CN111270859A - 一种装配式混凝土灌浆套筒抽气系统及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装配式混凝土灌浆套筒抽气系统及其施工方法，抽气系统包含上下开口的灌浆套筒、分别连接于灌浆套筒上下开口的上密封塞和下密封塞、垂直连接于灌浆套筒竖向上部的出浆管体、连接于出浆管体上的抽气泵、垂直连接于灌浆套筒竖向下部的入浆管体以及连接于入浆管体输入端的注浆连管。本发明通过抽气泵和抽气管的设置，将灌浆套筒在注浆前抽气使其处于低压和真空状态，可极大的保证灌浆套筒在注浆时的注浆饱满度；且在注浆过程中，可实时监测和控制注入灌浆料中气压的变化，利于其注入时的饱满度控制；通过过滤件的设置，保证灌浆料的有效抽气和避免灌浆料吸入抽气泵中；加之抽气连接管的设置，可使得抽气管体进行拼装连接。

Description

一种装配式混凝土灌浆套筒抽气系统及其施工方法
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，特别涉及一种装配式混凝土灌浆套筒抽气系统及其施工方法。
背景技术
随着装配式建筑的快速发展，钢筋灌浆套筒连接技术由于具有施工速度快、连接强度高于钢筋母材、经济耐久等优势，被越来越多的应用到大型土木建筑工程中。套筒中灌浆料的饱满度情况直接影响到灌浆套筒结构连接的强度，进而可能给建筑结构安全带来严重安全隐患。因此确保灌浆套筒灌浆料饱满度的施工装置显得尤为重要。
目前灌浆套筒的施工方法主要采用注浆法，通常采用对注浆后的饱满度检测来确保灌浆套筒的注浆质量。但饱满度的检测通常属于施工后检测方法，不能从根本上解决灌浆套筒的饱满度问题。此外，在注浆过程中对于不同的注浆设备灌浆筒中的入浆管如何相适应也是便捷施工中的重点。
发明内容
本发明提供了一种装配式混凝土灌浆套筒抽气系统及其施工方法，用以解决
灌浆套筒中注浆不饱满、以及注浆过程中的气压控制和不同注浆设备的对应注浆等技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种装配式混凝土灌浆套筒抽气系统，包含上下开口的灌浆套筒、分别连接于灌浆套筒上下开口的上密封塞和下密封塞、垂直连接于灌浆套筒竖向上部的出浆管体、连接于出浆管体上的抽气泵、垂直连接于灌浆套筒竖向下部的入浆管体以及连接于入浆管体输入端的注浆连管；
所述灌浆套筒内部在注入灌浆料前通过抽气泵抽气为低压或真空状态，灌浆套筒分别与出浆管和入浆管可拆卸连接；
所述出浆管体与抽气泵间连接有抽气管，出浆管体与抽气管间连接有过滤件，抽气管上连接有气压计。
进一步的，所述上密封塞和下密封塞尺寸分别适应灌浆套筒上开口和下开口尺寸且均与灌浆套筒可拆卸连接，上密封塞对应上连接筋设置有穿接孔，下密封塞对应下连接筋设置有穿接孔。
进一步的，所述出浆管包含出浆管体、可拆卸连接于出浆管体临近灌浆套筒一侧的出浆连接端头、连接于出浆管外端一侧的出浆封塞以及设置于出浆管体上侧的对接管口。
进一步的，所述抽气管包含抽气管体、连接于两相邻抽气管体间的抽气连接管以及抽气管体下端与出浆管体上对接管口连接的过滤件；所述抽气连接管分别与两侧抽气管体可拆卸连接，抽气连接管为软性管、渐变管或二次过滤管。
进一步的，所述过滤件为透气不透灌浆料垫片，过滤件上侧抽气管设置有开关阀门。
进一步的，所述气压计可拆卸连接于抽气管上，气压计与计算机读取模块连接，通过设定的气压值变化状况控制抽气泵和开关阀门。
进一步的，所述入浆管体包含入浆管体、可拆卸连接于临近灌浆套筒一侧的入浆连接端以及连接于入浆管体外端的入浆封塞；所述入浆管体在入浆封塞一端的端口通过连接变径的注浆连管与注浆泵连接。
进一步的，所述的装配式混凝土灌浆套筒抽气系统的施工方法，具体步骤如下：
步骤一、根据灌浆套筒的尺寸、需连接上连接筋和下连接筋的尺寸，制作上密封塞和下密封塞；基于需灌浆套筒单位时间注入量设计制作入浆管，并依据抽气量和出浆量共同设计出浆管；
步骤二、进一步选取抽气管和抽气泵，其中抽气管通过分段拼装以满足施工场地的适应要求，在抽气管中的过滤件选取时根据灌浆料的种类对应选取并提前进行预试验保证透气率；
步骤三、安装灌浆套筒中的上连接筋和下连接筋，并将上密封塞穿过上连接筋后固定在灌浆套筒的上部开口，将下密封塞穿接下连接筋后固定安装在灌浆套筒的下部开口处；其中上密封塞和下密封塞分别与灌浆筒间连接有防水和防透气密封垫；
步骤四、在灌浆套筒上分别安装出浆管和入浆管，并在入浆管输入端连接注浆连管以适应连接注浆泵，在出浆管的对接管口连接抽气管和抽气泵，然后在出浆管端部安装出浆封塞且在出浆封塞内侧设置有传感器，此传感器用以监测出浆口是否填充灌浆料；
步骤五、通过抽气泵抽取灌浆套筒内空气，此时读取气压计数据并使得灌浆套筒内真空或低压稳定一定的时间，而后通过入浆管进行注浆；注浆时，通过气压计和计算机控制系统检测灌浆套筒内部的气压变化情况，若气压不为负压则通过抽气管进行过程中的抽气施工，满足要求后在进行注浆，如此直至注浆完成。
进一步的，对于步骤五中气压计的气压监测在于内部和外部气压差为0.8～1个大气压，判断内部气压为接近真空状态；灌浆套筒内部和外部气压差为0～0.8个大气压，为低压运行；如果内部和外部气压差为0，及时停止注浆并持续抽气至真空或设计低压状态。
本发明的有益效果体现在：
1）本发明通过抽气泵和抽气管的设置，将灌浆套筒在注浆前抽气使其处于低压和真空状态，可极大的保证灌浆套筒在注浆时的注浆饱满度；且在注浆过程中，可实时监测和控制注入灌浆料中气压的变化，利于其注入时的饱满度控制；
2）本发明通过过滤件的设置，利于在过程控制中，保证灌浆料的有效抽气和避免灌浆料吸入抽气泵中；加之抽气连接管的设置，可使得抽气管体进行拼装连接，更适应现场施工调节且抽气连接管处还可设置有过滤装置，可进一步保证抽气时的安全性和耐久性；
3）本发明通过注浆连管的设置，利于入浆管连接的不同注浆设备管道，提高施工效率，其中入浆和出浆管的可拆卸，便于更换和节省施工成本；
此外，在出浆管外端设置有传感器，利于监测注浆过程和判断灌浆料是否到达出浆口；上密封塞和下密封塞的防水和防气设置，利于预先的抽气和过程中的监测以及过程抽气；本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
图1是装配式混凝土灌浆套筒抽气系统施工示意图；
图2是装配式混凝土灌浆套筒抽气系统灌浆施工示意图；
图3是灌浆套筒及其连接结构示意图；
图4是出浆管和抽气泵连接结构示意图。
附图标记：1-灌浆套筒、2--下密封塞、3-下密封塞、4-出浆管、41-出浆管体、42-出浆封塞、43-对接管口、44-出浆连接端头、5-入浆管、51-入浆管体、52-入浆连接端头、53-入浆封塞、6-上连接筋、7-下连接筋、8-抽气泵、9-抽气管、91-抽气管体、92-抽气连接管、93-过滤件、10-气压计、11-注浆连管、12-灌浆料。
具体实施方式
如图1所示，一种装配式混凝土灌浆套筒抽气系统，包含上下开口的灌浆套筒1、分别连接于灌浆套筒1上下开口的上密封塞2和下密封塞3、垂直连接于灌浆套筒1竖向上部的出浆管4、连接于出浆管4上的抽气泵8、垂直连接于灌浆套筒1竖向下部的入浆管5以及连接于入浆管5输入端的注浆连管11。如图2所示为灌浆过程中抽气系统进行过程控制。
如图3所示，灌浆套筒1为钢制套筒，灌浆套筒1内部在注入灌浆料12前通过抽气泵8抽气为低压或真空状态，灌浆套筒1分别与出浆管4和入浆管5可拆卸连接；出浆管4和入浆管5为钢管，可拆卸连接的方式为螺纹连接、套筒连接或卡接，在连接处还连接有防水和防漏气的密封条。
本实施例中，上密封塞2和下密封塞3为钢制、木方或硬质塑料制成，上密封塞2和下密封塞3尺寸分别适应灌浆套筒1上开口和下开口尺寸且均与灌浆套筒1可拆卸连接，上密封塞2对应上连接筋6设置有穿接孔，下密封塞3对应下连接筋7设置有穿接孔。上密封塞2和下密封塞3分别与灌浆套筒1卡接、螺纹连接或胶粘，且在连接处连接有防水和防漏气的密封条。
本实施例中，出浆管4包含出浆管体41、可拆卸连接于出浆管体41临近灌浆套筒1一侧的出浆连接端头44、连接于出浆管体41外端一侧的出浆封塞43以及设置于出浆管体41上侧的对接管口42。其中，出浆封塞43内侧预先安装有水分或浆液传感器，用以监测出浆口的灌浆料12状况，出浆封塞43处也需设置有防水和防漏气密封条。
本实施例中，入浆管5包含入浆管体51、可拆卸连接于临近灌浆套筒1一侧的入浆连接端头52以及连接于入浆管体51外端的入浆封塞53；所述入浆管体51在入浆封塞53一端的端口通过连接变径的注浆连管11与注浆泵连接。入浆连接端头52和出浆连接端头44通过套筒制成，预先安装在入浆管体51和出浆管体41上，且灌浆套筒1对应入浆连接端头52和出浆连接端头44尺寸预留安装孔洞，连接时需设置有防水和防漏气密封条。
如图4所示，出浆管体41与抽气泵8间连接有抽气管9，出浆管体41与抽气管9间连接有过滤件93，抽气管9上连接有气压计10。抽气管9包含抽气管体91、连接于两相邻抽气管体91间的抽气连接管92以及抽气管体91下端与出浆管体41上对接管口42连接的过滤件93；所述抽气连接管92分别与两侧抽气管体91可拆卸连接，可拆卸连接方式为螺纹连接，抽气连接管92为软性管、渐变管或二次过滤管。
本实施例中，过滤件93为透气不透灌浆料12垫片，过滤件93上侧抽气管9设置有开关阀门。气压计10可拆卸连接于抽气管9上，气压计10与计算机读取模块连接，通过设定的气压值变化状况控制抽气泵8和开关阀门。
结合图1至图4所示，进一步说明装配式混凝土灌浆套筒抽气系统的施工方法，具体步骤如下：
步骤一、根据灌浆套筒1的尺寸、需连接上连接筋6和下连接筋7的尺寸，制作上密封塞2和下密封塞3；基于需灌浆套筒1单位时间注入量设计制作入浆管5，并依据抽气量和出浆量共同设计出浆管4。
步骤二、进一步选取抽气管9和抽气泵8，其中抽气管9通过分段拼装以满足施工场地的适应要求，在抽气管9中的过滤件93选取时根据灌浆料12的种类对应选取并提前进行预试验保证透气率。
步骤三、安装灌浆套筒1中的上连接筋6和下连接筋7，并将上密封塞2穿过上连接筋6后固定在灌浆套筒1的上部开口，将下密封塞3穿接下连接筋7后固定安装在灌浆套筒1的下部开口处；其中上密封塞2和下密封塞3分别与灌浆筒间连接有防水和防透气密封垫；
步骤四、在灌浆套筒1上分别安装出浆管4和入浆管5，并在入浆管5输入端连接注浆连管11以适应连接注浆泵，在出浆管4的对接管口42连接抽气管9和抽气泵8，然后在出浆管4端部安装出浆封塞43且在出浆封塞43内侧设置有传感器，此传感器用以监测出浆口是否填充灌浆料12。
步骤五、通过抽气泵8抽取灌浆套筒1内空气，此时读取气压计10数据并使得灌浆套筒1内真空或低压稳定一定的时间，而后通过入浆管5进行注浆；注浆时，通过气压计10和计算机控制系统检测灌浆套筒1内部的气压变化情况，若气压不为负压则通过抽气管9进行过程中的抽气施工，满足要求后在进行注浆，如此直至注浆完成。
当气压计10的气压监测在于内部和外部气压差为0.8～1个大气压，判断内部气压为接近真空状态；灌浆套筒1内部和外部气压差为0～0.8个大气压，为低压运行；如果内部和外部气压差为0，及时停止注浆并持续抽气至真空或设计低压状态。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种装配式混凝土灌浆套筒抽气系统，其特征在于，包含上下开口的灌浆套筒（1）、分别连接于灌浆套筒（1）上下开口的上密封塞（2）和下密封塞（3）、垂直连接于灌浆套筒（1）竖向上部的出浆管（4）、连接于出浆管（4）上的抽气泵（8）、垂直连接于灌浆套筒（1）竖向下部的入浆管（5）以及连接于入浆管（5）输入端的注浆连管（11）；
所述灌浆套筒（1）内部在注入灌浆料（12）前通过抽气泵（8）抽气为低压或真空状态，灌浆套筒（1）分别与出浆管（4）和入浆管（5）可拆卸连接；
所述出浆管（4）与抽气泵（8）间连接有抽气管（9），出浆管（4）与抽气管（9）间连接有过滤件（93），抽气管（9）上连接有气压计（10）。
2.如权利要求1所述的一种装配式混凝土灌浆套筒抽气系统，其特征在于，所述上密封塞（2）和下密封塞（3）尺寸分别适应灌浆套筒（1）上开口和下开口尺寸且均与灌浆套筒（1）可拆卸连接，上密封塞（2）对应上连接筋（6）设置有穿接孔，下密封塞（3）对应下连接筋（7）设置有穿接孔。
3.如权利要求1所述的一种装配式混凝土灌浆套筒抽气系统，其特征在于，所述出浆管（4）包含出浆管体（41）、可拆卸连接于出浆管体（41）临近灌浆套筒（1）一侧的出浆连接端头（44）、连接于出浆管体（41）外端一侧的出浆封塞（43）以及设置于出浆管体（41）上侧的对接管口（42）。
4.如权利要求3所述的一种装配式混凝土灌浆套筒抽气系统，其特征在于，所述抽气管（9）包含抽气管体（91）、连接于两相邻抽气管体（91）间的抽气连接管（92）以及抽气管体（91）下端与出浆管体（41）上对接管口（42）连接的过滤件（93）；所述抽气连接管（92）分别与两侧抽气管体（91）可拆卸连接，抽气连接管（92）为软性管、渐变管或二次过滤管。
5.如权利要求4所述的一种装配式混凝土灌浆套筒抽气系统，其特征在于，所述过滤件（93）为透气不透灌浆料（12）垫片，过滤件（93）上侧抽气管（9）设置有开关阀门。
6.如权利要求1所述的一种装配式混凝土灌浆套筒抽气系统，其特征在于，所述气压计（10）可拆卸连接于抽气管（9）上，气压计（10）与计算机读取模块连接，通过设定的气压值变化状况控制抽气泵（8）和开关阀门。
7.如权利要求1所述的一种装配式混凝土灌浆套筒抽气系统，其特征在于，所述入浆管（5）包含入浆管体（51）、可拆卸连接于临近灌浆套筒（1）一侧的入浆连接端头（52）以及连接于入浆管体（51）外端的入浆封塞（53）；所述入浆管体（51）在入浆封塞（53）一端的端口通过连接变径的注浆连管（11）与注浆泵连接。
8.一种如权利要求1至7任意一项所述的装配式混凝土灌浆套筒抽气系统的施工方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一、根据灌浆套筒（1）的尺寸、需连接上连接筋（6）和下连接筋（7）的尺寸，制作上密封塞（2）和下密封塞（3）；基于需灌浆套筒单位时间注入量设计制作入浆管（5），并依据抽气量和出浆量共同设计出浆管（4）；
步骤二、进一步选取抽气管（9）和抽气泵（8），其中抽气管（9）通过分段拼装以满足施工场地的适应要求，在抽气管（9）中的过滤件（93）选取时根据灌浆料（12）的种类对应选取并提前进行预试验保证透气率；
步骤三、安装灌浆套筒（1）中的上连接筋（6）和下连接筋（7），并将上密封塞（2）穿过上连接筋（6）后固定在灌浆套筒（1）的上部开口，将下密封塞（3）穿接下连接筋（7）后固定安装在灌浆套筒（1）的下部开口处；其中上密封塞（2）和下密封塞（3）分别与灌浆筒（1）间连接有防水和防透气密封垫；
步骤四、在灌浆套筒（1）上分别安装出浆管（4）和入浆管（5），并在入浆管（5）输入端连接注浆连管（11）以适应连接注浆泵，在出浆管（4）的对接管口（42）连接抽气管（9）和抽气泵（8），然后在出浆管（4）端部安装出浆封塞（43）且在出浆封塞（43）内侧设置有传感器，此传感器用以监测出浆口是否填充灌浆料（12）；
步骤五、通过抽气泵（8）抽取灌浆套筒（1）内空气，此时读取气压计（10）数据并使得灌浆套筒（1）内真空或低压稳定一定的时间，而后通过入浆管（5）进行注浆；注浆时，通过气压计（10）和计算机控制系统检测灌浆套筒（1）内部的气压变化情况，若气压不为负压则通过抽气管（9）进行过程中的抽气施工，满足要求后在进行注浆，如此直至注浆完成。
9.如权利要求8所述的装配式混凝土灌浆套筒抽气系统的施工方法，其特征在于，对于步骤五中气压计（10）的气压监测在于内部和外部气压差为0.8～1个大气压，判断内部气压为接近真空状态；灌浆套筒（1）内部和外部气压差为0～0.8个大气压，为低压运行；如果内部和外部气压差为0，及时停止注浆并持续抽气至真空或设计低压状态。
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