液压锤击沉桩贯入度实时检测系统研究

作     者：李慧敏 崔瑞 张楷文 

作者机构：东华大学机械工程学院 

出 版 物：《机电工程》 (Journal of Mechanical & Electrical Engineering)

年 卷 期：2024年

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2232017D-14) 

主　　题：非接触式测量 锤击沉桩 贯入度测试 停锤提示 实时检测 突变点 

摘      要：传统工地锤击沉桩过程中，存在沉桩贯入度实时检测的主观性较高、有效记录不方便等问题，为此，提出了一种采用非接触式测量的液压锤击沉桩贯入度实时检测系统。首先，对液压锤击桩体的运动特性进行了分析，通过建立桩体运动模型，得到了桩体在一次撞击后的运动曲线，并设计了检测系统的总体方案；然后，设计了检测系统的硬件和软件，选用激光传感器进行了非接触测量，采用微处理器对振动信号进行了滤波处理，采用Mann-Kendall突变点检测算法对数据进行了分割，求得了沉桩的稳定值，并提取出了锤击后的有效贯入度；接着，采用液晶屏显示贯入度数据，并采用无线的方式将数据发送至服务器进行远程存储，或将数据保存在内存卡中进行本地存储；最后，在某一现场工地进行了贯入度测试和停锤提示试验。研究结果表明：通过将该系统代替传统测量方式，可以更加科学、规范地测量贯入度，并在贯入度满足停锤标准时及时通知工作人员停锤，其停锤提示准确度达96.9%，可满足用户实际需求，明显提高锤击沉桩的施工效率。