專利名稱：旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數據查詢系統(tǒng)，特別是一種旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)。
背景技術：
施工工法在旋挖鉆機施工過程中起著至關重要的作用，好的施工工法是保證旋挖 鉆機施工效率和施工質量的關鍵因素。在現有條件下，施工工法的獲得大多是通過專業(yè)的 工法工程師到現場考察或者參考地質報告，然后給出鉆桿鉆具配置、施工工法，反應速度慢 且對于施工方而言流程較復雜、成本較高，本發(fā)明使得操作手可以根據地質報告隨時獲取 合適的施工工法。鉆桿、鉆斗的配置也是保證旋挖鉆機施工效率和施工質量的重要因素，適合地質 條件的鉆桿鉆具能使得旋挖鉆機的成孔效率更快，不適合的鉆桿鉆斗將大大降低鉆進效率 甚至無法鉆進，同時對于鉆桿鉆斗得損壞也會加大，這樣就大大增加了施工成本。在現有條 件下，鉆桿鉆具的配置一般是施工方通過咨詢相關專業(yè)人員獲得，反應速度慢且對于施工 方而言流程較復雜、成本較高。旋挖鉆機操作手如何根據地質報告、孔徑、孔深等條件，隨時 方便地獲取施工工法和鉆桿鉆具配置方法，這是一個有待解決的技術課題。
發(fā)明內容
針對上述現有技術的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種可以快速、方便得到現場施 工工法和鉆桿鉆具配置方法，以提高旋挖鉆機施工效率和施工質量、降低施工成本的旋挖 鉆機輔助施工系統(tǒng)。為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)，包括PLC可編程控制器和安裝于旋挖鉆機駕駛室內 的顯示器，PLC可編程控制器設有采集裝置和存儲裝置，其輸出信號發(fā)送至顯示器，旋挖鉆 機駕駛者通過PLC可編程控制器采集裝置采集地質信息并完成鉆桿鉆具和施工工法配置 的獲得，其獲得的過程包括如下步驟(1)通過采集裝置采集樁總長L、最大承載力F、地質類型和鉆孔孔徑；(2)采集第η層鉆孔深度Lru選擇第η層地質類型；C3)判斷樁總長L是否為第一層鉆孔深度Li、第二層鉆孔深度L2、第三層鉆孔深度 L3……與第η層鉆孔深度Ln之和，若是，保存該采集參數并分別執(zhí)行第(4)步、第(5)步和 第(6)步；(4)判斷最大承載力F是否大于F0，若是，確定鉆桿類型為機鎖桿，若否，確定鉆桿 類型為摩擦桿；(5)通過樁總長與鉆桿長度比較，確定鉆桿尺寸，即選取具有與樁總長最接近的 Χ*γ值的鉆桿；(6)通過每一層的地質類型和長度與鉆具類型適合的地形比較，以及孔徑與鉆斗 大小比較，確定鉆具類型；
(7)由每一層的地質類型得到對應施工工法；(8)保存采集參數，得到鉆桿、鉆具配置和施工工法。本發(fā)明的旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)，其中所述地質類型包括地層類型、地層松散類 型、巖石風化類型和地下水類型。本發(fā)明的旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)，其中所述最大承載力的FO值為 350kPa-410kPa。本發(fā)明的旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)，其中所述最大承載力的FO值為380kPa。本發(fā)明的旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)，還安裝有與PLC可編程控制器連接的打印機， 并通過打印機完成其書面獲取過程。一種旋挖鉆機輔助施工方法，通過PLC可編程控制器的采集裝置采集地質信息， PLC可編程控制器通過的采集樁總長L、最大承載力F、地質類型和鉆孔孔徑數據判斷樁總 長L是否為第一層鉆孔深度Li、第二層鉆孔深度L2、第三層鉆孔深度L3……與第η層鉆孔 深度Ln之和，若是，保存該采集參數并分別判斷最大承載力F是否大于F0，以確定鉆桿類型 為機鎖桿或摩擦桿；通過樁總長與鉆桿長度比較，確定鉆桿尺寸，即選取Χ*Υ鉆桿；通過每 一層的地質類型和長度與鉆具類型適合的地形比較，以及孔徑與鉆斗大小比較，確定鉆具 類型；由每一層的地質類型得到對應施工工法。本發(fā)明的旋挖鉆機輔助施工方法，其中所述地質類型包括地層類型、地層松散類 型、巖石風化類型和地下水類型。本發(fā)明的旋挖鉆機輔助施工方法，其中所述最大承載力的FO值為 350kPa-410kPa。本發(fā)明的旋挖鉆機輔助施工方法，其中所述最大承載力的FO值為380kPa。本發(fā)明旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)的優(yōu)點是由于設置了 PLC可編程控制器和顯示 器，PLC可編程控制器設有采集裝置和存儲裝置，其輸出信號發(fā)送至顯示器，克服了通過專 業(yè)的工法工程師到現場考察或者參考地質報告的人工方式的缺陷，可以快速、方便到現場 施工工法和鉆桿鉆具配置方法，提高了旋挖鉆機施工效率和施工質量，降低了施工成本。
圖1是本發(fā)明旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)的結構框圖；圖2是本發(fā)明旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)的流程圖一；圖3是與流程圖一相連接的流程圖二 ；圖4是本發(fā)明旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)實施例中主頁面圖；圖5是本發(fā)明旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)實施例中松散程度選擇頁面圖；圖6是本發(fā)明旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)實施例中巖石風化類型選擇頁面圖；圖7是本發(fā)明旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)實施例中地下水類型選擇頁面圖；圖8是本發(fā)明旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)實施例中鉆具選擇報告頁面圖；圖9是本發(fā)明旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)實施例中鉆桿選擇報告頁面圖；圖10是本發(fā)明旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)實施例中工法分析報告頁面圖；圖11是本發(fā)明旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)實施例中施工指導報告頁面圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)的實施方式進行詳細說明。參見圖1，旋挖鉆機自動信息記錄系統(tǒng)由以下幾部分組成PLC可編程控制器和顯 示器。PLC可編程控制器設有采集裝置和存儲裝置。顯示器安裝在旋挖鉆機駕駛室內。PLC 可編程控制器用于處理顯示器上人為采集的信號，判斷地質類型、合適的施工工法、鉆桿鉆 具配置，并發(fā)送相應代碼給顯示器。顯示器用于根據提示采集地質報告中的相關信息，采集 完成確認后，顯示器能接受到控制器發(fā)送過來的相應代碼，根據顯示器接收到的代碼顯示 出合適的施工工法、地質信息、鉆桿鉆具配置等。旋挖鉆機自動信息記錄系統(tǒng)也可安裝與PLC可編程控制器連接的打印機，并通過 打印機完成其書面獲取過程。參見圖2和圖3，本發(fā)明旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)，旋挖鉆機駕駛者通過PLC可編程 控制器采集裝置采集地質信息并完成鉆桿鉆具和施工工法配置的獲得，其獲得的過程包括 如下步驟(1)通過采集裝置采集樁總長L、最大承載力F、地質類型和鉆孔孔徑，其中地質類 型包括地層類型、地層松散類型、巖石風化類型和地下水類型；(2)采集第η層鉆孔深度Lru選擇第η層地質類型；C3)判斷樁總長L是否為第一層鉆孔深度Li、第二層鉆孔深度L2、第三層鉆孔深度 L3……與第η層鉆孔深度Ln之和，若是，保存該采集參數并分別執(zhí)行第(4)步、第(5)步和 第(6)步；(4)判斷最大承載力F是否大于F0，若是，確定鉆桿類型為機鎖桿，若否，確定鉆桿 類型為摩擦桿；其中，FO值為350kPa-410kPa，本發(fā)明旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)的實施例選取 380kPa，在350kPa-410kPa范圍內，特別是380kPa，可保證得到正確的鉆桿類型，進一步保 證施工的合理性和施工質量。(5)通過樁總長與鉆桿長度比較，確定鉆桿尺寸，即選取具有與樁總長最接近的 Χ*γ值的鉆桿；(6)通過每一層的地質類型和長度與鉆具類型適合的地形比較，以及孔徑與鉆斗 大小比較，確定鉆具類型；(7)由每一層的地質類型得到對應施工工法；(8)保存采集參數，得到鉆桿、鉆具配置和施工工法。在本發(fā)明旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)的實施例中，參見圖4，用戶進入顯示器的輔助施 工系統(tǒng)頁面后，根據提示可以完成地層的相關信息的采集，這些數據信息的來源是施工方 拿到的地質報告。當地層類型選擇其中1、2、3時，自動跳出圖示選擇頁面，比如選擇2，參見圖5，將 跳出圖示頁面，該頁面可以選擇地層松散程度。當選擇地層信息20-30時，自動跳出圖示選擇頁面，比如選擇23，參見圖6，將跳出 圖示頁面，該頁面可以選擇巖石風化類型。當光標跳至地下水選擇框時，自動跳出圖7所示選擇頁面，該頁面可以選擇地下 水類型。保存以上選擇信息之后，通過操作對應按鈕，得到如下報告頁面參見圖8，為鉆具選擇報告頁面圖，可在推薦的4種鉆具中選擇使用。參見圖9，為鉆桿選擇報告頁面圖，可 選用推薦的鉆具。參見圖10，為工法分析報告頁面圖，參見圖11，為施工指導報告頁面圖。 兩份報告的提供使施工方不必再去咨詢相關專業(yè)人員，適合地質條件的鉆桿鉆具能使得旋 挖鉆機的成孔效率更高，操作手可以快速獲得施工指導，使施工成本大大降低，旋挖鉆機施 工效率和施工質量大提高。 以上的實施例僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行 限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本發(fā)明的技術方案 做出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權利要求書確定的保護范圍內。
權利要求
1.一種旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)，其特征在于，包括PLC可編程控制器和安裝于旋挖鉆 機駕駛室內的顯示器，PLC可編程控制器設有采集裝置和存儲裝置，其輸出信號發(fā)送至顯示 器，旋挖鉆機駕駛者通過PLC可編程控制器采集裝置采集地質信息并完成鉆桿鉆具和施工 工法配置的獲得，其獲得的過程包括如下步驟(1)通過采集裝置采集樁總長L、最大承載力F、地質類型和鉆孔孔徑；(2)采集第η層鉆孔深度Lru選擇第η層地質類型；(3)判斷樁總長L是否為第一層鉆孔深度Li、第二層鉆孔深度L2、第三層鉆孔深度 L3……與第η層鉆孔深度Ln之和，若是，保存該采集參數并分別執(zhí)行第(4)步、第(5)步和 第(6)步；(4)判斷最大承載力F是否大于F0，若是，確定鉆桿類型為機鎖桿，若否，確定鉆桿類型 為摩擦桿；(5)通過樁總長與鉆桿長度比較，確定鉆桿尺寸，即選取具有與樁總長最接近的Χ*Υ值 的鉆桿；(6)通過每一層的地質類型和長度與鉆具類型適合的地形比較，以及孔徑與鉆斗大小 比較，確定鉆具類型；(7)由每一層的地質類型得到對應施工工法；(8)保存采集參數，得到鉆桿、鉆具配置和施工工法。
2.根據權利要求1所述的旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)，其特征在于，其中所述地質類型包 括地層類型、地層松散類型、巖石風化類型和地下水類型。
3.根據權利要求1或2所述的旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)，其特征在于，其中所述最大承載 力的 FO 值為 350kPa-410kPa。
4.根據權利要求3所述的旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)，其特征在于，其中所述最大承載力 的FO值為380kPa。
5.根據權利要求4所述的旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)，其特征在于，還安裝有與PLC可編程 控制器連接的打印機，并通過打印機完成其書面獲取過程。
6.一種旋挖鉆機輔助施工方法，其特征在于，通過PLC可編程控制器的采集裝置采集 地質信息，PLC可編程控制器通過采集樁總長L、最大承載力F、地質類型和鉆孔孔徑數據判 斷樁總長L是否為第一層鉆孔深度Li、第二層鉆孔深度L2、第三層鉆孔深度L3……與第η 層鉆孔深度Ln之和，若是，保存該采集參數并分別判斷最大承載力F是否大于F0，以確定鉆 桿類型為機鎖桿或摩擦桿；通過樁總長與鉆桿長度比較，確定鉆桿尺寸，即選取Χ*Υ鉆桿； 通過每一層的地質類型和長度與鉆具類型適合的地形比較，以及孔徑與鉆斗大小比較，確 定鉆具類型；由每一層的地質類型得到對應施工工法。
7.根據權利要求6所述的旋挖鉆機輔助施工方法，其特征在于，其中所述地質類型包 括地層類型、地層松散類型、巖石風化類型和地下水類型。
8.根據權利要求6或7所述的旋挖鉆機輔助施工方法，其特征在于，其中所述最大承載 力的 FO 值為 350kPa-410kPa。
9.根據權利要求8所述的旋挖鉆機輔助施工方法，其特征在于，其中所述最大承載力 的FO值為380kPa。
全文摘要
本發(fā)明提供的旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)，包括PLC可編程控制器和安裝于旋挖鉆機駕駛室內的顯示器，PLC可編程控制器設有采集裝置和存儲裝置，其輸出信號發(fā)送至顯示器。旋挖鉆機駕駛者通過PLC可編程控制器采集裝置采集地質信息并完成鉆桿鉆具和施工工法配置的獲取。本發(fā)明提供了其獲取過程所執(zhí)行的方法。本發(fā)明提供的旋挖鉆機輔助施工系統(tǒng)的優(yōu)點是克服了通過專業(yè)的工法工程師到現場考察或者參考地質報告的人工方式的缺陷，可以快速、方便到現場施工工法和鉆桿鉆具配置方法，提高了旋挖鉆機施工效率和施工質量，降低了施工成本。
文檔編號E21B44/00GK102134987SQ201010619988
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權日2010年12月31日
發(fā)明者馮志雄, 劉振岳, 蔣穎 申請人:北京市三一重機有限公司