專利名稱：基于流量及密度雙參數(shù)的預(yù)應(yīng)力孔道注漿質(zhì)量控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁預(yù)應(yīng)力孔道注漿施工，特別涉及到一種橋梁預(yù)應(yīng)力孔道注漿質(zhì)量控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)橋梁預(yù)應(yīng)力孔道注漿施工是依靠現(xiàn)場施工操作人員憑肉眼觀察，手工操作，在注漿孔道入端操作壓漿泵注漿，在注漿孔道出端關(guān)閉角閥屏漿，純粹依憑施工操作規(guī)范、責(zé)任心和職業(yè)操守來控制施工質(zhì)量，因此很難保證施工質(zhì)量，容易出現(xiàn)壓漿不密實(shí)情況，出現(xiàn)孔隙，泌水現(xiàn)象，導(dǎo)致工程存在隱患。盡管有個(gè)別工程在預(yù)應(yīng)力孔道注漿施工中采用了注漿記錄儀也只能現(xiàn)場被動(dòng)記錄注漿情況，不能控制注漿施工質(zhì)量，因此仍不能有效解決預(yù)應(yīng)力孔道注漿施工中存在的上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)橋梁預(yù)應(yīng)力孔道注漿施工中存在的上述弊端，提供一種能保證施工質(zhì)量的注漿質(zhì)量控制方法。本發(fā)明提出的技術(shù)解決方案為基于流量及密度雙參數(shù)的橋梁預(yù)應(yīng)力孔道注漿質(zhì)量控制方法，該方法是在預(yù)應(yīng)力注漿孔道進(jìn)漿端A端設(shè)置流量、壓力變送器，出漿端B端設(shè)置流量、壓力和密度變送器，通過判定屏漿保壓開始時(shí)刻tk，來保障預(yù)應(yīng)力孔道注漿質(zhì)量，判定屏漿保壓開始時(shí)刻tk是同時(shí)滿足兩個(gè)條件①進(jìn)漿端A端流量計(jì)的測量流量Qa接近于出漿端B端流量計(jì)的測量流量Qb，兩者差值(Qa-Qb)與兩者的平均值(QA+QB)/2的百分比值小于或等于正負(fù)允許誤差值δ ；②出漿端B端密度變送器檢測到的水灰比密度達(dá)到注漿工藝要求；在注漿開始時(shí)刻tp，啟動(dòng)進(jìn)漿端A端壓漿泵，開始注漿；在屏漿保壓開始時(shí)刻tk，關(guān)閉出漿端B端電動(dòng)閥；在屏漿保壓終止時(shí)刻h，關(guān)閉進(jìn)漿端A端壓漿泵。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.通過現(xiàn)場實(shí)時(shí)測定注漿工藝的流量和密度參數(shù)，來控制注漿質(zhì)量，準(zhǔn)確地確定注漿保壓時(shí)刻，以此來保證注漿質(zhì)量。2.本發(fā)明所描述的用于判定屏漿保壓時(shí)刻的方法操作性強(qiáng)，容易實(shí)現(xiàn)。3.本發(fā)明采用流量、壓力、密度傳感器作為測量傳感器，具有測量精度高、抗干擾性強(qiáng)、不受工況影響和人為干擾。4.本發(fā)明不僅適用于橋梁預(yù)應(yīng)力孔道注漿，而且還可以用于其他注漿施工場合。


圖1是本發(fā)明的注漿施工示意圖。圖2是本發(fā)明的注漿及屏漿保壓施工狀態(tài)時(shí)序圖。
圖3是本發(fā)明的注漿控制臺(tái)結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明的進(jìn)漿測控箱結(jié)構(gòu)圖。圖5是本發(fā)明的出漿測控箱結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明結(jié)合具體實(shí)施例參見附圖進(jìn)一步說明如下橋梁預(yù)應(yīng)力孔道注漿施工示意圖參見附圖1 一種基于流量及密度雙參數(shù)的橋梁預(yù)應(yīng)力孔道注漿質(zhì)量控制方法，該方法是在預(yù)應(yīng)力注漿孔道進(jìn)漿端A端設(shè)置流量、壓力變送器，出漿端B端設(shè)置流量、壓力和密度變送器，通過判定屏漿保壓開始時(shí)刻tk，來保障預(yù)應(yīng)力孔道注漿質(zhì)量。橋梁預(yù)應(yīng)力孔道注漿及屏漿保壓施工狀態(tài)時(shí)序圖，參見附圖2，圖中tp為注漿開始時(shí)刻，此時(shí)開啟進(jìn)漿端A端壓漿泵，tk為屏漿保壓時(shí)刻，此時(shí)刻關(guān)閉出漿端B端電動(dòng)閥，tp至tk時(shí)刻的時(shí)間段為注漿時(shí)間Ttl,即Ttl = tk-tp ；t0為屏漿保壓終止時(shí)刻，此時(shí)刻關(guān)閉進(jìn)漿端A端壓漿泵。tk至h時(shí)刻的時(shí)間段為屏漿保壓時(shí)間T1,即屏漿保壓時(shí)間T1 = t0-tk,屏漿保壓時(shí)間T1由具體橋梁工程的施工規(guī)范確定。屏漿保壓時(shí)刻tk在橋梁預(yù)應(yīng)力孔道注漿施工中對注漿施工質(zhì)量有重大影響的因素，現(xiàn)有技術(shù)是通過人工肉眼觀察水泥漿的濃度憑經(jīng)驗(yàn)來確定屏漿保壓時(shí)刻tk的，因此受人為因素干擾而誤差很大，注漿質(zhì)量難以保證；本發(fā)明方法對此解決的方案是給出判定屏漿保壓時(shí)刻tk的兩個(gè)需要同時(shí)滿足的條件①進(jìn)漿端A端流量計(jì)的測量流量Qa接近于出漿端B端流量計(jì)的測量流量Qb，兩者差值(Qa-Qb)與兩者的平均值(QA+QB)/2的百分比值小于或等于正負(fù)允許誤差值δ ；②出漿端B端密度變送器檢測到的水灰比密度達(dá)到注漿工藝要求。檢測出時(shí)刻tk后，在該時(shí)刻通過本發(fā)明對注漿施工進(jìn)行控制，執(zhí)行相關(guān)的注漿施工及屏漿保壓操作，以此確保橋梁孔道注漿施工質(zhì)量，本實(shí)例中允許誤差值δ為正、負(fù)千分之五。本發(fā)明方法是通過一種橋梁預(yù)應(yīng)力孔道智能注漿控制儀來實(shí)現(xiàn)，該控制儀包含有壓漿泵，其特征由注漿控制臺(tái)、進(jìn)漿測控箱、出漿測控箱三部分組成。注漿控制臺(tái)結(jié)構(gòu)組成參見附圖3，它由嵌入式主板I分別電連接筆記本電腦2、移動(dòng)通信模塊3、無線通信模塊4、485數(shù)據(jù)采集控制端口 5、微型打印機(jī)6、USB接口 7、SD卡存儲(chǔ)單元8、調(diào)試串口 9，上述器件由多路開關(guān)電源10供電。其嵌入式主板I采用三星公司S3C2440A嵌入式芯片，筆記本電腦2采用聯(lián)想G460型筆記本電腦，移動(dòng)通信模塊3采用華為公司ΕΜ310型GPRS通信模塊，無線通信模塊4采用武漢風(fēng)河科技433ΜΗΖ無線傳輸模組。進(jìn)漿測控箱結(jié)構(gòu)組成參見附圖4，它由控制板MCUll分三路電連接一路經(jīng)由光電隔離單元12分別與無線通信模塊13、485數(shù)據(jù)采集控制端口 14電連接；另一路依次經(jīng)由光電隔離單元15、中間繼電器16、接觸器17，電連接至壓漿泵18 ;第三路依次經(jīng)由AD轉(zhuǎn)換單元19、光電隔離單元20后再分別與流量變送器21、壓力變送器22電連接。出漿測控箱結(jié)構(gòu)組成參見附圖5，它由控制板MCU23分三路電連接一路經(jīng)由光電隔離單元24分別與 無線通信模塊25、485數(shù)據(jù)采集控制端口 26電連接；另一路依次經(jīng)由光電隔離單元27、中間繼電器28、接觸器29，電連接至電動(dòng)閥30 ；第三路依次經(jīng)由AD轉(zhuǎn)換單元31、光電隔離單元32后再分別與流量變送器33、壓力變送器34和密度變送器35電連接。其中，控制板MCUlI和23均采用AT89S52單片機(jī)，光電隔離單元12、15、20、24、27、32均采用TLP521-4型光電隔離芯片，AD轉(zhuǎn)換單元19和31采用MAXIN公司的MAX197芯片，流量變送器21和33均采用上海歐捷儀器儀表有限公司的JDK300 —體型電磁流量計(jì)，壓力變送器22和34為杭州潤辰科技有限公司的PRC908型壓力變送器，電動(dòng)閥30為上海菡爾佳泵閥公司的ZAJQ-16P型高速電動(dòng)閥，密度變送器35為成都弘騰科技有線公司的HX1602型密度變送器，壓漿泵18為宏業(yè)建筑機(jī)械有限公司生產(chǎn)的HB型活塞式壓漿泵。本發(fā)明工作原理是通過在注漿孔道進(jìn)漿端A端設(shè)置流量、壓力變送器，出漿端B端設(shè)置流量、壓力和密度變送器，實(shí)時(shí)檢測注漿流量、壓力和密度信號(hào)，并及時(shí)傳給注漿控制臺(tái)，同時(shí)把帶有本發(fā)明方法的應(yīng)用軟件植入到SD卡存儲(chǔ)單元8中，注漿控制臺(tái)按本發(fā)明方法通過計(jì)算確定屏漿保壓時(shí)刻。注漿控制臺(tái)的嵌入式主板I通過無線通信模塊4或者485數(shù)據(jù)采集控制端口 5將接收到的注漿現(xiàn)場流量變送器21和33、壓力變送器22和34以及密度變送器35的信號(hào)經(jīng)過數(shù)據(jù)信號(hào)處理后，由流量變送器21和33以及密度變送器35所提供的信號(hào)在預(yù)置程序中確定屏漿保壓時(shí)刻tk，據(jù)此實(shí)現(xiàn)進(jìn)漿端壓漿泵和出漿端電動(dòng)閥的操作，完成注漿施工質(zhì)量控制。在注漿控制臺(tái)的筆記本電腦2上可以顯示注漿施工的數(shù)據(jù)信息，并通過微型打印機(jī)6打印，還可經(jīng)由移動(dòng)通信模塊3發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)測中心。同時(shí)，注漿控制臺(tái)還可以通過無線通信模塊4或485數(shù)據(jù)采集控制端口 5向現(xiàn)場測控箱發(fā)送控制命令，控制壓漿泵18和電動(dòng)閥30動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力孔道注漿過程質(zhì)量控制。進(jìn)漿端測控箱的流量變送器21、壓力變送器22所提供的4 20ma模擬信號(hào)，經(jīng)過光電隔離單元20和AD轉(zhuǎn)換單元19，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送到控制板MCU11，再經(jīng)由光電隔離單元12，通過485數(shù)據(jù)采集控制端口 14或無線通信模塊13發(fā)送至注漿控制臺(tái)。同時(shí)，控制板MCUll還可以接受注漿控制臺(tái)的命令，經(jīng)過光電隔離單元15、中間繼電器16、接觸器17動(dòng)作，控制壓漿泵18開始和停止動(dòng)作。出漿端測控箱的流量變送器33、壓力變送器34、密度變送器35提供的4 20ma模擬信號(hào)，經(jīng)過光電隔離單元32和AD轉(zhuǎn)換單元31，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送到控制板MCU23，再經(jīng)由光電隔離單元24，通過485數(shù)據(jù)采集控制端口 26或無線通信模塊25發(fā)送至注漿控制臺(tái)。同時(shí)，控制板MCU23還可以接受注漿控制臺(tái)的命令，經(jīng)過光電隔離單元27、中間繼電器28、接觸器29，最終控制電動(dòng)閥30動(dòng)作。這樣，本發(fā)明通過對橋梁預(yù)應(yīng)力孔道注漿施工質(zhì)量進(jìn)行控制，提供注漿施工質(zhì)量保障，解決現(xiàn)有技術(shù)橋梁預(yù)應(yīng)力孔道注漿施工質(zhì)量無法保證的難題，同時(shí)本發(fā)明所描述的裝置為模塊化集成結(jié)構(gòu)，裝置體積小，現(xiàn)場安裝簡便，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，節(jié)約人力，提高工效，用途廣泛。
權(quán)利要求
1.基于流量及密度雙參數(shù)的橋梁預(yù)應(yīng)力孔道注漿質(zhì)量控制方法，該方法特征是在預(yù)應(yīng)力注漿孔道進(jìn)漿端A端設(shè)置流量、壓力變送器，出漿端B端設(shè)置流量、壓力和密度變送器，通過判定屏漿保壓開始時(shí)刻tk，來保障預(yù)應(yīng)力孔道注漿質(zhì)量，判定屏漿保壓開始時(shí)刻tk是同時(shí)滿足兩個(gè)條件①進(jìn)漿端A端流量計(jì)的測量流量Qa接近于出漿端B端流量計(jì)的測量流量Qb，兩者差值 (Qa-Qb)與兩者的平均值(Qa+Qb)/2的百分比值小于或等于正負(fù)允許誤差值δ ；②出漿端B端密度變送器檢測到的水灰比密度達(dá)到注漿工藝要求；在注漿開始時(shí)刻tp，啟動(dòng)進(jìn)漿端A端壓漿泵，開始注漿；在屏漿保壓開始時(shí)刻tk，關(guān)閉出漿端B端電動(dòng)閥；在屏漿保壓終止時(shí)刻h，關(guān)閉進(jìn)漿端A端壓漿泵。
全文摘要
基于流量及密度雙參數(shù)的預(yù)應(yīng)力孔道注漿質(zhì)量控制方法，該方法是通過檢測進(jìn)出端流量和水灰比密度大小來判定屏漿保壓時(shí)刻tk，據(jù)此控制橋梁預(yù)應(yīng)力孔道注漿施工操作，本發(fā)明能夠?qū)蛄侯A(yù)應(yīng)力孔道注漿施工質(zhì)量進(jìn)行控制，為注漿質(zhì)量提供保障，有效解決現(xiàn)有技術(shù)人工注漿情況下無法保證注漿質(zhì)量的難題。判定屏漿保壓開始時(shí)刻tk是同時(shí)滿足兩個(gè)條件①進(jìn)漿端A端流量計(jì)的測量流量QA接近于出漿端B端流量計(jì)的測量流量QB，兩者差值(QA-QB)與兩者的平均值(QA+QB)/2的百分比值小于或等于正負(fù)允許誤差值δ；②出漿端B端密度變送器檢測到的水灰比密度達(dá)到注漿工藝要求。
文檔編號(hào)E01D21/00GK103031809SQ201110291010
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者張端良, 付學(xué)問, 孫雁軍, 鄧鯤, 李躍軍, 桂嵐 申請人:李躍軍