CN205617349U - 高填方地基土压实度连续检测与监控*** - Google Patents

Abstract

高填方地基土压实度连续检测与监控***，包括第一振动传感器（1）、第二振动传感器（2）、反馈滚轮（3）、压实度数据处理服务器（4）、标准压实度波形数据库（5）、GPS定位设备（6）、用户电脑（7）、隔震橡胶垫片（8），第一振动传感器（1）和第二振动传感器（2）分别内置有无线传输芯片（11），压实度数据处理服务器（4）内置有无线传输芯片（11）、USB插口（12）、GPS行驶记录芯片（13）、电信无线终端（14）、液晶显示屏（9）和语音提示器（10）；第一振动传感器（1）安置在压实机器（15）的振动轮（16）上，反馈滚轮（3）通过螺栓（17）固定在振动轮（16）的结构梁（18）下方，第二振动传感器（2）安置在反馈滚轮（3）上，压实度数据处理服务器（4）安装固定在压实机器（15）操作室的仪表显示区，GPS定位设备（6）安装固定在填方区域的角落位置。

Description

高填方地基土压实度连续检测与监控***

技术领域

本实用新型涉及高填方地基土压实度检测技术。

背景技术

近年来，随着我国城镇化建设进程的加快，西北地区多通过在山丘地带削山填沟来满足城市建设用地的需要，由此而产生了大量的高填方地基，修建于高填方基地上的建筑物和构筑物的安全稳定性很大程度上取决于高填方地基的填筑压实质量，压实度作为地基填筑施工质量检测的关键性指标之一，表征着地基压实后的密实状况，目前地基压实度的现场检测方法主要有灌砂法、环刀法、灌水法、核子湿度密度仪法等，上述几种试验方法存在很多不足：①现场压实度检测需在碾压结束后进行，属于一种事后检测控制手段,检测所发现的问题很难在碾压过程中及时进行处理；②现场压实度检测试验对填筑施工干扰较大,特别是对于深层地基的填筑质量进行检测时，需挖较大的探坑，花费的时间也较长,造成施工周期延长；③由于所选取的抽样点具有一定的随机性和局限性，检测试验结果无法完整体现全区域的压实质量，当个别检验点的数据不满足压实度控制要求时，很难界定需要重新碾压的区域范围；④受现场压实度检测试验过程和时间的影响，试验结果与后方监理或检验单位的信息共享速度较慢，管理人员难以在第一时间获取检测试验结果。针对于目前高填方地基的多级填筑、填筑高度大和填筑面积广的特点，若采用上述地基压实度检测方法，存在压实度质量较难控制、检测试验周期长和检测试验费用高等明显缺点。因此迫切需要研发针对于高填方地基压实度的检测与监控***。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高填方地基土压实度连续检测与监控***。

本实用新型是高填方地基土压实度连续检测与监控***，包括第一振动传感器（1）、第二振动传感器2、反馈滚轮3、压实度数据处理服务器4、标准压实度波形数据库5、GPS定位设备6、用户电脑7、隔震橡胶垫片8，第一振动传感器1和第二振动传感器2分别内置有无线传输芯片11，压实度数据处理服务器4内置有无线传输芯片11、USB插口12、GPS行驶记录芯片13、电信无线终端14、液晶显示屏9和语音提示器10；第一振动传感器1安置在压实机器15的振动轮16上，反馈滚轮3通过螺栓17固定在振动轮16的结构梁18下方，第二振动传感器2安置在反馈滚轮3上，压实度数据处理服务器4安装固定在压实机器15操作室的仪表显示区，GPS定位设备6安装固定在填方区域的角落位置。

本实用新型为高填方地基土压实度连续检测与监控***，可以对全区域的填筑土体在压实施工作业过程进行填筑压实度的连续检测与监控，与传统压实度检测试验方法相比，具有以下有益效果：①由于本实用新型基于振动轮16的振动频率和压实土壤的反馈振动频率之间的稳定关系，建立了标准的压实度波形数据库5，通过压实过程中所反馈的实时压实度波形图与标准压实度波形数据库5进行比较，进而判断压实是否达到合格标准，具有一次搭建***，长期受益的特点；②本实用新型既实现了对填筑压实土壤的连续检测与监控，又不存在传统压实度检测试验方法耽误和影响压实作业施工的缺点；③本实用新型的压实度数据处理服务器（4）具备人性化的语音提示功能，减轻了施工人员的工作强度，并且保障了压实施工的安全；④压实度数据处理服务器4所处理的结果既可以实时的反馈给压实机器15的操作人员，以方便其进行后期复压，又可以远程无线传输给后方监理或检验单位的用户电脑19，便于存储和备案，同时有助于压实质量的信息化管理；⑤该***兼容性好,***搭建成本低，能够与压路机、冲击碾等压实机器方便快速搭建。

附图说明

图1为高填方地基土压实度连续检测与监控***压实机器搭建安装示意图，图2为反馈滚轮局部安装示意图，图3为高填方地基土压实度连续检测与监控***连接关系示意图；附图标记及对应名称为：第一振动传感器1，第二振动传感器2，反馈滚轮3，压实度数据处理服务器4，标准压实度波形数据库5，GPS定位设备6，用户电脑7，隔震橡胶垫片8，液晶显示屏9，语音提示器10，无线传输芯片11，USB插口12，GPS行驶记录芯片13，电信无线终端14，压实机器15，振动轮16，卡具17，结构梁18。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本实用新型的的高填方地基土压实度连续检测与监控***，包括第一振动传感器1、第二振动传感器2、反馈滚轮3、压实度数据处理服务器4、标准压实度波形数据库5、GPS定位设备6、用户电脑7、隔震橡胶垫片8；其中第一振动传感器1和第二振动传感器2分别内置有无线传输芯片11，压实度数据处理服务器4内置无线传输芯片11、USB插口12、GPS行驶记录芯片13、电信无线终端14、液晶显示屏9和语音提示器10。各部件的安装位置和连接关系为：将第一振动传感器1安置在压实机器15的振动轮16上，反馈滚轮3通过螺栓17固定在振动轮16的结构梁18下方，其中反馈滚轮3与振动轮16的结构梁18之间夹垫隔震橡胶垫片8，第二振动传感器2安置在反馈滚轮3上，压实度数据处理服务器4安装固定在压实机器15操作室的仪表显示区，GPS定位设备6安装固定在填方区域的角落位置，压实度数据处理服务器4与第一振动传感器1和第二振动传感器2之间通过无线传输芯片11实现数据的无线传输，压实度数据处理服务器4与后方监理或检验单位的用户电脑19通过内置的电信无线终端14实现数据的无线传输，压实度数据处理服务器4的电线接入压实机器电源插孔内。

如图1、图3所示，压实度数据处理服务器4与第一振动传感器1和第二振动传感器2之间通过无线传输芯片11实现无线传输通道，压实度数据处理服务器4与后方监理或检验单位的用户电脑7通过内置的电信无线终端14实现电信拨号连通通道。

如图1、图3所示，振动轮16的自身振动频率通过振动轮16上的第一振动传感器1采集，振动轮16碾压填筑土体产生的反馈振动频率由安置在反馈滚轮3上的第二振动传感器2采集，两个振动传感器所采集的振动频率和反馈振动频率数据通过无线传输芯片11传输到压实度数据处理服务器4。

如图1、图2、图3所示，由于压实机器15在地基填筑压实作业过程中，振动轮16会存在一个自身振动频率，该振动频率通过振动轮16上的第一振动传感器1采集，而振动轮16碾压经过后的填筑土体会存在一个反馈振动频率，该反馈振动频率通过安置在反馈滚轮3上的第二振动传感器2采集，两个振动传感器所采集的振动频率和反馈振动频率之间存在一种稳定关系，将两个振动传感器所采集的振动频率数据通过无线传输芯片11传输到压实度数据处理服务器4，经其处理后，该稳定关系可以实时压实度波形图的方式表示，这样不同的压实度波形图就反映了填筑土体的不同压实度，本实用新型需要事先采集了基于不同填筑土体和压实机器15的标准压实度波形数据库5，压实度数据处理服务器4通过对比实时压实度波形图与标准压实度波形数据库5的波形图，进而判断处不合格的压实区域并自动记录，其结果一方面表现在液晶显示屏9的上半屏幕区和下半屏幕区上，其中上半屏幕区显示在同一坐标轴下的实时压实度波形图和标准压实度波形数据库5中所对应的波形图，液晶显示屏9下半屏幕区显示已压实作业范围内的不合格压实区域的坐标范围，以跳跃的红色符号表示，此符号直至不合格的压实区域重新压实到达合格标准后方可消失，另一方面，结果将传送到语音提示器10并以语音播报的方式告知压实机器15的操作人员，该语音提示器10主要是作为液晶显示屏9的一个辅助工具，操作人员在压实施工过程中，只需要听到语音提示器10提示存在不合格压实区的语音后再观察液晶显示屏9记录的不合格压实区域的坐标范围，若无语音提示，可不用时常关注液晶显示屏9，从而既减轻了操作人员的工作强度又避免了潜在的安全风险。与此同时处理的数据通过压实度数据处理服务器4内置的电信无线终端14可传送到后方监理或检验单位的用户电脑7上，后方监理或检验单位以此可对高填方地基压实作业全过程进行监控和信息的收集存储。其中实时采集数据所呈现的压实度波形图所对应的具体地理位置坐标由安装在压实度数据处理服务器4内的GPS行驶记录芯片13和安装固定在填方区域角落位置的GPS定位设备6共同确定。

如图1、图2、图3所示，本实用新型的安装及工作过程为：

①高填方地基土压实度连续检测与监控***各部件、仪器的搭建和安装：将第一振动传感器1安置在压实机器15的振动轮16上，反馈滚轮3通过螺栓17固定在振动轮16的结构梁18下方，其中反馈滚轮3与振动轮16的结构梁18之间夹垫隔震橡胶垫片8，第二振动传感器2安置在反馈滚轮3上，压实度数据处理服务器4安装固定在压实机器15操作室的仪表显示区，GPS定位设备6安装固定在填方区域的角落位置。

②各部件、仪器的调试和数据对接：首先开启各仪器，根据无线传输芯片11的使用说明，实现第一振动传感器1、第二振动传感器2和压实度数据处理服务器4之间的无线数据传输通道，压实度数据处理服务器4与后方监理或检验单位的用户电脑7通过内置的电信无线终端14实现电信拨号连通通道，根据位于填方区域角落位置的GPS定位设备6所提供的地理位置坐标，确定压实机器行驶时压实度数据处理服务器4内的GPS行驶记录芯片13所记录的移动地理位置坐标。

③标准压实度波形数据库5的数据采集：针对于不同填筑土壤和不同机器进行，具体为：根据土壤的含水率、粒径、干密度、孔隙比等土壤参数划分土壤的试验类别，并同时获取填筑压实机器15的振动轮16自振频率、工作行驶速度基本参数。在填方施工现场，选取一块填筑压实试验区，根据所要求的压实度施工标准针对每类土壤进行压实度作业，获取达到压实度标准时压实土壤所反馈出的反馈振动频率，然后通过数据拟合的方式，将此时的反馈振动频率和压实机器15的振动轮16的振动频率以及土壤的含水率、粒径、干密度、孔隙比等土壤参数进行拟合分析，拟合的结果将以波形图的方式呈现，通过这种办法即可获得针对不同土壤和不同压实机器15的标准压实度波形图。将获取的所有标准压实度波形图以程序编辑的方式写入压实度数据处理服务器4，至此即可在压实度数据处理服务器4内部组建起一个标准压实度波形数据库5。

④高填方地基土压实度连续检测与监控***的试运行和调整：以上工作完成后，即可开始正式的高填方地基填筑压实施工作业，在压实完成的区域范围内，选取连续的一些试验点进行常规压实度检测试验，若出现不合格点，而压实度数据处理服务器4未反馈出来，在检查各参数设置无误的情况下，可适当提高标准压实度波形数据库5中各标准压实度波形图的上限位，以解决个别离散点的失真问题。至此即可实现高填方地基土压实度连续检测与监控***。

Claims (6)

1.高填方地基土压实度连续检测与监控***，包括第一振动传感器（1）、第二振动传感器（2）、反馈滚轮（3）、压实度数据处理服务器（4）、标准压实度波形数据库（5）、GPS定位设备（6）、用户电脑（7）、隔震橡胶垫片（8），其特征在于第一振动传感器（1）和第二振动传感器（2）分别内置有无线传输芯片（11），压实度数据处理服务器（4）内置有无线传输芯片（11）、USB插口（12）、GPS行驶记录芯片（13）、电信无线终端（14）、液晶显示屏（9）和语音提示器（10）；第一振动传感器（1）安置在压实机器（15）的振动轮（16）上，反馈滚轮（3）通过螺栓（17）固定在振动轮（16）的结构梁（18）下方，第二振动传感器（2）安置在反馈滚轮（3）上，压实度数据处理服务器（4）安装固定在压实机器（15）操作室的仪表显示区，GPS定位设备（6）安装固定在填方区域的角落位置。

2.根据权利要求1所述的高填方地基土压实度连续检测与监控***，其特征在于：其中反馈滚轮（3）与振动轮（16）结构梁（18）之间夹垫隔震橡胶垫片（8）。

3.根据权利要求1所述的高填方地基土压实度连续检测与监控***，其特征在于：压实度数据处理服务器（4）与第一振动传感器（1）和第二振动传感器（2）之间通过无线传输芯片（11）实现无线传输通道，压实度数据处理服务器（4）与后方监理或检验单位的用户电脑（7）通过内置的电信无线终端（14）实现电信拨号连通通道。

4.根据权利要求1所述的高填方地基土压实度连续检测与监控***，其特征在于：振动轮（16）的自身振动频率通过振动轮（16）上的第一振动传感器（1）采集，振动轮（16）碾压填筑土体产生的反馈振动频率由安置在反馈滚轮（3）上的第二振动传感器（2）采集，两个振动传感器所采集的振动频率和反馈振动频率数据通过无线传输芯片（11）传输到压实度数据处理服务器（4）。

5.根据权利要求1所述的高填方地基土压实度连续检测与监控***，其特征在于：液晶显示屏（9）分为上半屏幕区和下半屏幕区，其中上半屏幕区显示在同一坐标轴下的实时压实度波形图和标准压实度波形数据库（5）中所对应的波形图，液晶显示屏（9）下半屏幕区显示已压实作业范围内的不合格压实区域的坐标范围。

6.根据权利要求1所述的高填方地基土压实度连续检测与监控***，其特征在于：压实度数据处理服务器（4）的电线接入压实机器电源插孔内。