈现模块；

所述施工设计信息模块用于接收并存储桩基的施工设计信息；

所述中央控制系统包括数据输入单元、数据计算单元和执行控制单元；

所述数据输入单元与所述人机交互界面模块和所述桩机监控系统连接，并接收所述桩机监控系统传输的实时施工数据和执行指令；

所述数据计算单元根据预设算法对所述数据输入单元接收的实时施工数据和执行指令进行处理分析，得到控制参数；所述执行控制单元根据所述控制参数对所述制浆模块、所述储浆模块和所述供浆模块进行控制；

所述制浆模块用于配制固化浆液；

所述储浆模块用于储存多种配比的固化浆液；

所述供浆模块用于根据执行指令控制供浆流速和供浆压力；

所述数据存储呈现模块用于接收中央控制系统通过通讯模块上传至后台服务器的制浆信息、储浆信息、供浆信息和异常信息，并进行存储管理和呈现。

在上述装置中，施工设计信息模块可接收多种方式传输的施工设计信息，分别为由人机交互界面输入、由后台服务器通过4G/5G通讯模块传输或由桩机监控系统传输的施工设计参数，施工设计参数包括配制固化浆液的配比及单桶总重、固化浆液总制浆量、储浆桶所对应的固化浆液配比、制浆桶搅拌时长、制浆桶放料时长。根据施工设计参数和实际施工信息，实时优化供浆参数，实现在施工过程中变配比、变喷浆量供浆，提高桩基施工质量和固化浆液的有效利用率。