專利名稱：基于流量及密度雙參數的預應力孔道注漿質量控制方法
技術領域：
本發明涉及橋梁預應力孔道注漿施工，特別涉及到一種橋梁預應力孔道注漿質量控制方法。
背景技術：
現有技術橋梁預應力孔道注漿施工是依靠現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，在注漿孔道出端關閉角閥屏漿，純粹依憑施工操作規范、責任心和職業操守來控制施工質量，因此很難保證施工質量，容易出現壓漿不密實情況，出現孔隙，泌水現象，導致工程存在隱患。盡管有個別工程在預應力孔道注漿施工中采用了注漿記錄儀也只能現場被動記錄注漿情況，不能控制注漿施工質量，因此仍不能有效解決預應力孔道注漿施工中存在的上述問題。

發明內容
本發明目的在于克服現有技術橋梁預應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量的注漿質量控制方法。本發明提出的技術解決方案為基于流量及密度雙參數的橋梁預應力孔道注漿質量控制方法，該方法是在預應力注漿孔道進漿端A端設置流量、壓力變送器，出漿端B端設置流量、壓力和密度變送器，通過判定屏漿保壓開始時刻tk，來保障預應力孔道注漿質量，判定屏漿保壓開始時刻tk是同時滿足兩個條件①進漿端A端流量計的測量流量Qa接近于出漿端B端流量計的測量流量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到注漿工藝要求；在注漿開始時刻tp，啟動進漿端A端壓漿泵，開始注漿；在屏漿保壓開始時刻tk，關閉出漿端B端電動閥；在屏漿保壓終止時刻h，關閉進漿端A端壓漿泵。本發明的優點是1.通過現場實時測定注漿工藝的流量和密度參數，來控制注漿質量，準確地確定注漿保壓時刻，以此來保證注漿質量。2.本發明所描述的用于判定屏漿保壓時刻的方法操作性強，容易實現。3.本發明采用流量、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、不受工況影響和人為干擾。4.本發明不僅適用于橋梁預應力孔道注漿，而且還可以用于其他注漿施工場合。


圖1是本發明的注漿施工示意圖。圖2是本發明的注漿及屏漿保壓施工狀態時序圖。
圖3是本發明的注漿控制臺結構圖。圖4是本發明的進漿測控箱結構圖。圖5是本發明的出漿測控箱結構圖。
具體實施例方式本發明結合具體實施例參見附圖進一步說明如下橋梁預應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的橋梁預應力孔道注漿質量控制方法，該方法是在預應力注漿孔道進漿端A端設置流量、壓力變送器，出漿端B端設置流量、壓力和密度變送器，通過判定屏漿保壓開始時刻tk，來保障預應力孔道注漿質量。橋梁預應力孔道注漿及屏漿保壓施工狀態時序圖，參見附圖2，圖中tp為注漿開始時刻，此時開啟進漿端A端壓漿泵，tk為屏漿保壓時刻，此時刻關閉出漿端B端電動閥，tp至tk時刻的時間段為注漿時間Ttl,即Ttl = tk-tp ；t0為屏漿保壓終止時刻，此時刻關閉進漿端A端壓漿泵。tk至h時刻的時間段為屏漿保壓時間T1,即屏漿保壓時間T1 = t0-tk,屏漿保壓時間T1由具體橋梁工程的施工規范確定。屏漿保壓時刻tk在橋梁預應力孔道注漿施工中對注漿施工質量有重大影響的因素，現有技術是通過人工肉眼觀察水泥漿的濃度憑經驗來確定屏漿保壓時刻tk的，因此受人為因素干擾而誤差很大，注漿質量難以保證；本發明方法對此解決的方案是給出判定屏漿保壓時刻tk的兩個需要同時滿足的條件①進漿端A端流量計的測量流量Qa接近于出漿端B端流量計的測量流量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到注漿工藝要求。檢測出時刻tk后，在該時刻通過本發明對注漿施工進行控制，執行相關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量，本實例中允許誤差值δ為正、負千分之五。本發明方法是通過一種橋梁預應力孔道智能注漿控制儀來實現，該控制儀包含有壓漿泵，其特征由注漿控制臺、進漿測控箱、出漿測控箱三部分組成。注漿控制臺結構組成參見附圖3，它由嵌入式主板I分別電連接筆記本電腦2、移動通信模塊3、無線通信模塊4、485數據采集控制端口 5、微型打印機6、USB接口 7、SD卡存儲單元8、調試串口 9，上述器件由多路開關電源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采用聯想G460型筆記本電腦，移動通信模塊3采用華為公司ΕΜ310型GPRS通信模塊，無線通信模塊4采用武漢風河科技433ΜΗΖ無線傳輸模組。進漿測控箱結構組成參見附圖4，它由控制板MCUll分三路電連接一路經由光電隔離單元12分別與無線通信模塊13、485數據采集控制端口 14電連接；另一路依次經由光電隔離單元15、中間繼電器16、接觸器17，電連接至壓漿泵18 ;第三路依次經由AD轉換單元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。出漿測控箱結構組成參見附圖5，它由控制板MCU23分三路電連接一路經由光電隔離單元24分別與 無線通信模塊25、485數據采集控制端口 26電連接；另一路依次經由光電隔離單元27、中間繼電器28、接觸器29，電連接至電動閥30 ；第三路依次經由AD轉換單元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，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，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，電動閥30為上海菡爾佳泵閥公司的ZAJQ-16P型高速電動閥，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為宏業建筑機械有限公司生產的HB型活塞式壓漿泵。本發明工作原理是通過在注漿孔道進漿端A端設置流量、壓力變送器，出漿端B端設置流量、壓力和密度變送器，實時檢測注漿流量、壓力和密度信號，并及時傳給注漿控制臺，同時把帶有本發明方法的應用軟件植入到SD卡存儲單元8中，注漿控制臺按本發明方法通過計算確定屏漿保壓時刻。注漿控制臺的嵌入式主板I通過無線通信模塊4或者485數據采集控制端口 5將接收到的注漿現場流量變送器21和33、壓力變送器22和34以及密度變送器35的信號經過數據信號處理后，由流量變送器21和33以及密度變送器35所提供的信號在預置程序中確定屏漿保壓時刻tk，據此實現進漿端壓漿泵和出漿端電動閥的操作，完成注漿施工質量控制。在注漿控制臺的筆記本電腦2上可以顯示注漿施工的數據信息，并通過微型打印機6打印，還可經由移動通信模塊3發送至遠程監測中心。同時，注漿控制臺還可以通過無線通信模塊4或485數據采集控制端口 5向現場測控箱發送控制命令，控制壓漿泵18和電動閥30動作，實現預應力孔道注漿過程質量控制。進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，經過光電隔離單元20和AD轉換單元19，轉換成數字信號，送到控制板MCU11，再經由光電隔離單元12，通過485數據采集控制端口 14或無線通信模塊13發送至注漿控制臺。同時，控制板MCUll還可以接受注漿控制臺的命令，經過光電隔離單元15、中間繼電器16、接觸器17動作，控制壓漿泵18開始和停止動作。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，經過光電隔離單元32和AD轉換單元31，轉換成數字信號，送到控制板MCU23，再經由光電隔離單元24，通過485數據采集控制端口 26或無線通信模塊25發送至注漿控制臺。同時，控制板MCU23還可以接受注漿控制臺的命令，經過光電隔離單元27、中間繼電器28、接觸器29，最終控制電動閥30動作。這樣，本發明通過對橋梁預應力孔道注漿施工質量進行控制，提供注漿施工質量保障，解決現有技術橋梁預應力孔道注漿施工質量無法保證的難題，同時本發明所描述的裝置為模塊化集成結構，裝置體積小，現場安裝簡便，環境適應能力強，節約人力，提高工效，用途廣泛。
權利要求
1.基于流量及密度雙參數的橋梁預應力孔道注漿質量控制方法，該方法特征是在預應力注漿孔道進漿端A端設置流量、壓力變送器，出漿端B端設置流量、壓力和密度變送器，通過判定屏漿保壓開始時刻tk，來保障預應力孔道注漿質量，判定屏漿保壓開始時刻tk是同時滿足兩個條件①進漿端A端流量計的測量流量Qa接近于出漿端B端流量計的測量流量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到注漿工藝要求；在注漿開始時刻tp，啟動進漿端A端壓漿泵，開始注漿；在屏漿保壓開始時刻tk，關閉出漿端B端電動閥；在屏漿保壓終止時刻h，關閉進漿端A端壓漿泵。
全文摘要
基于流量及密度雙參數的預應力孔道注漿質量控制方法，該方法是通過檢測進出端流量和水灰比密度大小來判定屏漿保壓時刻tk，據此控制橋梁預應力孔道注漿施工操作，本發明能夠對橋梁預應力孔道注漿施工質量進行控制，為注漿質量提供保障，有效解決現有技術人工注漿情況下無法保證注漿質量的難題。判定屏漿保壓開始時刻tk是同時滿足兩個條件①進漿端A端流量計的測量流量QA接近于出漿端B端流量計的測量流量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到注漿工藝要求。
文檔編號E01D21/00GK103031809SQ201110291010
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月29日 優先權日2011年9月29日
發明者張端良, 付學問, 孫雁軍, 鄧鯤, 李躍軍, 桂嵐 申請人:李躍軍