CN102704403B - 一种利用预应力压浆台车进行预应力压浆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种预应力智能压浆台车及循环压浆方法，包括灰浆泵、高速制浆机、低速储浆桶、水胶比测试仪、压力传感器、电磁流量计、进浆-溢流阀、返浆阀、调压阀和计算机；低速储浆桶与水胶比测试仪连接，并通过吸浆管与灰浆泵连接，灰浆泵通过进浆管与被施工物的预应力管道连接，预应力管道通过返浆管与低速储浆桶连接；进浆管和返浆管上设置有压力传感器、电磁流量计、进浆-溢流阀、返浆阀和调压阀；计算机接收测量数据并通过信号控制进浆-溢流阀、返浆阀、调压阀的开关。本发明高度集成，使用方便，精确控制压浆压力与浆液性能，准确计量浆液用量，并通过循环排尽管道内空气，解决预应力管道压浆不饱满、不密实的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工中的压浆技术领域，特别地，涉及一种利用预应力压浆台车进行预应力压浆的方法。
背景技术
在桥梁施工过程中，预应力压浆施工的质量对于预应力桥梁的安全性与耐久性至关重要，因此，后张法预应力管道压浆施工成为预应力桥梁施工的关键工序。
目前，在预应力桥梁施工领域使用最为广泛的传统压浆方式由制浆桶、单缸泵、注浆嘴、连接管路等部件组成，其实施方式为：
①:水泥、压浆剂、水均倒入制浆桶内搅拌成水泥浆；
②：以胶管依次连接制浆桶-单缸泵、单缸泵-压浆嘴、压浆嘴-梁体锚垫板上的注浆孔；
③：启动单缸泵(给其供电)，依靠其提供的动力将制浆桶内的浆液输送至预应力管道；
④：预应力管道出口出浆后，关闭单缸泵，关闭出口阀门，完成压浆施工。
传统的压浆方式主要存在以下几个方面的问题：
1、压力不可控：传统压浆的压力施加较为随意，不能根据管道类型、长度形状等的不同进行适应性调整，而压力是影响压浆密实的关键因素，多数管道压浆不密实的情况的发生往往都与压力控制失败有关。
2、孔道内空气难以排尽：普通压浆方式对管道内空气不能有效的排除，尤其对于负弯矩段预应力管道，反弯点最高处往往因不能排尽空气而出现压浆遗留空洞。
3、水胶比不能准确控制。水胶比是浆液主要性能参数，普通压浆对水胶比未做严格控制，现场往往通过增加用水量来提高流动性能，最终导致泌水率过大，在管道内形成空隙并泌出自由水，加速了钢绞线锈蚀。
以上三个方面的问题都有可能造成预应力管道压浆不密实，一方面使得管道内的钢绞线未被水泥浆包裹，容易提前锈蚀；另一方面使得预应力钢绞线不能与混凝土结构形成整体受力，降低结构的承载能力，缩短桥梁的使用寿命。
发明内容
本发明目的在于提供一种利用预应力压浆台车进行预应力压浆的方法，以解决上述预应力管道压浆不密实的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种利用预应力压浆台车进行预应力压浆的方法，包括以下步骤：
A、制浆与储浆：打开高速制浆机底部的阀门，将浆液存储至低速储浆桶内；所述低速储浆桶通过吸浆管与所述灰浆泵连接，所述灰浆泵通过进浆管与被施工物的预应力管道连接，预应力管道通过返浆管与所述低速储浆桶连接，所述高速制浆机在制浆完成后通过打开底部阀门将浆液自留至低速储浆桶；
B、测试水胶比：开启水胶比测试仪，测得当前浆液的水胶比，发送至计算机；所述水胶比测试仪与所述低速储浆桶连接；若该水胶比符合预先设定的水胶比数值范围，进行步骤D；若该水胶比不符合预先设定的水胶比数值范围，进行步骤C；
C、微调：调整浆液原料比例，返回步骤B；
D、开阀：计算机接收水胶比测试仪、压力传感器、电磁流量计的测量数据，通过信号打开进浆管上的进浆-溢流阀和返浆管上的返浆阀，此时进浆管路为开启状态、溢流管路为关闭状态；
E、测试循环流量：收集进浆管路上第一电磁流量计以及返浆管路上第二电磁流量计的检测数据，并计算两者差值；当两者差值在预先设定的流量数值范围内，进行步骤F；当两者差值不在预先设定的流量数值范围内，则反复进行步骤E，直至差值落入预先设定的流量数值范围；
F、测试循环压力：缓慢关闭调压阀，收集进浆管路上第一压力传感器以及返浆管路上第二压力传感器的检测数据；当第二压力传感器检测的数值落入预先设定的压力数值范围内，进行步骤H；
H、锁压：计算机关闭进浆管上的进浆-溢流阀和返浆管上的返浆阀，此时进浆管路为关闭状态、溢流管路为开启状态。
优选地，步骤H之后还包括步骤K：
K、泄压：180秒后，关闭被施工物的预应力管道与外界相通处的手动阀门，打开返浆阀与进浆-溢流阀，此时进浆管路为打开状态。
优选地，在步骤F中，若第二压力传感器检测的数值小于预先设定的压力数值范围下限，则缓慢关闭调压阀；若第二压力传感器检测的数值大于预先设定的压力数值范围上限，再缓慢打开调压阀。
优选地，步骤F中，预先设定的压力数值范围为0.5±0.1MPa。
本发明具有以下有益效果：
1、规范压浆流程：a、通过实时测量、调整水胶比，保证浆液本身的致密度和流动性；b、在水胶比达到预设的前提下，比较预应力管道两端的流量，确认两端流量差异小于预设值，保证管道内部空气基本排尽，浆液流量稳定；c、在流量稳定的前提下，通过调压阀调整出口压浆，确认预应力管道出口端的压力大小符合技术规范要求，同时保证此压力值持续一定的时间，保证灌浆质量；
2、循环排尽管道空气：通过将预应力管道出浆口浆液导流至低速储浆桶，在预应力压浆台车与预应力管道之间形成循环回路，使浆液在其间持续循环，当进、出口流量达到平衡时则说明管道内空气已排尽；
3、高度集成一体化：本预应力压浆台车将制浆、储浆、输浆、测控部件高度集成，通过计算机控制软件与设备内置的控制盒连接实现互相通讯，由计算机根据设备测量反馈的数据进行设备动作的控制。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的设备结构示意框图。
标号说明：1、灰浆泵，2、高速制浆机，3、低速储浆桶，4、水胶比测试仪，5、吸浆管，6、进浆-溢流阀，7、第一压力传感器，8、第一电磁流量计，9、溢流管，10、进浆管，11、预应力管道，12、桥梁梁体，13、返浆管，14、返浆阀，15、第二压力传感器，16、调压阀，17、第二电磁流量计，18、计算机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1，一种预应力压浆台车，包括灰浆泵1、低速储浆桶3、水胶比测试仪4、压力传感器(7，15)、电磁流量计(8，17)、进浆-溢流阀6、返浆阀14、调压阀16和计算机18。
水胶比测试仪4与低速储浆桶3连接，以方便随时测量低速储浆桶3内浆液的水胶比。低速储浆桶3通过吸浆管5与所述灰浆泵1连接，所述灰浆泵1通过进浆管10与被施工物12的预应力管道11连接，预应力管道11通过返浆管13与低速储浆桶3连接；则将低速储浆桶3、灰浆泵1、预应力管道11三者联系起来，使得浆液可以循环流动。
进浆管10上设置有第一压力传感器7、第一电磁流量计8和进浆-溢流阀6，返浆管13上设置有第二压力传感器15、第二电磁流量计17、返浆阀14和调压阀16；计算机18接收水胶比测试仪4、压力传感器(7，15)、电磁流量计(8，17)的测量数据，并与预设数值对比，将对比结果作为开启或关闭阀门的依据。
在低速储浆桶3与进浆-溢流阀6间可设置溢流管9。进浆溢流阀6是一个三通阀门，在进浆管通路关闭后，自动开启溢流管通路。实施过程中，管道内压力达到预设值后，关闭返浆阀14和进浆溢流阀6中的进浆管路，浆液被锁在预应力管道11里，而溢流管9通路打开，则吸浆管5、灰浆泵1内剩余的浆液可顺着溢流管9回流至低速储浆桶3中，避免该部分浆液留存在吸浆管5、灰浆泵1，不仅浪费原料，更有可能凝固后堵塞管路。
本实施例预应力压浆台车还可包括制浆机2，制浆机2与低速储浆桶3连接，则制浆机2产出的浆液可直接进入低速储浆桶3进行缓慢搅拌，无需人工干预，操作方便。
优选地，可在预应力管道与返浆管之间、预应力管道与进浆管之间设置手动阀门，以便在等待预应力管道内浆液凝固期间，可将返浆管、进浆管卸下，连接至其他预应力管道继续压浆，提高工作效率。
本发明实施例还提供一种利用上述预应力压浆台车进行预应力压浆的方法，包括以下步骤：
A、制浆与储浆：将水泥、水与外加剂加入制浆机内高速搅拌成浆，打开高速制浆机的底部阀门，将浆液存储至低速储浆桶3内慢速搅拌；该阀门可以是连接制浆机2和低速储浆桶3的阀门。
B、测试水胶比：开启水胶比测试仪4，测得当前浆液的水胶比，发送至计算机18；若该水胶比符合预先设定的水胶比数值范围，进行步骤D；若该水胶比不符合预先设定的水胶比数值范围，进行步骤C；
可使得浆液流经水胶比测试仪4的测试量筒，使得其测试量筒液面高出顶面5mm左右，可从计算机18上读出水胶比数值。
C、微调：在水胶比不符合预先设定的水胶比数值范围时，调整制浆设备中浆液原料的比例，返回步骤B；重新搅拌，再次测量水胶比，直到实测水胶比符合规定要求(0.26～0.28)。
D、开阀：打开进浆溢流阀6和返浆阀14；
打开进浆溢流阀6，进浆管路打开，溢流管路关闭；吸浆管5从低速储浆桶3中抽取浆液至灰浆泵1加压后流经进浆管10、预应力管道11、返浆管13、返浆阀14后，回流至低速储浆桶3内，此时即完成了一次循环过程，让浆液在此回路中持续循环排除管道内空气。
E、测试循环流量：收集进浆管10上第一电磁流量计8以及返浆管13上第二电磁流量计17的检测数据，并计算两者差值；当两者差值在预先设定的流量数值范围内，进行步骤F；当两者差值不在预先设定的流量数值范围内，则反复进行循环和测试，直至差值落入预先设定的流量数值范围。
F、测试循环压力：缓慢关闭调压阀16，收集进浆管10上第一压力传感器7以及返浆管13上第二压力传感器15的检测数据；当第二压力传感器15检测的数值落入预先设定的压力数值范围内，进行步骤H；
预先设定的压力数值范围可为0.5±0.1MPa，压浆效果较好。
若第二压力传感器15检测的数值小于预先设定的压力数值范围下限，则缓慢关闭调压阀16增大压力；若第二压力传感器15检测的数值大于预先设定的压力数值范围上限，再缓慢打开调压阀16降低压力。
H、锁压：关闭进浆溢流阀6和返浆阀14，将浆液锁在预应力管道11中。
至此，灌浆过程全部完成，但在实际操作中，步骤H之后还可以包括步骤K：
K、泄压：180秒后，关闭桥梁预应力管道与外界相通处的阀门，打开返浆阀，将预应力管道11之外的管道中的浆液泻出，避免凝固堵塞管道。
而后可卸下进浆管10、返浆管13与该预应力管道11的连接，转而接至其他预应力管道11继续压浆。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种利用预应力压浆台车进行预应力压浆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、制浆与储浆：打开高速制浆机底部的阀门，将浆液存储至低速储浆桶内；所述低速储浆桶通过吸浆管与所述灰浆泵连接，所述灰浆泵通过进浆管与被施工物的预应力管道连接，预应力管道通过返浆管与所述低速储浆桶连接，所述高速制浆机在制浆完成后通过打开底部阀门将浆液自留至低速储浆桶；
B、测试水胶比：开启水胶比测试仪，测得当前浆液的水胶比，发送至计算机；所述水胶比测试仪与所述低速储浆桶连接；若该水胶比符合预先设定的水胶比数值范围，进行步骤D；若该水胶比不符合预先设定的水胶比数值范围，进行步骤C；
C、微调：调整浆液原料比例，返回步骤B；
D、开阀：计算机接收水胶比测试仪、压力传感器、电磁流量计的测量数据，通过信号打开进浆管上的进浆-溢流阀和返浆管上的返浆阀，此时进浆管路为开启状态、溢流管路为关闭状态；
E、测试循环流量：收集进浆管路上第一电磁流量计以及返浆管路上第二电磁流量计的检测数据，并计算两者差值；当两者差值在预先设定的流量数值范围内，进行步骤F；当两者差值不在预先设定的流量数值范围内，则反复进行步骤E，直至差值落入预先设定的流量数值范围；
F、测试循环压力：缓慢关闭调压阀，收集进浆管路上第一压力传感器以及返浆管路上第二压力传感器的检测数据；当第二压力传感器检测的数值落入预先设定的压力数值范围内，进行步骤H；
H、锁压：计算机关闭进浆管上的进浆-溢流阀和返浆管上的返浆阀，此时进浆管路为关闭状态、溢流管路为开启状态。
2.根据权利要求1所述的一种预应力压浆的方法，其特征在于，步骤H之后还包括步骤K：
K、泄压：180秒内，关闭被施工物的预应力管道与外界相通处的手动阀门，打开返浆阀、进浆-溢流阀，此时进浆管路为打开状态。
3.根据权利要求1所述的一种预应力压浆的方法，其特征在于，在步骤F中，若第二压力传感器检测的数值小于预先设定的压力数值范围下限，则缓慢关闭调压阀；若第二压力传感器检测的数值大于预先设定的压力数值范围上限，再缓慢打开调压阀。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种预应力压浆的方法，其特征在于，步骤F中，预先设定的压力数值范围为0.50±0.10MPa。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Prestressed mud jacking trolley and circulating mud jacking method Effective date of registration: 20150925 Granted publication date: 20140917 Pledgee: Bank of Beijing Limited by Share Ltd. Changsha branch Pledgor: Hunan Lianzhi Bridge and Tunnel Technology Co.,Ltd. Registration number: 2015430000024 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20170113 Granted publication date: 20140917 Pledgee: Bank of Beijing Limited by Share Ltd. Changsha branch Pledgor: Hunan Lianzhi Bridge and Tunnel Technology Co.,Ltd. Registration number: 2015430000024 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Prestressed mud jacking trolley and circulating mud jacking method Effective date of registration: 20190701 Granted publication date: 20140917 Pledgee: Bank of Communications Co.,Ltd. Hunan Branch Pledgor: Hunan Lianzhi Bridge and Tunnel Technology Co.,Ltd. Registration number: 2019430000061 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 410200 No. 168, Second Section of Yanhe Road, Wangcheng Economic and Technological Development Zone, Changsha City, Hunan Province Patentee after: Hunan Lianzhi Technology Co.,Ltd. Address before: 42, No. 410190, Kaiyuan Road, 17, Kaiyuan Road, Changsha Economic Development Zone, Hunan, China Patentee before: HUNAN LIANZHI BRIDGE AND TUNNEL TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20200928 Granted publication date: 20140917 Pledgee: Bank of Communications Co.,Ltd. Hunan Branch Pledgor: HUNAN LIANZHI BRIDGE AND TUNNEL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: 2019430000061 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140917 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |