專利名稱：基于密度參數的橋梁預應力管道注漿質量控制方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及橋梁預應力管道注漿施工，特別涉及到基于密度參數的橋梁預應力管道注漿質量控制方法及裝置。
背景技術：
現有技術橋梁預應力管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，在注漿管道入端操作壓漿泵注漿，在注漿管道出端關閉角閥屏漿，純粹依憑施工操作規(guī)范、責任心和職業(yè)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，導致工程存在安全隱患。隨著電子科學技術及計算機技術的飛速發(fā)展，針對上述問題，注漿監(jiān)測及控制裝置逐漸被引入到管道注漿施工領域，對管道灌注漿施工過程的工藝參數進行自動采集和控制，并完全取代原有的手工記錄和操作控制模式。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于克服現有技術橋梁預應力管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及其裝置。本發(fā)明提出的技術解決方案為基于密度參數的橋梁預應力管道注漿質量控制方法及裝置，該方法是一種橋梁預應力管道注漿質量控制方法，在預應力注漿管道進漿端設置流量和壓力變送器，出漿端設置壓力和密度變送器，通過判定屏漿保壓開始時刻tk來確定注漿時間Ttl由此來保障預應力管道注漿質量，判定屏漿保壓開始時刻tk的條件是出漿端B端密度變送器檢測到的水灰比密度達到注漿工藝要求。該裝置是一種橋梁預應力管道智能注漿控制儀，包括壓漿泵，其特征在于由注漿控制臺、進漿測控箱、出漿測控箱組成；注漿控制臺為觸摸屏式注漿控制臺，它由嵌入式主板1分別電連接工業(yè)觸摸屏顯示器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組成，上述器件由多路開關電源10供電。進漿測控箱由控制板MCU 11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。出漿測控箱由控制板MCU 23分三路電連接一路經由光電隔離單元M分別與無線通信模塊25、485數據采集控制端口沈電連接；另一路依次經由光電隔離單元27、中間繼電器觀、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后再分別與壓力變送器33和密度變送器34電連接。注漿控制臺通過無線通信模塊4分別與進漿測控箱的無線通信模塊13和出漿測控箱的無線通信模塊25通過無線方式電連接；另外注漿控制臺通過485數據采集控制端口 5分別與進漿測控箱的485數據采集控制端口 14和出漿測控箱的485數據采集控制端口26通過有線方式電連接。本發(fā)明的優(yōu)點是1.能夠現場實時測定注漿工藝的流量、壓力和密度參數，來監(jiān)督注漿質量情況，準確地確定注漿保壓時間，以此來保證注漿質量。2.本發(fā)明的注漿控制臺和測控箱采用模塊化集成箱式結構，現場安裝及使用維護方便。3.本發(fā)明在嵌入式平臺基礎上通過觸摸屏顯示，完成數據采集及注漿控制，節(jié)省人力，大大提高功效，并且減輕施工人員勞動強度。4.本發(fā)明對所監(jiān)測的數據可以查詢、調取、保存、打印以及自動生成曲線。5.本發(fā)明可以采用有線或無線的方式進行數據交換，還可以進行遠程數據傳輸， 適應遠程控制需求。6.本發(fā)明采用流量、壓力和密度變送器，具有測量精度高、抗干擾性強、不受工況影響和人為干擾。7.本發(fā)明不僅適用于橋梁預應力管道注漿，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)時序圖。圖3是本發(fā)明的注漿控制臺結構圖。圖4是本發(fā)明的進漿測控箱結構圖。圖5是本發(fā)明的出漿測控箱結構圖。
具體實施例方式本發(fā)明結合具體實施例參見附圖進一步說明如下橋梁預應力管道注漿施工示意圖參見附圖1，基于密度參數的橋梁預應力管道注漿質量控制方法，該方法是在預應力管道進漿端A設置有流量和壓力變送器，出漿端B設置有壓力和密度變送器，通過測量漿體水灰比密度來判定屏漿保壓時刻tk依此確定注漿時間 T。，從而保障預應力管道注漿質量。橋梁預應力管道注漿及屏漿保壓施工狀態(tài)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、時刻的時間段為時間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(guī)范確定。屏漿保壓時刻tk在橋梁預應力管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(fā)明方法對此解決的方案是給出判定屏漿保壓時刻tk的條件，該條件是出漿端B端密度變送器檢測到的水灰比密度達到注漿工藝要求。同時在測出時刻tk，通過本發(fā)明管道注漿智能控制儀對注漿施工進行監(jiān)督與控制，執(zhí)行相關的注漿施工及屏漿保壓操作，以此確保橋梁管道注漿施工質量。
一種橋梁預應力管道智能注漿控制儀，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1分別電連接工業(yè)觸摸屏顯示器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1采用三星公司S3C2440A嵌入式芯片，工業(yè)觸摸屏顯示器2采用臺灣群創(chuàng)8 寸真彩工業(yè)用觸摸屏，移動通信模塊3采用華為公司EM310型GPRS通信模塊，無線通信模塊4采用武漢風河科技433MHZ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MCU 11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MCU 23分三路電連接一路經由光電隔離單元M分別與無線通信模塊25、485數據采集控制端口沈電連接； 另一路依次經由光電隔離單元27、中間繼電器觀、接觸器四，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后再分別與壓力變送器33和密度變送器34電連接。其中，控制板MCU 11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33為杭州潤辰科技有限公司的PRC908型壓力變送器，密度變送器34為成都弘騰科技有線公司的HX1602型密度變送器，電動閥30為上海菡爾佳泵閥公司的ZAJQ-16P型高速電動閥，壓漿泵18為宏業(yè)建筑機械有限公司生產的HB型活塞式壓漿泵。本發(fā)明工作原理是通過在注漿管道進漿端A端設置流量和壓力變送器，出漿端B端設置壓力和密度變送器，實時檢測注漿流量、壓力和密度參數，并及時傳給注漿控制臺，同時把帶有本發(fā)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(fā)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1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、壓力變送器22和33以及密度變送器34的信號經過數據信號處理后，在工業(yè)觸摸屏顯示器2上顯示，并通過微型打印機6打印，還可經由移動通信模塊3發(fā)送至遠程監(jiān)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(fā)送控制命令，控制壓漿泵18和電動閥30動作，實現預應力管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MCU 11，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(fā)送至注漿控制臺。同時，控制板MCU 11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。出漿端測控箱的壓力變送器33和密度變送器34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MCU 23，再經由光電隔離單元對，通過485數據采集控制端口沈或無線通信模塊25發(fā)送至注漿控制臺。同時，控制板MCU 23還可以接受注漿控制臺的命令，經過光電隔離單元27、中間繼電器觀、接觸器 29，最終控制電動閥30動作。這樣，本發(fā)明通過對注漿水灰比密度檢測，據此橋梁預應力管道注漿施工全過程進行監(jiān)控，提供注漿施工質量保障，解決現有技術橋梁預應力管道注漿施工質量無法保證的難題，同時本發(fā)明為模塊化集成結構，裝置體積小，現場安裝簡便，環(huán)境適應能力強，節(jié)約人力，提高工效，用途廣泛。
權利要求
1.一種橋梁預應力管道注漿質量控制方法，該方法特征是在預應力注漿管道進漿端設置流量和壓力變送器，在出漿端設置壓力和密度變送器，同時通過判定屏漿保壓開始時刻 (tk)來確定注漿時間(Ttl),由此來保障預應力管道注漿質量。判定屏漿保壓開始時刻(tk) 的條件是出漿端(B)端密度變送器檢測到的水灰比密度達到施工規(guī)定的注漿工藝要求。
2.一種橋梁預應力管道智能注漿控制儀，包括壓漿泵，其特征在于由注漿控制臺、進漿測控箱、出漿測控箱組成；注漿控制臺為觸摸屏式注漿控制臺，由嵌入式主板(1)分別電連接工業(yè)觸摸屏顯示器O)、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)組成，上述器件由多路開關電源(10)供電；進漿測控箱由控制板MCU(Il)分三路電連接一路經由光電隔離單元(1 分別與無線通信模塊(Π)、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00)后再分別與流量變送器(21)、壓力變送器0 電連接；出漿測控箱由控制板MCU分三路電連接一路經由光電隔離單元04)分別與無線通信模塊0幻、485數據采集控制端口 06)電連接；另一路依次經由光電隔離單元(27)、 中間繼電器(觀)、接觸器09)，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)后再分別與壓力變送器(3 和密度變送器(34)電連接；注漿控制臺通過無線通信模塊(4)分別與進漿測控箱的無線通信模塊(13)和出漿測控箱的無線通信模塊0 通過無線方式電連接；另外注漿控制臺通過485數據采集控制端口(5)分別與進漿測控箱的485數據采集控制端口(14)和出漿測控箱的485數據采集控制端口 06)通過有線方式電連接。
全文摘要
本發(fā)明基于密度參數的橋梁預應力管道注漿質量控制方法及裝置，該方法是通過檢測水灰比密度來判定屏漿保壓時刻tk，據此通過橋梁預應力管道智能注漿控制儀來進行注漿施工操作，該裝置包括注漿控制臺和現場注漿測控箱，后者采集現場注漿流量、壓力和密度數據傳輸給前者，前者對這些數據進行處理并根據對注漿水灰比密度的工藝要求對后者發(fā)送控制命令，實現對預應力管道注漿的質量控制；后者接收命令執(zhí)行對壓漿泵及電動閥的開、閉動作。本發(fā)明能夠對橋梁預應力管道注漿施工進行全程監(jiān)控，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，同時本發(fā)明為模塊化集成結構，裝置體積小，現場安裝簡便，環(huán)境適應能力強，節(jié)約人力，提高工效，用途廣泛。
文檔編號E01D21/00GK102359072SQ20111022035
公開日2012年2月22日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權日2011年8月3日
發(fā)明者唐承鐵, 李躍軍, 羅衛(wèi)華, 謝立新, 鄭京杰 申請人:李躍軍