螺旋桩机同步跟踪自动控制系统的研制.pdfVIP

第 卷 第 期 华 中 科 技 大 学 学 报（自然科学版） ( ’ 9:;%( :%’ 年 月 （ ） !! ’ =%?@AB:C ECFG%:H0IF%J *KIB%@L?MK0IFKCIKNOFLF:C - M% !! D P 螺旋桩机同步跟踪自动控制系统的研制 王万俊 张远鉴 （中国铁路总公司工程机械研究设计院） 摘要：在分析螺旋桩机施工原理的基础上，指出了加压机构与动力头旋转速度的同步是保证成桩质量的关键 问题 对螺旋桩机同步跟踪自动控制系统进行了研究，阐述了系统的构成和工作原理，提出了同步跟踪的算 ! 法，并研制出单片机同步跟踪自动控制系统 该系统有效解决了螺旋桩机加压机构进尺位移与动力头电机旋 ! 转速度间的同步问题，运行稳定可靠，极大地提高了螺旋桩的承载能力，节约混凝土的用量! 关 键 词：螺旋桩机；控制系统；同步跟踪；单片机 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） *+!,( - #),#$’.#!!!’$(.$! 螺旋桩机是一种新型施工机械，其桩形呈螺 器作为驱动动力头电机的无级变速装置 用 % 纹状，通过桩机动力头将夹持的预制螺旋型混凝 单片机作为控制器，配以相应的外围电 -*34.# ［］ 土桩体旋于待处理的地基中，或者将中空的螺旋 路，构成螺旋桩机同步跟踪单片机控制系统# % 型钻杆旋于地基中 当钻杆提升退出时，用高压混 系统结构框图如图 所示 图 中，由变频调速器 % # % # 凝土泵将混凝土通过钻杆喷入地基螺旋型的腔体 实现对动力头电机的无级调速，脉冲编码器 检 # 内，待凝固后形成螺纹形灌注桩 由于施工中地基 测螺旋桩转速并折算成螺距位移值，脉冲编码器 % 与桩体接触面受局部挤压，形成高密度嵌土层，螺 检测加压机构进尺位移值 ! % 旋桩可承受超出同等截面积摩擦桩 倍以上的承 . 载力，并可节约 ／ 的混凝土用量 #’ % 螺旋桩机不同于木螺钉的旋转，木螺钉可以 自行按其螺纹导程攻入，而桩机施工时，由于地基 土壤不能承受过大的剪切力，故在钻进过程中，不 能自行形成螺纹 因此，当动力头将螺纹桩体旋入 % 和退出时，需要加压机构向下施压或向上提拉 这 %