[发明专利]锤击式管桩施工自动记录仪

说明书

锤击式管桩施工自动记录仪，结合了建筑施工技术，机械，传感技术，计算机，自动控制方面的应用技术，属机电一体化的技术领域。起参考作用现有技术主要有以下几个方面：1.广东省建设委员会1991年公布的《建筑地基基础施工及验收规程》(GBJ15-201-91)，第四章“锤击沉管灌注桩”和第六章“钢筋混凝土预制桩”及第八章“质量检查和工程验收的要求”。其中主要依据第四章：第4，1.8条：沉管深度的控制应符合：A.除设计明确规定以桩端标高来控制摩擦的实际桩长  外，其它沉管灌注桩，均应以满足桩端持力层和最后  贯入度(或贯入速度)的设计要求来控制桩长，并以  桩管的入土深度作参考。B.凡以合适的持力层控制锤击沉管灌注桩的入土深度  者，应同时严格控制其最后三阵每十击的贯入度，最  后1米的沉管锤击数和整根桩的总锤击数。贯入度和  锤击数和取值可根据试桩或参考当地经验确定。  第六章第四节：  第6，4.3条：预制桩在打入前，应在桩身上设置长度标记

          (一般以1米为单位)。打桩时应由专职记录

          员做好施工记录，并及时正确填好打桩记录

          表。  第6.4.14条：打桩收锤的控制原则为：除设计明确规定

          桩端标高控制的摩擦桩应保证设计桩长外，

          其他凡选择持力层的预制桩，均应以桩的

          持力层和最后贯入度控制为主，桩的入土深

          度作为参考。  第八章第一节：  第8，1.6条：锤击沉管灌注桩的质量检查，除对原材料，混

          凝土，钢筋笼等项内容按国际GBJ204-83，国

            际GBJ107-87以及本规程的有关规定检测外，

            尚应对每米沉管锤击数，最后1米锤击数，最

            后贯入度，桩端标高，管内是否进水入土，拔

            管速度，混凝土灌注量和充盈系数，桩顶及钢

            筋笼标高，桩位偏差，或桩质量和单桩承载力

            等项目进行检查，填写沉管灌注桩施工记录。

第8，1.8条：预制桩的质量检查，除按本规程表6，2.3，

            表6，2.7和表6，2.8等规定及设计要求检测外，

            尚应对每米锤击数，总锤击数，最后贯入度，桩

            端及桩顶标高，入土深度，接头质量，桩身垂直

            度等项目进行检验，填写施工记录。

根据以上规定，预应力钢筋混凝土管桩和沉管灌注桩的施打，收锤主要是由桩机手和架头指挥人员按照标准，根据经验控制，然后由记录员记录施工记录，交由验收人员进行验收，而其中每米沉管锤击数，最后1米锤击数，总锤击数，最后贯入度，入土深度数据是主要控打依据和验收项目，现行测量法是在桩身上预置标志，由记录员计数统计每米沉管锤击数，最后1米锤击数，总锤击数，采用目测和量尺法测量最后贯入度和入土深度，这种方法误差很大，基于经济原因的人为误报现象也较普遍，严重影响了桩基础的质量。

2.机械方面根据上海工程机械厂制造的简式柴油锤打桩机和沉管灌注柱机现有机械数据，采用国标零件，设计出读数机构。该机构采用一条15米长砖绳，装在锤身上，然后经过前置导索轮，读数轴，收索轮，由弹簧的伸缩力使绳保持在常绷紧状态，随时监测桩锤的施打状态，进而采集打桩数据。

3.传感器：根据机械工业出版社出版的《机电一体化技术手册》上册第5篇检测技术第1.2.12“光学码盘式传感器“原理，采用南韩出品的ENB300型三相输出旋转编码器，其是用光电方法测量角位移的器件，并将角位移转换成数字代码形式的电信号，只要确定与其相连的读数轴的轴径大小，就可将角位移信号经计算机处理进而换算出线位移的大小。根据其输出信号的三相性，经分相处理后可分辨出正反转信号，从而计算出桩锤的反弹数据。得出绝对贯入度。

4.采用TP801AZ80单板计算机，参考西安电子科技大学出版社出版的《微型计算机原理》，野口电子工业株式会社的《TP801AZ80单板计算机使用手册》，设计出旋转编码器辨向电路，采用2块CTC计数蕊片，8个计数通道，1个PIO并行输出口，6位LED数字显示。程序部分共有6K字节，分监控程序，主程序，计算机程序，打印机程序等部分，存放在3块EPROM蕊片中。