CN116812800A - 一种滑模防裂测试控制装置、系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滑模防裂测试控制装置、系统及方法，涉及滑模施工技术领域。所述装置包括壳体、扭矩传感模块、电导传感模块、密封装置和连接固定装置，通过扭矩传感模块进行黏度分析，确定不造成混凝土表面拉裂的最佳提升时间所对应的模板牵引力；同时，通过电导传感模块测试混凝土浇筑后至滑模提升时的物理信号变化，提出最佳提升时间对应的物理信号指标后，启动扭矩传感模块进一步检测混凝土黏度。所述系统包括所诉滑模防裂测试控制装置、滑模用卷扬机和电控开关，通过电控开关控制滑模防裂测试控制装置的启停，进一步选择滑模用控制卷扬机的工作模式。本发明可保障混凝土在合适物理指标情况下自动控制滑模移动。
Description
技术领域
本发明涉及滑模施工领域，具体涉及一种滑模防裂测试控制装置、系统及方法。
背景技术
滑模施工是利用提升装置滑升模板以浇筑竖向混凝土结构的施工方法，常用于井道、管塔和筒仓等竖向建筑的施工中。相较于传统浇筑方式，滑模施工是一种以高效率、低成本、高质量为特点的施工方法，其滑升的过程一般分为两个阶段，即混凝土浇筑阶段和滑模施工阶段。
一般情况下，滑模施工过程中出现裂缝的原因有：混凝土浇筑阶段施工时，因温度过高、混凝土凝结时间过长、水分含量过大而导致混凝土出现干缩裂缝；滑升速度过快等原因导致裂缝。而滑模裂纹控制是衡量施工质量的一个重要指标，因裂纹过大而导致竖向建筑不能投入正常使用的实例发生过多起，拉应力大于混凝土实际抗拉强度是混凝土产生裂缝的主要原因。当前的滑模施工装置由于拉升组件安装于距离滑模较远的高处，在拉升滑模时，常常由于无法确定滑模提升的最佳时间导致产生裂缝。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种滑模防裂测试控制装置、系统及方法，以保障混凝土在合适物理指标情况下滑模才可进行移动。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
第一方面：
一种滑模防裂测试控制装置，用于通过卷扬机控制滑模移动，包括壳体、扭矩传感模块和电导传感模块；
所述壳体为绝缘材料；
扭矩传感模块位于壳体内部，包括扭矩传感器和扭矩数据集成控制模块，扭矩传感器用于检测混凝土黏度数据，扭矩数据集成控制模块用于判断混凝土可移动情况；
电导传感模块位于壳体内部，包括电导传感块和电导数据集成控制模块，电导传感块用于检测混凝土浇筑后至滑模提升时的电导率变化，电导数据集成控制模块用于计算最佳提升时间对应的物理信号指标，并通过电导率、扭矩及黏度数据以确定滑模最佳提升时间；
所述扭矩传感器与电导传感块通过分组式接线口分别连接到扭矩数据集成控制模块和电导数据集成控制模块，所述分组式接线口包括至少两个线控接口，用于分别启停所述线控接口的数据测试及传输；所述卷扬机与电导数据集成控制模块的输出端连接。
进一步地，还包括密封装置，包括电控推杆和底部闭合层，所述电控推杆由电控信号控制并带动底部闭合层上下活动，底部闭合层设有与扭矩传感器和电导传感块的探测头位置大小相对应的中空设备测试孔，所述电控推杆的长度长于部分中空设备测试孔，底部闭合层还包括绝缘密封板，用于避免混凝土进入。
进一步地，还包括连接固定装置，包括：可替换易损块、顶部金属连接板、可拆卸金属固定板和磁铁块，所述可替换易损块通过嵌入式自攻螺丝固定在壳体两端，所述顶部金属连接板位于壳体顶部，所述可拆卸金属固定板通过手动自锁螺丝与可替换易损块一端连接，可拆卸金属固定板上还设有手动自锁螺丝和防磨损橡胶片，用于装置的固定安装，磁铁块磁吸在顶部金属连接板上。
进一步地，所述的扭矩数据集成控制模块和电导数据集成控制模块均包括通过数据传输线连接的数据分析集成板和GPRS+GSM GPS/BDS定位及数据传输模块，放置在用于减震缓冲的网状固定板。
进一步地，所述的壳体内部包括与底部闭合层连接的触控断电装置，触控断电装置触碰激发后停止电动推杆供电以确保设备不会受压，且同时开启底部闭合层，以避免混凝土浆体入内。
进一步地，还包括位于壳体内部的液冷散热器与均匀分布于壳体顶部的液冷管，均用于对密封的壳体内部进行散热。
进一步地，还包括位于壳体内部的稳压器，连接在供电线路与所述扭矩传感模块和电导传感模块之间，用于避免电路过载。
第二方面：
一种滑模防裂测试控制系统，包括：
如第一方面所述的滑模防裂测试控制装置，其壳体安装在与滑模施工面平行的位置，通过连接固定装置固定在滑模施工面；
滑模用卷扬机，与滑模防裂测试控制装置连接，用于移动滑模；
电控开关，通过电缆线与滑模防裂测试控制装置和滑模用卷扬机连接，用于控制滑模防裂测试控制装置和滑模用卷扬机的启停。
进一步地，所述电控开关包括：
关闭开关，用于断开电源接口与滑模用卷扬机的连接；
启动开关，用于接通滑模防裂测试控制装置的电源，滑模用卷扬机均受控于滑模防裂测试控制装置，不可人工控制卷扬机抬升装置；
仅停止设备开关，用于断开滑模防裂测试控制装置的电源，滑模用卷扬机可通过人工控制；
断路保护装置恢复开关，用于过载或短路时恢复断路供电；
清洁开关，用于关闭所有设备供电，控制滑模防裂测试控制装置的底部闭合层向上移动露出扭矩传感器和电导传感块的探测头，并与电控开关断开连接；
音响装置，在滑模移动前音响发出提示音。
进一步地，还包括配电箱，安装在滑模人立面铺设板上，用于为滑模用卷扬机和滑模防裂测试控制装置提供交直流电源，电控开关位于配电箱内部。
第三方面：
一种滑模防裂测试控制方法，应用于第二方面所述的滑模防裂测试控制系统进行滑模控制，包括步骤：
S1：预设滑模提升最佳时间对应的电导率基准值C0和黏度基准值η0，输入到电导数据集成控制模块；
S2：电导传感块启动实时检测混凝土的电导率C，若电导率C小于或等于电导率基准值C0，启动扭矩传感器以检测黏度η数据；若电导率C大于电导率基准值C0，电导传感块持续进行测量；
S3：扭矩传感器启动后，若黏度η大于或等于黏度基准值η0，启动音响装置；
S4：音响装置启动发出报警提示音，预设时间后启动滑模用卷扬机；
S5：滑模用卷扬机控制滑模移动到设定位置后停止。
本发明的有益效果是：
1）可避免由于过早提动滑模导致产生的滑模裂缝，降低仓面修补费用。
2）若使用人工对混凝土进行实时监测，需要耗费大量人工成本，且无法确定具体的测试时间，可能造成大量不必要的等待。本发明可以通过实时电导率测试以保证在适时情况下再采用黏度分析装置，以大幅度降低测试成本及频率。
3）不使用人工测试，等待足够长时间再进行滑模移动，容易对工期造成极大的影响，且使大量人材机待机，造成额外开支。本发明即可在最佳时间进行测试，待测试合格后再联通滑模进行移动。
4）本发明使用GPRS+GSM GPS/BDS定位及数据传输模块可实时查看现场施工状况及进度。
5）本发明可对面板裂缝成因分析提供数据支持。
附图说明
图1为滑模防裂测试控制装置结构侧视图；
图2为滑模防裂测试控制装置结构俯视图；
图3为滑模防裂测试控制装置结构仰视图；
图4为扭矩数据分析传输集成模块结构组成示意图；
图5为分组式接线口17的结构示意图；
图6为滑模防裂测试控制系统安装示意图；
图7为电控开关的结构示意图；
图中，1-顶部金属连接板，2-手动自锁螺丝，3-可替换易损块，4-电控推杆，5-触控断电装置，6-壳体，7-底部闭合层，8-扭矩传感器，9-电导传感块，10-嵌入式自攻螺丝，12-磁铁块，16-扭矩数据集成控制模块，17-分组式接线口，18-电导数据集成控制模块，19-线控接口，20-稳压器，21-液冷散热器，22-网状固定板，23-数据分析集成板，24-数据传输线，25-GPRS+GSM GPS/BDS定位及数据传输模块，27-弹簧，28-PVC缓冲板，29-中空设备测试孔，30-绝缘密封板，31-关闭开关，32-启动开关，33-仅停止设备开关，34-断路保护装置恢复开关，35-清洁开关，36-音响装置，101-滑模人立面铺设板，102-滑模施工面，103-电缆线，104-电控开关，105-配电箱，106-滑模防裂测试控制装置，107-滑模用卷扬机。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1-图7，本发明提供一种技术方案：
实施例一：
一种滑模防裂测试控制装置，用于通过卷扬机控制滑模移动，如图1-图3所示，包括壳体、扭矩传感模块和电导传感模块；
所述壳体6为绝缘材料；本实施例中，壳体6整体采用高强度高耐磨的环氧玻璃钢材质，为避免导电材料影响电导传感块电导率测试准确性；
扭矩传感模块位于壳体6内部，包括扭矩传感器8和扭矩数据集成控制模块16，扭矩传感器8用于检测混凝土黏度数据，扭矩数据集成控制模块16用于判断混凝土可移动情况以避免产出裂缝；
电导传感模块位于壳体6内部，包括电导传感块9和电导数据集成控制模块18，电导传感块9用于检测混凝土浇筑后至滑模提升时的电导率变化，电导数据集成控制模块18用于计算最佳提升时间对应的物理信号指标，并通过电导率、扭矩及黏度数据以确定滑模最佳提升时间；
所述扭矩传感器8与电导传感块9通过分组式接线口17分别连接到扭矩数据集成控制模块16和电导数据集成控制模块18，所述分组式接线口17包括至少两个线控接口19，用于分别启停所述线控接口的数据测试及传输；所述卷扬机与电导数据集成控制模块18的输出端连接。
本实施例中，壳体6内部一定间距设置有四个扭矩传感器8和四个电导传感块9，将一个扭矩传感器8的数据和一个电导传感块9的数据分为一组接入到分组式接线口17的一个线控接口19进行数据记录分析；分组式接线口17设有四个线控接口19，如图5所示。当电导数据集成控制模块18根据电导率确定扭矩传感器8的最佳启动时间后，通过线控接口19设定四个扭矩传感器8每次按照先后顺序分别启动，避免同一部位测试数据不准确，并在四组电导传感块9数据稳定后控制滑模自动提升。
还包括密封装置，包括电控推杆4和底部闭合层7，所述电控推杆4由电控信号控制并带动底部闭合层7上下活动，底部闭合层7设有与扭矩传感器8和电导传感块9的探测头位置大小相对应的中空设备测试孔29，所述电控推杆4的长度长于部分中空设备测试孔29，底部闭合层7还包括绝缘密封板30，用于避免混凝土进入。
本实施例中，绝缘密封板30采用环氧玻璃钢材质，所述底部闭合层7还设有弹簧27和PVC缓冲板28，为减缓碰撞。在滑模需要移动时，根据电控信号启动电控推杆4密封底部闭合层7；滑模停止移动后收回电控推杆同时上移底部闭合层尽量避免混凝土进入。
本实施例中，还包括连接固定装置，包括：可替换易损块3、顶部金属连接板1、可拆卸金属固定板14和磁铁块12，所述可替换易损块3通过嵌入式自攻螺丝10固定在壳体6两端，所述顶部金属连接板1位于壳体顶部，所述可拆卸金属固定板14通过手动自锁螺丝2与可替换易损块3一端连接，可拆卸金属固定板14上还设有手动自锁螺丝2和防磨损橡胶片13，用于装置的固定安装，磁铁块12磁吸在顶部金属连接板1上。
所述的可替换易损块3用于防止装置在使用过程中受损，可拆卸金属固定板14的设置方便可替换易损块3的整体维修及替换，磁铁块12则是为了将所述装置易于安装在金属面板上。
本实施例中，所述的扭矩数据集成控制模块16和电导数据集成控制模块18均包括通过数据传输线24连接的数据分析集成板23和GPRS+GSM GPS/BDS定位及数据传输模块25，放置在用于减震缓冲的网状固定板22上，如图4所示。其中，采用网状固定板22可减少冲击时的震动，避免对集成线路造成损失。由于焊接容易导致数据传输线24脆性断裂，使用稍长于固定位的软线接通GPRS+GSM GPS/BDS定位及数据传输模块25以保证远程命令的操控。GPRS+GSM GPS/BDS定位及数据传输模块25可通过GPS或者BDS定位以确定实际浇筑高层，通过浇筑高层及移动速率可以分析得出每移动一次或移动一仓需要的具体时间，使数据稳定后可除去黏度、电导率外还可根据时间自行控制滑模用卷扬机。
本实施例中，所述的壳体内部包括与底部闭合层7连接的触控断电装置5，触控断电装置5触碰激发后停止电控推杆4供电以确保设备不会受压，且同时开启底部闭合层7，以避免混凝土浆体入内。
还包括位于壳体6内部的液冷散热器21与均匀分布于壳体6顶部的液冷管，均用于对密封的壳体内部进行散热。为避免混凝土进入，需要保证设备的密封性，然而密封性好的壳体内部集成线路会更具发热性，故采用液冷散热器及液冷管可有效避免壳体内部温度过高。
还包括位于壳体6内部的稳压器，连接在供电线路与所述扭矩传感模块和电导传感模块之间，用于避免电路过载，保护设备免受损害。
实施例二：
一种滑模防裂测试控制系统，如图6所示，包括：
如实施例一所述的滑模防裂测试控制装置，其壳体安装在与滑模施工面102平行的位置，通过连接固定装置固定在滑模施工面102；
滑模用卷扬机107，与滑模防裂测试控制装置106连接，用于移动滑模；本实施例中，在滑模人立面铺设板101两端分别设置一台滑模用卷扬机107，滑模用卷扬机107运行时对滑模的牵引力大小相同；
电控开关104，通过电缆线103与滑模防裂测试控制装置106和滑模用卷扬机107连接，用于控制滑模防裂测试控制装置106和滑模用卷扬机107的启停。
进一步地，所述电控开关104如图7所示，包括：
关闭开关31，用于断开电源接口与滑模用卷扬机107的连接，此时系统整体处于不可运行状态；
启动开关32，用于接通滑模防裂测试控制装置106的电源，滑模用卷扬机107均受控于滑模防裂测试控制装置106，不可人工控制卷扬机抬升装置；
仅停止设备开关33，用于断开滑模防裂测试控制装置106的电源，滑模用卷扬机107可通过人工控制，滑模防裂测试控制装置106处于关闭状态；
断路保护装置恢复开关34，用于过载或短路时恢复断路供电，避免过载或短路情况下对设备造成影响；
清洁开关35，用于关闭所有设备供电，控制滑模防裂测试控制装置106的底部闭合层向上移动露出扭矩传感器8和电导传感块9的探测头，并与电控开关104断开连接；
设备使用完成或较长时间使用后，由于表面会附着少量混凝土，设置清洁开关的目的是方便控制滑模防裂测试控制装置的清洁。将设备取出后，按动清洁开关后擦拭设备表面即可，清洗完成后再次点击清洁开关，底部闭合层即可向下收回，重新安装好设备后，按动启动开关32即可开启正常测试。
音响装置36，设置在滑模移动前30s音响发出提示音，通过声音提醒以确保滑模上施工人员的安全。
进一步地，还包括配电箱105，安装在滑模人立面铺设板101上，用于为滑模用卷扬机107和滑模防裂测试控制装置106提供交直流电源，电控开关104位于配电箱105内部。
实施例三：
一种滑模防裂测试控制方法，应用于如实施例二所述的滑模防裂测试控制系统，包括步骤：
S1：预设滑模提升最佳时间对应的电导率基准值C0和黏度基准值η0，输入到电导数据集成控制模块18；由于不同项目的骨料等原材料的电导率等不同，需要预先通过大量实验得到滑模可移动时混凝土的指标数据，将3组稳定且均衡的数据作为本算法中电导率基准值和黏度基准值的备选数据。
S2：电导传感块9启动实时检测混凝土的电导率C，若电导率C小于或等于电导率基准值C0，启动扭矩传感器8以检测黏度η数据；若电导率C大于电导率基准值C0，电导传感块9持续进行测量；混凝土具有一定导电性但导电性差，但由于混凝土移动时状态未达到初凝，即此时在混凝土内水分含量也较高，故通过电导率测试可以精确的对此时混凝土状态进行判定。电导数据集成控制模块18为实时测试，其原理为水含量越低电导率越低，混凝土凝固过程会产生大量的水化热反映消耗水分，测试频率高且对混凝土无损伤。
S3：扭矩传感器8启动后，若黏度η大于或等于黏度基准值η0，启动音响装置36；其中，黏度数据量度流体黏滞性大小，混凝土凝结过程中，其黏度会逐渐增大。
S4：音响装置36启动发出报警提示音，10S后启动滑模用卷扬机107，以保证在滑模移动时不会对滑模面板质量造成影响。
S5：滑模用卷扬机107控制滑模移动到设定位置后停止。
本发明可以通过实时电导率测试以保证在适时情况下再采用黏度分析装置，大幅度降低了测试成本及频率，同时保障混凝土在合适物理指标情况下滑模才可进行移动，防止混凝土浇筑时产生裂缝。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种滑模防裂测试控制装置，用于通过卷扬机控制滑模移动，其特征在于：包括壳体、扭矩传感模块和电导传感模块；
所述壳体（6）为绝缘材料；
扭矩传感模块位于壳体（6）内部，包括扭矩传感器（8）和扭矩数据集成控制模块（16），扭矩传感器（8）用于检测混凝土黏度数据，扭矩数据集成控制模块（16）用于判断混凝土可移动情况；
电导传感模块位于壳体（6）内部，包括电导传感块（9）和电导数据集成控制模块（18），电导传感块（9）用于检测混凝土浇筑后至滑模提升时的电导率变化，电导数据集成控制模块（18）用于存储滑模最佳提升时间对应的物理信号指标，并通过电导率、扭矩及黏度数据以确定滑模最佳提升时间；
所述扭矩传感器（8）与电导传感块（9）通过分组式接线口（17）分别连接到扭矩数据集成控制模块（16）和电导数据集成控制模块（18），所述分组式接线口（17）包括至少两个线控接口（19），用于分别启停所述线控接口的数据测试及传输；所述卷扬机与电导数据集成控制模块（18）的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种滑模防裂测试控制装置，其特征在于：还包括密封装置，包括电控推杆（4）和底部闭合层（7），所述电控推杆（4）由电控信号控制并带动底部闭合层（7）上下活动，底部闭合层（7）设有与扭矩传感器（8）和电导传感块（9）的探测头位置大小相对应的中空设备测试孔（29），所述电控推杆（4）的长度长于部分中空设备测试孔（29），底部闭合层（7）还包括绝缘密封板（30），用于避免混凝土进入。
3.根据权利要求1所述的一种滑模防裂测试控制装置，其特征在于：还包括连接固定装置，包括：可替换易损块（3）、顶部金属连接板（1）、可拆卸金属固定板（14）和磁铁块（12），所述可替换易损块（3）通过嵌入式自攻螺丝（10）固定在壳体（6）两端，所述顶部金属连接板（1）位于壳体顶部，所述可拆卸金属固定板（14）通过手动自锁螺丝（2）与可替换易损块（3）一端连接，可拆卸金属固定板（14）上还设有手动自锁螺丝（2）和防磨损橡胶片（13），用于装置的固定安装，磁铁块（12）磁吸在顶部金属连接板（1）上。
4.根据权利要求1所述的一种滑模防裂测试控制装置，其特征在于：所述的扭矩数据集成控制模块（16）和电导数据集成控制模块（18）均包括通过数据传输线（24）连接的数据分析集成板（23）和GPRS+GSM GPS/BDS定位及数据传输模块（25），放置在用于减震缓冲的网状固定板（22）上。
5.根据权利要求2所述的一种滑模防裂测试控制装置，其特征在于：所述的壳体内部包括与底部闭合层（7）连接的触控断电装置（5），触控断电装置（5）触碰激发后停止电动推杆（4）供电以确保设备不会受压，且同时开启底部闭合层（7），以避免混凝土浆体入内。
6.根据权利要求1所述的一种滑模防裂测试控制装置，其特征在于：还包括位于壳体（6）内部的稳压器（20）、液冷散热器（21）与均匀分布于壳体（6）顶部的液冷管，稳压器（20）连接在供电线路与所述扭矩传感模块和电导传感模块之间，用于避免电路过载，液冷散热器（21）和液冷管均用于对密封的壳体内部进行散热。
7.一种滑模防裂测试控制系统，其特征在于：包括：
如权利要求1-6中任一项所述的滑模防裂测试控制装置，其壳体安装在与滑模施工面（102）平行的位置，通过连接固定装置固定在滑模施工面（102）；
滑模用卷扬机（107），与滑模防裂测试控制装置（106）连接，用于移动滑模；
电控开关（104），通过电缆线（103）与滑模防裂测试控制装置（106）和滑模用卷扬机（107）连接，用于控制滑模防裂测试控制装置（106）和滑模用卷扬机（107）的启停。
8.根据权利要求7所述的一种滑模防裂测试控制系统，其特征在于：所述电控开关（104）包括：
关闭开关（31），用于断开电源接口与滑模用卷扬机（107）的连接；
启动开关（32），用于接通滑模防裂测试控制装置（106）的电源，滑模用卷扬机（107）均受控于滑模防裂测试控制装置（106），不可人工控制卷扬机抬升装置；
仅停止设备开关（33），用于断开滑模防裂测试控制装置（106）的电源，滑模用卷扬机（107）可通过人工控制；
断路保护装置恢复开关（34），用于过载或短路时恢复断路供电；
清洁开关（35），用于关闭所有设备供电，控制滑模防裂测试控制装置（106）的底部闭合层向上移动露出扭矩传感器（8）和电导传感块（9）的探测头，并与电控开关（104）断开连接；
音响装置（36），在滑模移动前音响发出提示音。
9.根据权利要求7所述的一种滑模防裂测试控制系统，其特征在于：还包括配电箱（105），安装在滑模人立面铺设板（101）上，用于为滑模用卷扬机（107）和滑模防裂测试控制装置（106）提供交直流电源，电控开关（104）位于配电箱（105）内部。
10.一种滑模防裂测试控制方法，其特征在于，应用于如权利要求7-9中任一项所述的滑模防裂测试控制系统进行滑模控制，包括步骤：
S1：预设滑模提升最佳时间对应的电导率基准值C0和黏度基准值η0，输入到电导数据集成控制模块（18）；
S2：电导传感块（9）启动实时检测混凝土的电导率C，若电导率C小于或等于电导率基准值C0，启动扭矩传感器（8）以检测黏度η数据；若电导率C大于电导率基准值C0，电导传感块（9）持续进行测量；
S3：扭矩传感器（8）启动后，若黏度η大于或等于黏度基准值η0，启动音响装置（36）；
S4：音响装置（36）启动发出报警提示音，预设时间后启动滑模用卷扬机（107）；
S5：滑模用卷扬机（107）控制滑模移动到设定位置后停止。
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