一种用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统的制作方法

本发明涉及台背回填，尤其涉及一种用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统。

背景技术：

1、高填方路基普遍存在稳定性差、路基沉降以及边坡滑塌等质量病害，尤其在地形起伏大、地表水系丰富的区域地段，其稳定性、沉降及边坡问题更为明显。填筑施工时必须严格按照设计要求采用强夯处理，以降低高填方路基工后沉降。工程中传统的强夯法是一种将大吨位的重锤从高处自由落下，对土进行强力夯实的地基处理方法。作用机理是用很大的冲击能，使土中出现很大的冲击波和应力，从而使土中的卒隙压缩、土体局部液化并迅速固结。

2、在桥涵的台背回填施工中，受狭小工作面影响，大型夯实机很难达到全方位夯实，采用液压夯实机，可以做到无死角夯实，减少或避免分层压实可能导致的层间滑移、分离等现象。液压夯实机的工作原理是，用液压缸将夯锤提升至一定高度后释放，夯锤在重力和液压蓄能器的共同作用下加速下落，冲击地面上带缓冲垫的夯脚，再通过夯脚夯击地面实现对路基的夯实。

3、传统强夯和液压夯施工过程中需要人工放线、引导、记录工作，施工效率低下，存在记录不够精确的问题，所以需要一种用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统。

技术实现思路

1、基于现有的液压夯施工过程中需要人工放线、引导、记录工作，施工效率低下，存在记录不够精确的技术问题，本发明提出了一种用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统。

2、本发明提出的一种用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统，包括监测设备安装箱，所述监测设备安装箱的下表面固定连接有一端呈圆弧形状的固定板，四个所述固定板以所述监测设备安装箱的轴线为中心呈对称分布。

3、所述固定板的表面通过轴承转动连接有轮轴，所述轮轴的表面固定安装有四个用于所述监测设备安装箱移动的驱动轮。

4、所述监测设备安装箱的表面固定连接有用于推动所述监测设备安装箱运动的推把。

5、所述监测设备安装箱的内部固定安装有用于台背回填液压夯施工监控的数字化监控机构和用于施工监控定位辅助机构。

6、所述数字化监控机构包括用于为监控机构提供电能的蓄电池，所述蓄电池固定安装在监测设备安装箱的内顶壁。

7、所述施工监控定位辅助机构包括用于收卷光纤传感器光纤线缆的光纤收卷轮，所述光纤收卷轮设置在监测设备安装箱的内部。

8、优选地，所述监测设备安装箱的内底壁和上表面分别固定安装有通过线缆与所述蓄电池电性连接的定位模块、光纤传感器、监控摄像头和无线通信模块。

9、所述定位模块、光纤传感器和监控摄像头均通过线缆与无线通信模块电性连接。

10、所述无线通信模块网络数据通信连接有数字化施工远程监控平台。

11、优选地，所述监测设备安装箱内底壁固定连接有收卷支撑柱，两个所述收卷支撑柱以光纤收卷轮的轴线为中心呈对称分布。

12、所述光纤收卷轮的两端均通过轴承与两个所述收卷支撑柱的表面转动连接。

13、优选地，所述光纤收卷轮的两端分别固定安装有与收卷支撑柱表面滑动连接的第一链轮和从动带轮，其中一个所述轮轴的一端固定安装有主动带轮，所述主动带轮通过皮带与所述从动带轮传动连接。

14、优选地，所述光纤收卷轮的一侧设置有与所述监测设备安装箱内底壁固定连接有导线支撑柱，两个所述导线支撑柱以所述光纤收卷轮的轴线为中心呈对称分布。

15、优选地，所述导线支撑柱的表面通过轴承转动连接有导线辊，所述导线辊的表面开设有双螺旋导线槽。

16、所述导线辊的一端延伸至所述导线支撑柱的表面，所述导线辊的一端固定安装有第二链轮，所述第二链轮通过链条与第一链轮传动连接。

17、优选地，所述监测设备安装箱的内底壁固定连接有内壁呈凸形状的导线滑轨槽座，所述导线滑轨槽座的内壁滑动连接有导线滑块，所述导线滑块的一端延伸至所述导线滑轨槽座的上表面，所述导线滑块的表面开设有导线孔。

18、所述导线滑块的表面固定连接有导线驱动块，所述导线驱动块的表面与双螺旋导线槽的内壁滑动连接。

19、优选地，所述监测设备安装箱的内底壁固定安装有控制器，所述控制器通过线缆与所述无线通信模块电性连接，其中一个所述导线支撑柱的表面固定安装有驱动马达，所述驱动马达通过线缆与所述控制器电性连接，所述驱动马达的输出轴通过联轴器与所述导线辊的另一端固定连接。

20、优选地，所述导线辊的一侧设置有涨紧气缸，所述涨紧气缸通过电磁阀和压力传感器与所述控制器电性连接。

21、所述涨紧气缸包括涨紧气杆，所述涨紧气杆的一端固定安装有涨紧轮，所述监测设备安装箱的内壁固定安装有中心定位轮，两个所述中心定位轮以所述涨紧气缸的轴线为中心呈对称分布，所述中心定位轮与所述涨紧轮的轴线位于同一水平线上。

22、优选地，所述监测设备安装箱的内底壁固定连接有测量安装板，两个所述测量安装板以所述中心定位轮的轴线为中心呈对称分布，所述测量安装板的表面通过轴承分别转动连接有压线轮和测量轮，所述测量轮的一端延伸至所述测量安装板的表面，所述测量安装板的表面固定安装有与所述测量轮一端固定连接有旋转编码器，所述旋转编码器通过线缆与所述控制器电性连接。

23、所述监测设备安装箱的表面开设有与所述监测设备安装箱内壁连通的收放槽，所述收放槽的内壁转动连接与收放辊，所述收放槽的内壁插接有与光纤线缆一端固定连接有配重定位块。

24、本发明中的有益效果为：

25、1、通过设置数字化监控机构和施工监控定位辅助机构，在对台背回填液压夯击施工数字化监控时，通过定位模块对施工位置进行定位，通过监控摄像头对夯击施工进行视频监控，通过光纤传感器对液压夯夯击产生的震动进行监测，实现对回填夯击施工的夯击次数、夯击能量和夯击间距信息进行数字化施工监控，并通过无线通信模块反馈到数字化远程监控平台，从而解决了现有的液压夯施工过程中需要人工放线、引导、记录工作，施工效率低下，存在记录不够精确的问题。

26、2、通过设置施工监控定位辅助机构，在使用时，通过监测设备安装箱运动过程中驱动轮转动，带动轮轴转动，带动主动带轮转动，主动带轮通过皮带带动从动带轮转动，带动光纤收卷轮转动，对光纤线缆进行放线监测，在放线过程中，通过旋转编码器对放线的线缆长度进行监测计算，并通过控制器自动控制涨紧气缸和驱动马达工作，从而达到确保放线的光纤线缆保持直线放线的效果。

技术特征：

1.一种用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统，包括监测设备安装箱(1)，其特征在于：所述监测设备安装箱(1)的下表面固定连接有一端呈圆弧形状的固定板(2)，四个所述固定板(2)以所述监测设备安装箱(1)的轴线为中心呈对称分布；

2.根据权利要求1所述的一种用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统，其特征在于：所述监测设备安装箱(1)的内底壁和上表面分别固定安装有通过线缆与所述蓄电池(6)电性连接的定位模块(601)、光纤传感器(602)、监控摄像头(603)和无线通信模块(604)；

3.根据权利要求2所述的一种用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统，其特征在于：所述监测设备安装箱(1)内底壁固定连接有收卷支撑柱(701)，两个所述收卷支撑柱(701)以光纤收卷轮(7)的轴线为中心呈对称分布；

4.根据权利要求3所述的一种用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统，其特征在于：所述光纤收卷轮(7)的两端分别固定安装有与收卷支撑柱(701)表面滑动连接的第一链轮(702)和从动带轮(703)，其中一个所述轮轴(3)的一端固定安装有主动带轮(704)，所述主动带轮(704)通过皮带与所述从动带轮(703)传动连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统，其特征在于：所述光纤收卷轮(7)的一侧设置有与所述监测设备安装箱(1)内底壁固定连接有导线支撑柱(705)，两个所述导线支撑柱(705)以所述光纤收卷轮(7)的轴线为中心呈对称分布。

6.根据权利要求5所述的一种用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统，其特征在于：所述导线支撑柱(705)的表面通过轴承转动连接有导线辊(706)，所述导线辊(706)的表面开设有双螺旋导线槽(707)；

7.根据权利要求6所述的一种用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统，其特征在于：所述监测设备安装箱(1)的内底壁固定连接有内壁呈凸形状的导线滑轨槽座(709)，所述导线滑轨槽座(709)的内壁滑动连接有导线滑块(710)，所述导线滑块(710)的一端延伸至所述导线滑轨槽座(709)的上表面，所述导线滑块(710)的表面开设有导线孔(711)；

8.根据权利要求7所述的一种用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统，其特征在于：所述监测设备安装箱(1)的内底壁固定安装有控制器(713)，所述控制器(713)通过线缆与所述无线通信模块(604)电性连接，其中一个所述导线支撑柱(705)的表面固定安装有驱动马达(714)，所述驱动马达(714)通过线缆与所述控制器(713)电性连接，所述驱动马达(714)的输出轴通过联轴器与所述导线辊(706)的另一端固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统，其特征在于：所述导线辊(706)的一侧设置有涨紧气缸(715)，所述涨紧气缸(715)通过电磁阀和压力传感器与所述控制器(713)电性连接；

10.根据权利要求9所述的一种用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统，其特征在于：所述监测设备安装箱(1)的内底壁固定连接有测量安装板(719)，两个所述测量安装板(719)以所述中心定位轮(718)的轴线为中心呈对称分布，所述测量安装板(719)的表面通过轴承分别转动连接有压线轮(720)和测量轮(721)，所述测量轮(721)的一端延伸至所述测量安装板(719)的表面，所述测量安装板(719)的表面固定安装有与所述测量轮(721)一端固定连接有旋转编码器(722)，所述旋转编码器(722)通过线缆与所述控制器(713)电性连接；

技术总结
本发明属于台背回填技术领域，尤其是一种用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统，包括监测设备安装箱。该用于台背回填液压夯的数字化施工监控系统，通过设置数字化监控机构和施工监控定位辅助机构，在对台背回填液压夯击施工数字化监控时，通过定位模块对施工位置进行定位，通过监控摄像头对夯击施工进行视频监控，通过光纤传感器对液压夯夯击产生的震动进行监测，实现对回填夯击施工的夯击次数、夯击能量和夯击间距信息进行数字化施工监控，并通过无线通信模块反馈到数字化远程监控平台，从而解决了现有的液压夯施工过程中需要人工放线、引导、记录工作，施工效率低下，存在记录不够精确的问题。

技术研发人员：李建峰,姚向明,欧阳天珍,金锋
受保护的技术使用者：中交二公局第七工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14