CN116952729B - 套筒灌浆质量检测装置及其组件和使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种套筒灌浆质量检测装置及其组件和使用方法，涉及装配式建筑施工技术领域。该套筒灌浆质量检测装置包括结构支架、压力传感器和解调仪；结构支架包括多个连接纵件和多个连接环；多个连接纵件沿连接环的周向依次间隔设置，多个连接环沿结构支架的纵向依次间隔设置；部分或者全部连接环连接有压力传感器，且压力传感器位于连接环的内部；结构支架配置在灌浆套筒内部；解调仪与所有压力传感器通过线缆连接，解调仪配置在灌浆套筒外部。该套筒灌浆质量检测组件和使用方法采用套筒灌浆质量检测装置。本发明提供一种套筒灌浆质量检测装置及其组件和使用方法，以解决现有技术中存在的灌浆套筒内部灌浆料饱满度无法有效检测的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及装配式建筑施工技术领域，具体而言，涉及一种套筒灌浆质量检测装置及其组件和使用方法。
背景技术
装配式结构是我国建筑结构发展的重要方向之一，也是目前重点推广的结构形式。装配式结构的出现有利于生产效率提高、能源节约以及绿色环保建筑发展。在装配式建筑中，预制构件之间的可靠连接是保障结构安全性的关键，也是结构实现预期功能的前提条件。随着我国建筑工业化和住宅产业化的发展，预制装配式混凝土结构预制装配式施工成为国内外建筑业发展的主流方向。与现场施工相比，预制装配式施工具有施工方便、工程进度快、现场产生建筑垃圾少等优点，对环境影响小且构件质量和安全容易得到保证。
目前装配式混凝土结构建筑普遍采用的灌浆套筒进行各部分的连接，套筒灌浆连接技术作为预制装配混凝土结构构件中纵筋的主要连接方式，具有较高的抗拉强度、抗压强度和连接可靠性，装配式预制构件钢筋的连接是影响结构安全的关键。
现有技术中，灌浆套筒可能因灌浆引起的大小气泡导致凝固后的灌浆料出现缺陷进而导致灌浆料的饱满度差，或者可能因灌浆料回流导致灌浆料的饱满度差，又或者其他因素导致的灌浆料饱满度差，容易给灌浆套筒连接的可靠性和安全性埋下严重的隐患，进而极有可能严重影响装配式建筑结构的力学性能，为装配式建筑结构的安全性和耐久性埋下了巨大隐患。然而，由于灌浆套筒预制于装配式建筑结构内部，其内部灌浆料的饱满度难以进行有效检测，进而难以确保灌浆套筒连接的可靠性和安全性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种套筒灌浆质量检测装置及其组件和使用方法，以在一定程度上解决现有技术中存在的灌浆套筒内部灌浆料饱满度无法有效检测的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
一种套筒灌浆质量检测装置，用于灌浆套筒，包括结构支架、压力传感器和解调仪；
所述结构支架包括多个连接纵件和多个连接环；多个所述连接纵件沿所述连接环的周向依次间隔设置，多个所述连接环沿所述结构支架的纵向依次间隔设置，且多个所述连接环与单个所述连接纵件固定连接；
部分或者全部所述连接环连接有所述压力传感器，且所述压力传感器位于所述连接环的内部；
所述结构支架配置在所述灌浆套筒内部，且沿所述结构支架的纵向，所述结构支架的长度不大于所述灌浆套筒的进浆口与出浆口之间的距离；
所述解调仪与所有所述压力传感器通过线缆连接，所述解调仪配置在所述灌浆套筒外部。
在上述任一技术方案中，可选地，所述套筒灌浆质量检测装置判断所述灌浆套筒内灌浆饱满的关系模型公式为：
；
所述压力传感器为光纤式压力传感器，所述解调仪为光纤解调仪；式中，
为所述压力传感器在所述灌浆套筒灌浆过程中的压应力变化量；
为所述压力传感器在所述灌浆套筒灌浆过程中测得的光纤波长偏移量；
E为所述压力传感器的光纤的弹性模量；
为所述压力传感器的光纤的膨胀系数；
为所述套筒灌浆质量检测装置所处的环境温度变化；
为所述解调仪的初始波长；
为所述压力传感器的光纤的弹光系数；
在所述灌浆套筒灌浆时，检测每个所述压力传感器所在检测位置对应的压应力变化量，当检测位置对应的压应力变化量/>大于等于预设压应力阈值范围，则说明该检测位置灌浆饱满；当每个检测位置对应的压应力变化量/>均大于等于对应的预设压应力阈值范围，且压应力变化量/>由顶部至底部逐级增加，则所述灌浆套筒灌浆饱满。
在上述任一技术方案中，可选地，在所述灌浆套筒灌浆前进行预灌浆试验，记录所述套筒灌浆质量检测装置所处的环境初始温度与所述解调仪的初始波长，以及观察并记录所述灌浆套筒内每个检测位置的所述压力传感器的压应力变化量/>，并设置为各个检测位置对应的预设压应力阈值范围。
在上述任一技术方案中，可选地，所述的套筒灌浆质量检测装置，还包括与所述连接纵件和/或所述连接环固定连接的若干个定位支架，且所述定位支架位于多个所述连接纵件形成的腔室中；
所述定位支架上设置有用于插接钢筋的定位孔，所述定位孔设置在所述定位支架的中心轴上；其中，所述灌浆套筒连接所述钢筋；
所述定位支架上还设置有支架连通槽，所述支架连通槽沿所述结构支架的纵向贯穿所述定位支架，且一个或者多个所述支架连通槽设置在所述定位孔的外周。
在上述任一技术方案中，可选地，所述定位支架包括定位部和支撑部；所述支撑部和所述定位部配置为沿所述钢筋插接的方向依次设置；
所述支撑部呈环形圆台，且所述支撑部的小截面端与所述定位部固定连接；
所述定位孔设置在所述定位部上，并延伸到所述支撑部的空腔；
所述支撑部的侧壁均匀间隔设置有多个所述支架连通槽，所述支架连通槽贯穿所述支撑部的内外表面。
在上述任一技术方案中，可选地，所述的套筒灌浆质量检测装置，还包括与所述定位支架连接的止逆件；
所述止逆件包括配合部和止逆部；所述止逆部和所述配合部配置为沿所述钢筋插接的方向依次设置；
所述止逆部呈环形圆台，且所述止逆部的小截面端与所述配合部固定连接；
所述配合部上设置有用于插接所述钢筋的配合孔，所述配合孔设置在所述止逆件的中心轴上，并延伸到所述止逆部的空腔；
所述止逆部的侧壁均匀间隔设置有多个压力开口，所述压力开口配置为超过预设压力时，所述压力开口打开并沿所述结构支架的纵向贯穿所述止逆部的内外表面；
所述压力开口与所述支架连通槽位置对应；
所述止逆件的数量至少为一个；至少一个所述止逆件位于所述套筒灌浆质量检测装置的底部。
在上述任一技术方案中，可选地，所述的套筒灌浆质量检测装置，还包括与所述定位支架连接的止逆件；
所述止逆件上设置有用于插接所述钢筋的配合孔，所述配合孔设置在所述止逆件的中心轴上；
所述止逆件上还设置有压力开口；所述压力开口配置为超过预设压力时，所述压力开口打开并沿所述结构支架的纵向贯穿所述止逆件；
所述压力开口与所述支架连通槽位置对应；
所述止逆件外套在所述定位支架上；
所述止逆件的数量至少为一个；至少一个所述止逆件位于所述套筒灌浆质量检测装置的底部。
在上述任一技术方案中，可选地，所述连接环的内表面设置有容纳所述压力传感器的凹槽，所述凹槽呈环形，相应的，所述压力传感器也呈环形；
所述连接环的外表面设置有连通所述凹槽的通孔，所述线缆穿过所述通孔与所述解调仪连接；
沿所述结构支架的纵向，多个所述压力传感器等间距设置；
所述连接纵件为瓦片型，且所述连接纵件沿所述结构支架的纵向延伸；
部分或者全部所述连接纵件连接有剪力键，所述剪力键配置为连接在所述灌浆套筒与所述连接纵件之间；
所述连接纵件采用金属材质；
所述连接环采用金属材质。
一种套筒灌浆质量检测组件，包括灌浆套筒和上述的套筒灌浆质量检测装置；
所述套筒灌浆质量检测装置的顶端与所述灌浆套筒的出浆口的底部齐平；
所述套筒灌浆质量检测装置的底端与所述灌浆套筒的进浆口的顶部齐平。
一种套筒灌浆质量检测使用方法，包括上述的套筒灌浆质量检测装置；该方法包括：
将所述套筒灌浆质量检测装置安装于灌浆套筒内部，令所述套筒灌浆质量检测装置的顶端与所述灌浆套筒的出浆口的底部齐平，以及令所述套筒灌浆质量检测装置的底端与所述灌浆套筒的进浆口的顶部齐平，将连接所述压力传感器的线缆从所述出浆口延伸出来，并与位于所述灌浆套筒外部的所述解调仪连接；
在进行灌浆前，进行预灌浆试验，观察并记录所述灌浆套筒内每个检测位置的所述压力传感器的压应力变化量，并设置为各个检测位置对应的预设压应力阈值范围；
对所述灌浆套筒进行灌浆，检测所述灌浆套筒内浆液液面上升过程中不同检测位置的压应力变化量；
若检测位置的压应力变化量大于对应的预设压应力阈值范围，则该检测位置灌浆饱满；若每个检测位置的压应力变化量都大于对应的预设压应力阈值范围，且压应力变化量由顶部至底部逐级增加，则所述灌浆套筒灌浆饱满。
本发明的有益效果主要在于：
本发明提供的套筒灌浆质量检测装置及其组件和使用方法，通过将结构支架配置在灌浆套筒内部，解调仪配置在灌浆套筒外部，以能够实现灌浆套筒内部灌浆质量的检测；通过多个连接环沿结构支架的纵向依次间隔设置，且部分或者全部连接环连接有压力传感器，也即在不同位置布置压力传感器，以能够检测灌浆套筒内相应检测位置的压应力变化，可实时检测灌浆质量，进而可判断灌浆料的饱满度，可实现对灌浆套筒的全方位检测，极大提高了检测的准确性；还可对灌浆套筒进行全周期的状态检测，可长期检测灌浆套筒内部的压应力变化，及时筛选出失效的灌浆套筒，有利于建筑的健康检测。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的套筒灌浆质量检测装置的安装示意图；
图2为本发明实施例提供的连接环、压力传感器和解调仪的结构简图；
图3为本发明实施例提供的剪力键的安装示意图；
图4为本发明实施例提供的定位支架的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的止逆件的结构示意图。
图标：1-灌浆套筒；2-出浆口；3-进浆口；4-钢筋；5-连接纵件；6-连接环；7-压力传感器；8-定位支架；81-定位孔；82-支架连通槽；83-定位部；84-支撑部；9-止逆件；91-配合孔；92-压力开口；93-配合部；94-止逆部；10-解调仪；11-剪力键。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以采用各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例
本实施例提供一种套筒灌浆质量检测装置及其组件和使用方法；请参照图1-图5，图1为本实施例提供的套筒灌浆质量检测装置的安装示意图，图中的灌浆套筒采用剖视图展示；为了更加清楚的显示结构，图2为本实施例提供的连接环、压力传感器和解调仪的结构简图，图中连接环为横向剖视图，图3为本实施例提供的剪力键安装在灌浆套筒与连接纵件之间的示意图，图4为本实施例提供的定位支架的结构示意图，图5为本实施例提供的止逆件的结构示意图。
目前装配式混凝土结构建筑普遍采用的灌浆套筒进行各部分的连接，套筒灌浆连接技术作为预制装配混凝土结构构件中纵筋的主要连接方式，具有较高的抗拉强度、抗压强度和连接可靠性，装配式预制构件钢筋的连接是影响结构安全的关键。由于灌浆套筒预制于构件内部，其内部灌浆料的饱满度无法有效检测，严重影响装配式建筑结构的力学性能，为结构的安全性和耐久性埋下了巨大隐患。因此，为满足装配式预制构件连接的健康检测要求，使灌浆套筒的灌浆连接更加规范化、合理化和可控化，本实施例提供一种套筒灌浆质量检测装置及其组件和使用方法。
本实施例提供的套筒灌浆质量检测装置，用于装配式混凝土结构钢筋连接的灌浆套筒内部灌浆料的饱满度等检测，可用于全灌浆套筒，也可用于半灌浆套筒。参见图1-图5所示，所述套筒灌浆质量检测装置，用于灌浆套筒1，包括结构支架、压力传感器7和解调仪10。
结构支架包括多个连接纵件5和多个连接环6；多个连接纵件5沿连接环6的周向依次间隔设置，也即连接环6位于多个连接纵件5形成的腔室中；多个连接环6沿结构支架的纵向依次间隔设置，且多个连接环6与单个连接纵件5固定连接；可选地，多个连接环6沿结构支架的纵向均匀间隔设置，连接纵件5与每一个连接环6固定连接。可选地，多个连接纵件5沿连接环6的周向均匀间隔设置。
部分或者全部连接环6连接有压力传感器7，且压力传感器7位于连接环6的内部；可选地，全部连接环6连接有压力传感器7。本实施例中，压力传感器7可沿结构支架的纵向等间距设置或者不等间距设置。
结构支架配置在灌浆套筒1内部，例如，结构支架的外径略小于灌浆套筒1的内径，也即连接环6的外径略小于灌浆套筒1内径。
沿结构支架的纵向，结构支架的长度不大于灌浆套筒1的进浆口3与出浆口2之间的距离；可选地，套筒灌浆质量检测装置的顶端与灌浆套筒1的出浆口2的底部齐平，套筒灌浆质量检测装置的底端与灌浆套筒1的进浆口3的顶部齐平；可选地，结构支架的顶端与灌浆套筒1的出浆口2的底部齐平，结构支架的底端与灌浆套筒1的进浆口3的顶部齐平。
解调仪10与所有压力传感器7通过线缆连接，解调仪10配置在灌浆套筒1外部。可选地，压力传感器7的线缆从出浆口2延伸至灌浆套筒1的外部。
本实施例中所述套筒灌浆质量检测装置，通过将结构支架配置在灌浆套筒1内部，解调仪10配置在灌浆套筒1外部，以能够实现灌浆套筒1内部灌浆质量的检测；通过多个连接环6沿结构支架的纵向依次间隔设置，且部分或者全部连接环6连接有压力传感器7，也即在不同位置布置压力传感器7，以能够检测灌浆套筒1内相应检测位置的压应力变化，可实时检测灌浆质量，进而可判断灌浆料的饱满度，可实现对灌浆套筒1的全方位检测，极大提高了检测的准确性；还可对灌浆套筒1进行全周期的状态检测，可长期检测灌浆套筒1内部的压应力变化，及时筛选出失效的灌浆套筒1，有利于建筑的健康检测。
本实施例中所述套筒灌浆质量检测装置，通过实现对灌浆套筒1内部灌浆质量的检测，可及时检出灌浆缺陷，以降低或者避免灌浆缺陷对灌浆套筒受力性能造成不利影响，可确保钢筋传力的可靠性。所述套筒灌浆质量检测装置属于无损检测技术，可实时监测灌浆套筒1内灌浆质量，进而可判断灌浆料的饱满度，具有检测精度高、易于操作、方便快捷等特点，可有效提高灌浆套筒1连接的质量。
本实施例的可选方案中，压力传感器7为光纤式压力传感器；可选地，压力传感器7包括光纤和保护套管。
本实施例的可选方案中，解调仪10为光纤解调仪。
在灌浆套筒1灌浆过程中，压力传感器7可测得光纤波长偏移量，由压应力与波长偏移量关系模型求得压力传感器7的压应力变化，判断是否灌浆饱满。具体而言：
套筒灌浆质量检测装置判断灌浆套筒1内灌浆饱满的关系模型公式为：
；
式中，为压力传感器7在灌浆套筒1灌浆过程中的压应力变化量。
为压力传感器7在灌浆套筒1灌浆过程中测得的光纤波长偏移量。
E为压力传感器7的光纤的弹性模量。
为压力传感器7的光纤的膨胀系数。
为套筒灌浆质量检测装置所处的环境温度变化。
为解调仪10的初始波长。
为压力传感器7的光纤的弹光系数。例如，光纤为石英纤芯时，其弹光系数/>=0.22。
在灌浆套筒1灌浆时，检测每个压力传感器7所在检测位置对应的压应力变化量，当检测位置对应的压应力变化量/>大于等于预设压应力阈值范围，则说明该检测位置灌浆饱满；当每个检测位置对应的压应力变化量/>均大于等于对应的预设压应力阈值范围，且压应力变化量/>由顶部至底部逐级增加，则灌浆套筒1灌浆饱满。
由于灌浆套筒1内不同检测位置对应的压应力大小不同，应设置各检测位置对应的预设压应力阈值范围。本实施例中，检测位置即压力传感器7所在的位置。
本实施例的可选方案中，在灌浆套筒1灌浆前进行预灌浆试验，记录套筒灌浆质量检测装置所处的环境初始温度与解调仪10的初始波长，以及观察并记录灌浆套筒1内每个检测位置的压力传感器7的压应力变化量/>，并设置为各个检测位置对应的预设压应力阈值范围。
本实施例所述套筒灌浆质量检测装置，其工作原理为：压力传感器7中光纤反射的波长可通过光纤纤芯有效折射率和光栅栅距获得，外界因素（如温度、应变、压力）可直接或者间接引起光纤光栅周期和有效折射率的变化，使光纤反射的中心波长发生偏移，通过波长的变化大小即可计算出待测量，检测相应的应力、应变，具有较高的检测精度。
例如，通常条件下，常见灌浆套筒1的长度约为25cm，进浆口3与出浆口2之间的距离约为17.5cm，套筒灌浆质量检测装置所处的环境温度为25℃，环境温度变化为0-10℃时，压力传感器7采用普通石英光纤的光纤式压力传感器，光纤的弹性模量E为7×1010Pa，光纤的膨胀系数/>为0.5×10-6/℃，光纤的弹光系数/>为0.22，光纤的波长偏移量/>约为8.3×103pm，解调仪10的初始波长为1310nm，由套筒灌浆质量检测装置判断灌浆套筒1内灌浆饱满的关系模型公式可求得，压力传感器7的参考压应力阈值为0.5kPa-0.7kPa，也即各检测位置对应的预设压应力阈值范围不大于0.5kPa-0.7kPa。
不同灌浆料的饱满度所测得的压应力变化量显著，未灌浆时，所有的压力传感器7所测得的压应力变化量近似为0，随着灌浆的进行，由图1所示的套筒灌浆质量检测装置的底部至顶部的压力传感器7的压应力变化量依次增加，灌浆饱满时，从下向上位于第一位置（也即套筒灌浆质量检测装置的底部）的压力传感器7的压应力变化量约为3.4kPa，第二位置至第五位置的压应力变化量逐渐减小，第五位置的压应力变化量约为0.68kPa，达到预设压应力阈值范围，由此可以证明灌浆套筒1灌浆饱满。
参见图1所示，本实施例的可选方案中，所述套筒灌浆质量检测装置还包括与连接纵件5和/或连接环6固定连接的若干个定位支架8；也即，定位支架8与连接纵件5固定连接，或者定位支架8与连接环6固定连接，或者定位支架8分别与连接纵件5和连接环6固定连接。定位支架8位于多个连接纵件5形成的腔室中。通过定位支架8，可有效提高灌浆套筒1连接的质量，可实现对被插入钢筋的对中连接，改善了传统钢筋插入灌浆套筒1后容易出现位置偏离和挪位的现象。
可选地，灌浆套筒1为全灌浆套筒时，定位支架8的数量为两个，每个钢筋4插接一个定位支架8，两个定位支架8对两个钢筋4进行分别定位连接。
可选地，灌浆套筒1为半灌浆套筒时，定位支架8的数量为至少一个，灌浆套筒1内的钢筋4插接至少一个定位支架8，该定位支架8对该钢筋4进行定位连接。
参见图4所示，可选地，定位支架8上设置有用于插接钢筋4的定位孔81，定位孔81设置在定位支架8的中心轴上；其中，灌浆套筒1连接钢筋4；可选地，定位支架8的中心轴与连接环6的中心轴平行或者重合。通过定位孔81，以使定位支架8更好地插接钢筋4。
可选地，定位支架8上还设置有支架连通槽82，支架连通槽82沿结构支架的纵向贯穿定位支架8，且一个或者多个支架连通槽82设置在定位孔81的外周。在灌浆套筒1灌浆时，浆液能够通过支架连通槽82穿过定位支架8，进而填充灌浆套筒1。
参见图4所示，本实施例的可选方案中，定位支架8包括定位部83和支撑部84；支撑部84和定位部83配置为沿钢筋4插接的方向依次设置。
支撑部84呈环形圆台，也即支撑部84呈圆台结构且中心镂空；支撑部84的小截面端与定位部83固定连接；定位孔81设置在定位部83上，并延伸到支撑部84的空腔。通过支撑部84和定位部83沿钢筋4插接的方向依次设置，以便于钢筋4依次穿过支撑部84的大截面端、支撑部84的小截面端和定位部83的定位孔81，可以理解为支撑部84提供了导向，便于钢筋4插接定位部83的定位孔81。
可选地，支撑部84的侧壁均匀间隔设置有多个支架连通槽82，支架连通槽82贯穿支撑部84的内外表面。通过多个支架连通槽82在支撑部84的侧壁均匀间隔设置，以使灌浆套筒1的灌浆浆液能够更加均衡的向上填充灌浆套筒1。
可选地，相邻的支架连通槽82之间为扇形的金属片。
现有技术中，装配式建筑竖向构件连接时普遍采用连通腔灌浆方式，从一个灌浆套筒灌浆口灌浆，浆体首先流入连通腔，然后再依次向上流入各个灌浆套筒，实现装配式构件之间的钢筋连接。然而现有技术中还存在灌浆料回流的问题，主要原因如下：1、连通腔密封不严，易出现连通腔漏浆，从而引起灌浆套筒内浆体回流；2、连通腔灌浆结束前，灌浆设备拔出前持压不充分，浆体未填充各类微小缝隙，容易出现浆体继续流动填充缝隙，导致灌浆套筒内浆体回流；3、连通腔灌浆结束后，灌浆设备从灌浆口拔出，封堵灌浆口不及时导致漏浆较多，也会导致灌浆套筒内浆体回流。
为了避免或者降低灌浆料回流的问题，本实施例所述套筒灌浆质量检测装置，通过止逆件9可实现在完成灌浆后闭合密封灌浆套筒1，减少灌浆料的回流连通腔情况，减少出现灌浆缺陷，可有效保证灌浆套筒1内钢筋传力的可靠性，提高灌浆套筒1连接的质量。
参见图1所示，本实施例的可选方案中，所述套筒灌浆质量检测装置还包括与定位支架8连接的止逆件9。
止逆件9上设置有用于插接钢筋4的配合孔91，配合孔91设置在止逆件9的中心轴上；可选地，止逆件9的中心轴与连接环6的中心轴平行或者重合。通过配合孔91，以使止逆件9更好地插接钢筋4。
止逆件9上还设置有压力开口92；压力开口92配置为超过预设压力时，压力开口92打开并沿结构支架的纵向贯穿止逆件9；通过止逆件9，在完成灌浆后密封灌浆套筒1，减少灌浆料的回流连通腔情况，减少出现灌浆缺陷，有效提高灌浆套筒1的承载能力和抗震性能，提高灌浆套筒1的连接质量。
可选地，压力开口92与支架连通槽82位置对应；以便于在灌浆套筒1灌浆时，浆液能够穿过压力开口92和支架连通槽82，进而填充灌浆套筒1。
可选地，止逆件9外套在定位支架8上。
可选地，止逆件9的数量至少为一个；至少一个止逆件9位于套筒灌浆质量检测装置的底部。通过将至少一个止逆件9设置于套筒灌浆质量检测装置的底部，以减少或者避免灌浆料回流的概率。
参见图1和图5所示，本实施例的可选方案中，所述套筒灌浆质量检测装置还包括与定位支架8连接的止逆件9。
止逆件9包括配合部93和止逆部94；止逆部94和配合部93配置为沿钢筋4插接的方向依次设置；通过止逆部94和配合部93沿钢筋4插接的方向依次设置，以便于钢筋4依次穿过止逆部94的大截面端、止逆部94的小截面端和配合部93的配合孔91，可以理解为止逆部94提供了导向，便于钢筋4插接配合部93的配合孔91。
可选地，止逆部94呈环形圆台，且止逆部94的小截面端与配合部93固定连接。
可选地，配合部93上设置有用于插接钢筋4的配合孔91，配合孔91设置在止逆件9的中心轴上，并延伸到止逆部94的空腔。
可选地，止逆部94的侧壁均匀间隔设置有多个压力开口92，压力开口92配置为超过预设压力时，压力开口92打开并沿结构支架的纵向贯穿止逆部94的内外表面；压力开口92配置为小于预设压力时，压力开口92闭合，以阻止所述止逆部94上下浆料的流通，可有效防止内部灌浆料流出，以减少或者避免灌浆料回流的概率。
可选地，压力开口92与支架连通槽82位置对应；以便于在灌浆套筒1灌浆时，浆液能够穿过压力开口92和支架连通槽82，进而填充灌浆套筒1。
本实施例所述套筒灌浆质量检测装置，在灌浆过程中，灌浆套筒1下部灌满后压力增大，止逆件9的压力开口92开启，灌浆料流入灌浆套筒1内部进行灌浆，灌浆饱满后结束灌浆，灌浆套筒1内压力逐渐降低，止逆件9的压力开口92闭合，使灌浆套筒1密封，减少灌浆料回流，减少灌浆料回流对检测效果的干扰，可减少出现灌浆缺陷的情况。
参见图2所示，本实施例的可选方案中，连接环6的内表面设置有容纳压力传感器7的凹槽，凹槽呈环形，相应的，压力传感器7也呈环形。通过压力传感器7呈环形，以提高压力传感器7检测的准确性。
可选地，连接环6的外表面设置有连通凹槽的通孔，线缆穿过通孔与解调仪10连接。
可选地，压力传感器7封装于连接环6的凹槽处，并与连接环6耦合成一个整体。可选地，各个压力传感器7的线缆汇聚成一条多线路线束，由出浆口引出与外部解调仪10连接。本实施例中，各个压力传感器7沿着结构支架的纵向排列在灌浆套筒1的内壁且各自独立，进行不同检测位置的检测。在灌浆过程中，各个压力传感器7依次检测其检测位置的灌浆情况，从而提高了灌浆料检测的准确性，提高了灌浆质量。
可选地，沿结构支架的纵向，多个压力传感器7等间距设置。
可选地，连接纵件5为瓦片型，且连接纵件5沿结构支架的纵向延伸。可选地，连接纵件5截面为拱形。
参见图3所示，可选地，部分或者全部连接纵件5连接有剪力键11，剪力键11配置为连接在灌浆套筒1与连接纵件5之间；通过剪力键11，以增强连接纵件5与灌浆套筒1内壁之间的机械咬合力。
可选地，连接纵件5采用金属材质，或者其他材质。
可选地，连接环6采用金属材质，或者其他材质。
可选地，止逆件9采用橡胶材质、硅胶材质，或者其他材质。
可选地，结构支架为一体化镂空结构。
本实施例所述套筒灌浆质量检测装置，可用于检测灌浆套筒1内灌浆质量，同时可减少灌浆料回流和钢筋偏心造成的灌浆缺陷情况，可有效提高灌浆套筒1连接的质量。
本实施例还提供一种套筒灌浆质量检测组件，包括灌浆套筒1和上述任一实施例所述的套筒灌浆质量检测装置。
套筒灌浆质量检测装置的顶端与灌浆套筒1的出浆口2的底部齐平。
套筒灌浆质量检测装置的底端与灌浆套筒1的进浆口3的顶部齐平。
本实施例提供的套筒灌浆质量检测组件，包括上述的套筒灌浆质量检测装置，上述所公开的套筒灌浆质量检测装置的技术特征也适用于该套筒灌浆质量检测组件，上述已公开的套筒灌浆质量检测装置的技术特征不再重复描述。本实施例中所述套筒灌浆质量检测组件具有上述套筒灌浆质量检测装置的优点，上述所公开的所述套筒灌浆质量检测装置的优点在此不再重复描述。
本实施例还提供一种套筒灌浆质量检测使用方法，包括上述任一实施例所述的套筒灌浆质量检测装置；该方法包括：
将套筒灌浆质量检测装置安装于灌浆套筒1内部，令套筒灌浆质量检测装置的顶端与灌浆套筒1的出浆口2的底部齐平，以及令套筒灌浆质量检测装置的底端与灌浆套筒1的进浆口3的顶部齐平，将连接压力传感器7的线缆从出浆口2延伸出来，并与位于灌浆套筒1外部的解调仪10连接；
在进行灌浆前，进行预灌浆试验，观察并记录灌浆套筒1内每个检测位置的压力传感器7的压应力变化量，并设置为各个检测位置对应的预设压应力阈值范围；
对灌浆套筒1进行灌浆，检测灌浆套筒1内浆液液面上升过程中不同检测位置的压应力变化量；
若检测位置的压应力变化量大于对应的预设压应力阈值范围，则该检测位置灌浆饱满；若每个检测位置的压应力变化量都大于对应的预设压应力阈值范围，且压应力变化量由顶部至底部逐级增加，则灌浆套筒1灌浆饱满。
本实施例提供的套筒灌浆质量检测使用方法，可实时检测灌浆质量，可实现对灌浆套筒1的全方位检测，极大提高了检测的准确性；还可对灌浆套筒1进行全周期的状态检测，可长期检测灌浆套筒1内部的压应力变化，及时筛选出失效的灌浆套筒1，有利于建筑的健康检测。
本实施例提供的套筒灌浆质量检测使用方法，包括上述的套筒灌浆质量检测装置，上述所公开的套筒灌浆质量检测装置的技术特征也适用于该套筒灌浆质量检测使用方法，上述已公开的套筒灌浆质量检测装置的技术特征不再重复描述。本实施例中所述套筒灌浆质量检测使用方法具有上述套筒灌浆质量检测装置的优点，上述所公开的所述套筒灌浆质量检测装置的优点在此不再重复描述。
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 (9)
1.一种套筒灌浆质量检测装置，用于灌浆套筒（1），其特征在于，包括结构支架、压力传感器（7）和解调仪（10）；
所述结构支架包括多个连接纵件（5）和多个连接环（6）；多个所述连接纵件（5）沿所述连接环（6）的周向依次间隔设置，多个所述连接环（6）沿所述结构支架的纵向依次间隔设置，且多个所述连接环（6）与单个所述连接纵件（5）固定连接；
部分或者全部所述连接环（6）连接有所述压力传感器（7），且所述压力传感器（7）位于所述连接环（6）的内部；
所述结构支架配置在所述灌浆套筒（1）内部，且沿所述结构支架的纵向，所述结构支架的长度不大于所述灌浆套筒（1）的进浆口（3）与出浆口（2）之间的距离；
所述解调仪（10）与所有所述压力传感器（7）通过线缆连接，所述解调仪（10）配置在所述灌浆套筒（1）外部；
所述套筒灌浆质量检测装置还包括与所述连接纵件（5）和/或所述连接环（6）固定连接的若干个定位支架（8），且所述定位支架（8）位于多个所述连接纵件（5）形成的腔室中；
所述定位支架（8）上设置有用于插接钢筋（4）的定位孔（81），所述定位孔（81）设置在所述定位支架（8）的中心轴上；其中，所述灌浆套筒（1）连接所述钢筋（4）；
所述定位支架（8）上还设置有支架连通槽（82），所述支架连通槽（82）沿所述结构支架的纵向贯穿所述定位支架（8），且一个或者多个所述支架连通槽（82）设置在所述定位孔（81）的外周；
所述连接环（6）的内表面设置有容纳所述压力传感器（7）的凹槽，所述凹槽呈环形，相应的，所述压力传感器（7）也呈环形；
所述连接环（6）的外表面设置有连通所述凹槽的通孔，所述线缆穿过所述通孔与所述解调仪（10）连接。
2.根据权利要求1所述的套筒灌浆质量检测装置，其特征在于，所述套筒灌浆质量检测装置判断所述灌浆套筒（1）内灌浆饱满的关系模型公式为：
；
所述压力传感器（7）为光纤式压力传感器，所述解调仪（10）为光纤解调仪；式中，
为所述压力传感器（7）在所述灌浆套筒（1）灌浆过程中的压应力变化量；
为所述压力传感器（7）在所述灌浆套筒（1）灌浆过程中测得的光纤波长偏移量；
E为所述压力传感器（7）的光纤的弹性模量；
为所述压力传感器（7）的光纤的膨胀系数；
为所述套筒灌浆质量检测装置所处的环境温度变化；
为所述解调仪（10）的初始波长；
为所述压力传感器（7）的光纤的弹光系数；
在所述灌浆套筒（1）灌浆时，检测每个所述压力传感器（7）所在检测位置对应的压应力变化量，当检测位置对应的压应力变化量/>大于等于预设压应力阈值范围，则说明该检测位置灌浆饱满；当每个检测位置对应的压应力变化量/>均大于等于对应的预设压应力阈值范围，且压应力变化量/>由顶部至底部逐级增加，则所述灌浆套筒（1）灌浆饱满。
3.根据权利要求2所述的套筒灌浆质量检测装置，其特征在于，在所述灌浆套筒（1）灌浆前进行预灌浆试验，记录所述套筒灌浆质量检测装置所处的环境初始温度与所述解调仪（10）的初始波长，以及观察并记录所述灌浆套筒（1）内每个检测位置的所述压力传感器（7）的压应力变化量/>，并设置为各个检测位置对应的预设压应力阈值范围。
4.根据权利要求1所述的套筒灌浆质量检测装置，其特征在于，所述定位支架（8）包括定位部（83）和支撑部（84）；所述支撑部（84）和所述定位部（83）配置为沿所述钢筋（4）插接的方向依次设置；
所述支撑部（84）呈环形圆台，且所述支撑部（84）的小截面端与所述定位部（83）固定连接；
所述定位孔（81）设置在所述定位部（83）上，并延伸到所述支撑部（84）的空腔；
所述支撑部（84）的侧壁均匀间隔设置有多个所述支架连通槽（82），所述支架连通槽（82）贯穿所述支撑部（84）的内外表面。
5.根据权利要求4所述的套筒灌浆质量检测装置，其特征在于，还包括与所述定位支架（8）连接的止逆件（9）；
所述止逆件（9）包括配合部（93）和止逆部（94）；所述止逆部（94）和所述配合部（93）配置为沿所述钢筋（4）插接的方向依次设置；
所述止逆部（94）呈环形圆台，且所述止逆部（94）的小截面端与所述配合部（93）固定连接；
所述配合部（93）上设置有用于插接所述钢筋（4）的配合孔（91），所述配合孔（91）设置在所述止逆件（9）的中心轴上，并延伸到所述止逆部（94）的空腔；
所述止逆部（94）的侧壁均匀间隔设置有多个压力开口（92），所述压力开口（92）配置为超过预设压力时，所述压力开口（92）打开并沿所述结构支架的纵向贯穿所述止逆部（94）的内外表面；所述压力开口（92）配置为小于预设压力时，所述压力开口（92）闭合；
所述压力开口（92）与所述支架连通槽（82）位置对应；
所述止逆件（9）的数量至少为一个；至少一个所述止逆件（9）位于所述套筒灌浆质量检测装置的底部。
6.根据权利要求1所述的套筒灌浆质量检测装置，其特征在于，还包括与所述定位支架（8）连接的止逆件（9）；
所述止逆件（9）上设置有用于插接所述钢筋（4）的配合孔（91），所述配合孔（91）设置在所述止逆件（9）的中心轴上；
所述止逆件（9）上还设置有压力开口（92）；所述压力开口（92）配置为超过预设压力时，所述压力开口（92）打开并沿所述结构支架的纵向贯穿所述止逆件（9）；
所述压力开口（92）与所述支架连通槽（82）位置对应；
所述止逆件（9）外套在所述定位支架（8）上；
所述止逆件（9）的数量至少为一个；至少一个所述止逆件（9）位于所述套筒灌浆质量检测装置的底部。
7.根据权利要求1所述的套筒灌浆质量检测装置，其特征在于，
沿所述结构支架的纵向，多个所述压力传感器（7）等间距设置；
所述连接纵件（5）为瓦片型，且所述连接纵件（5）沿所述结构支架的纵向延伸；
部分或者全部所述连接纵件（5）连接有剪力键（11），所述剪力键（11）配置为连接在所述灌浆套筒（1）与所述连接纵件（5）之间；
所述连接纵件（5）采用金属材质；
所述连接环（6）采用金属材质。
8.一种套筒灌浆质量检测组件，其特征在于，包括灌浆套筒（1）和如权利要求1-7任一项所述的套筒灌浆质量检测装置；
所述套筒灌浆质量检测装置的顶端与所述灌浆套筒（1）的出浆口（2）的底部齐平；
所述套筒灌浆质量检测装置的底端与所述灌浆套筒（1）的进浆口（3）的顶部齐平。
9.一种套筒灌浆质量检测使用方法，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的套筒灌浆质量检测装置；该方法包括：
将所述套筒灌浆质量检测装置安装于灌浆套筒（1）内部，令所述套筒灌浆质量检测装置的顶端与所述灌浆套筒（1）的出浆口（2）的底部齐平，以及令所述套筒灌浆质量检测装置的底端与所述灌浆套筒（1）的进浆口（3）的顶部齐平，将连接所述压力传感器（7）的线缆从所述出浆口（2）延伸出来，并与位于所述灌浆套筒（1）外部的所述解调仪（10）连接；
在进行灌浆前，进行预灌浆试验，观察并记录所述灌浆套筒（1）内每个检测位置的所述压力传感器（7）的压应力变化量，并设置为各个检测位置对应的预设压应力阈值范围；
对所述灌浆套筒（1）进行灌浆，检测所述灌浆套筒（1）内浆液液面上升过程中不同检测位置的压应力变化量；
若检测位置的压应力变化量大于对应的预设压应力阈值范围，则该检测位置灌浆饱满；若每个检测位置的压应力变化量都大于对应的预设压应力阈值范围，且压应力变化量由顶部至底部逐级增加，则所述灌浆套筒（1）灌浆饱满。
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