CN211665921U - 一种灌浆套筒及其预制构件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种灌浆套筒及其预制构件，灌浆套筒包括筒体、饱满度传感器和水浸传感器；所述筒体的筒壁上设置有灌浆口和排浆口；在筒体的轴向或长度方向上，灌浆口和排浆口间隔设置；所述水浸传感器设置在所述筒体内，用于检测浆液的液位信息和灌浆完成的时间信息；所述饱满度传感器设置在所述筒体内，用于检测浆液饱满度。与现有技术相比，本实用新型提供的一种灌浆套筒及其预制构件，决了现有技术中监测滞后的问题，具有测量及时、效率高、精度高、稳定和成本低的优点，且发现问题后可以立即补救。

Description

一种灌浆套筒及其预制构件

技术领域

本实用新型涉及建筑业、装配式混凝土结构以及工程质量检测技术领域，尤其是涉及一种灌浆套筒及其预制构件。

背景技术

建筑业是典型的劳动密集型产业，随着劳动力成本的增加、节能环保要求的加强以及装配式建筑技术的成熟，装配式建筑逐渐成为建筑业转型的主导方向，进入高速发展的阶段。

目前装配式建筑以预制混凝土(PC)结构为主，而钢筋套筒连接是PC结构现场连接的主要形式。套筒灌浆连接为隐蔽工程，灌浆施工的效果直接影响到装配混凝土结构的质量，目前虽然多家科研机构和企业提出多种检测技术，但是大多为事后(施工完成后)检测方法，而套筒数量众多，事后即使发现质量缺陷也很难大面积修补。

事实上灌浆施工目前没有规范的工艺工法，大部分灌浆施工人员是未经培训的农民工，加之灌浆机具多种多样，造成灌浆施工质量参差不齐；这也是业内一部分人对装配式建筑质量有疑虑，更倾向于现浇混凝土结构的主要原因之一。

除了上述的技术和成本因素之外，过程中人为因素过多，测试结果是否真实有一定顾虑。业内希望有一种基本没有人为因素参与的技术，彻底解决灌浆饱满度的疑虑，为装配式建筑领域的发展提供技术保障。

总之，目前的混凝土的灌浆饱满度检测存在滞后性，无法及时进行检测，检测到质量问题后难以修补的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种灌浆套筒及其预制构件，以解决现有技术中存在的至少一个上述技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种灌浆套筒，用于混凝土构件内的钢筋连接，其包括：筒体、饱满度传感器和水浸传感器；所述筒体的筒壁上设置有灌浆口和排浆口；在筒体的轴向或长度方向上，灌浆口和排浆口间隔设置；

所述水浸传感器设置在所述筒体内，用于检测浆液的液位信息和灌浆完成的时间信息；

所述饱满度传感器设置在所述筒体内，用于检测浆液饱满度。

本申请通过增设水浸传感器，可在灌浆过程中随时监控浆液的液位高度，在液位达到设定位置或者液位高度不再变化时，即表示灌浆工作完成，然后延时设定时间(例如5-10分钟)后，根据饱满度传感器传回的信号进行灌浆的饱满度检测。如果检测到的饱满度满足设计要求，则表示该灌浆工序质量合格，否则为不合格，需要补充灌浆。相对于现有技术，本申请能够实时监控灌浆工作，在最短的时间内对浆液饱满度进行检测，发现问题可以及时补救。

进一步地，所述筒体的筒壁上设置有安装孔，所述饱满度传感器和水浸传感器设置在安装孔内。

进一步地，在高度方向上，所述饱满度传感器和所述水浸传感器靠近所述排浆口设置(例如，所述饱满度传感器和所述水浸传感器与排浆口高度一致，或者设置在排浆口的上方或下方并靠近排浆口口沿)。

优选地，在垂于所述筒体长度方向的投影平面内，所述饱满度传感器和所述水浸传感器与所述排浆口相对设置。

进一步地，还包括插装在所述安装孔内的传感器壳体，所述饱满度传感器和所述水浸传感器固定设置在所述传感器壳体内。

进一步地，所述饱满度传感器和所述水浸传感器间隔设置，两者之间设置有绝缘隔离件(绝缘垫圈、绝缘垫片或者绝缘条等)。

进一步地，所述饱满度传感器和所述水浸传感器分别通过导线与混凝土结构外部的信号接收处理单元连接，信号接收处理单元通过控制单元与所述人机交互单元连接。

一般还设置有与传感器连接的信号激励单元，所述信号激励单元分别与混凝土结构外部所述控制单元和所述饱满度传感器信号连接；所述控制单元为单片机、DSP或FPGA等。人机交互单元为计算机、平板电脑或手机等。

进一步地，所述饱满度传感器为振动传感器，信号激励单元和电源连接，所述信号激励单元与振动传感器的导线连接；所述振动传感器接到信号激励单元的激励信号后产生阻尼振动波，所述振动传感器将阻尼振动波通过所述信号接收处理单元传输给控制单元。

进一步地，所述水浸传感器为电阻式传感器、电容式传感器或者电感式传感器模式。

进一步地，还包括设置在混凝土结构外部的报警单元，报警单元与所述控制单元连接，用于所述控制单元检测到浆液饱满度不合格时，发出报警信息。

其中，报警单元可以是施工现场的设置的报警器，在发现灌浆不饱满的构件时，立即发出报警声，即现场报警提示工人及时补灌。当然还可以是，控制单元内部设置控制模块(程序性的软件模块或硬件模块)，通过APP或计算机程序向操作人员发出提示性消息。

进一步地，还包括与所述控制单元连接的有线或无线通讯模块，用于数据和信息的局部或远程交互传输(控制单元与服务器、计算机、手机等设备之间的交互)。

进一步地，所述筒体在其长度方向上的两端分别设置有用于钢筋插入或旋入的第一钢筋进口和第二钢筋进口；在筒体的长度方向上，所述灌浆口靠近第一钢筋进口设置，所述排浆口靠近所述第二钢筋进口设置。

进一步地，所述安装孔数量为若干个，在所述筒体的长度方向上，若干个所述安装孔间隔设置；所述饱满度传感器和所述水浸传感器可选择地设置在其中一个或若干个安装孔上。

其中，2～6个所述安装孔间隔设置，从而可以根据不同的灌浆高度要求，将传感器设置在不同的安装孔上，由此，一个灌浆套筒可以满足不同工程规格要求，更加灵活的同时，监控精度也更高。

进一步地，还包括用于封堵未嵌装所述传感器的安装孔的封堵头。其中封堵头优选地通过螺纹方式旋入安装孔内，封盖住未安装传感器的安装孔。

另外，本实用新型还公开了一种带有上述灌浆套筒的预制构件，预制构件上至少一个外侧面上设置有连接器或者触点装置(包括但不限于磁吸触点装置、弹簧触点装置等)，连接器或者触点装置通过导线与所述饱满度传感器和所述水浸传感器连接，用于将饱满度传感器和所述水浸传感器信号的导出。

连接器或者触点装置可以实现预制构件内部的饱满度传感器和水浸传感器与外部的信号接收处理单元、控制单元以及信号激励单元等外部器件的快速连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种灌浆套筒及其预制构件，决了现有技术中监测滞后的问题，具有测量及时、效率高、精度高、稳定和成本低的优点，且发现问题后可以立即补救。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的灌浆套筒的结构示意图；

图2为图1中A处放大示图；

图3为本实用新型实施例中饱和度检测电路的原理图；

图4为本实用新型实施例2提供的预制构件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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实用新型中的具体含义。

下面结合具体的实施方式对本实用新型做进一步的解释说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的一种灌浆套筒，用于混凝土构件内的钢筋连接，其包括：筒体20、饱满度传感器12和水浸传感器13；所述筒体20的筒壁上设置有灌浆口21和排浆口22；在筒体20的轴向或长度方向上，灌浆口21和排浆口22间隔设置；所述水浸传感器13设置在所述筒体20内，用于检测浆液的液位信息和灌浆完成的时间信息；所述饱满度传感器12设置在所述筒体20内，用于检测浆液饱满度。

本申请通过增设水浸传感器13，可在灌浆过程中随时监控浆液的液位高度，在液位达到设定位置或者液位高度不再变化时，即表示灌浆工作完成，然后延时设定时间(例如5-10分钟)后，根据饱满度传感器12传回的信号进行灌浆的饱满度检测。如果检测到的饱满度满足设计要求，则表示该灌浆工序质量合格，否则为不合格，需要补充灌浆。相对于现有技术，本申请能够实时监控灌浆工作，在最短的时间内对浆液饱满度进行检测，发现问题可以及时补救。

所述筒体20的筒壁上设置有安装孔25，所述饱满度传感器12和水浸传感器13设置在安装孔25内。具体而言，如图2所示，还包括插装在所述安装孔25内的传感器壳体30，饱满度传感器12和所述水浸传感器13固定设置在所述传感器壳体30内。所述饱满度传感器12和所述水浸传感器13间隔设置，两者之间设置有绝缘隔离件32(本实施例中为绝缘垫圈)。饱满度传感器12和所述水浸传感器13分别通过一个导线31与混凝土结构外部的信号接收处理单元连接，信号接收处理单元通过控制单元与所述人机交互单元连接。当然，实际应用中，所述饱满度传感器12和所述水浸传感器13还可以分体设置，即分别设置在筒体的不同位置。

在高度方向上，所述饱满度传感器12和所述水浸传感器13靠近所述排浆口22设置。优选地，在垂于所述筒体20长度方向的投影平面内，所述饱满度传感器12和所述水浸传感器13与所述排浆口22相对设置。

所述筒体20在其长度方向上的两端分别设置有用于钢筋插入或旋入的第一钢筋进口23和第二钢筋进口24；在筒体20的长度方向上，所述灌浆口21靠近第一钢筋进口设置，所述排浆口22靠近所述第二钢筋进口设置。

在上述技术方案中进一步地，安装孔25数量还可以为若干个，在所述筒体20的长度方向上，若干个所述安装孔25间隔设置；所述饱满度传感器12和所述水浸传感器13可选择地设置在其中一个或若干个安装孔25上。其中，2～6个所述安装孔25间隔设置，从而可以根据不同的灌浆高度要求，将传感器设置在不同的安装孔25上，由此，一个灌浆套筒可以满足不同工程规格要求，更加灵活的同时，监控精度也更高。还包括用于封堵未嵌装所述传感器的安装孔25的封堵头。其中封堵头优选地通过螺纹方式旋入安装孔25内，封盖住未安装传感器的安装孔25。

如图3所示，饱满度传感器12与所述信号接收处理单元11连接，用于检测浆液饱满度；所述水浸传感器13与所述信号接收处理单元11连接，用于检测浆液的液位信息和灌浆完成的时间信息；所述信号接收处理单元11依次通过控制单元10与所述人机交互单元连接。

所述信号激励单元14分别与所述控制单元10和所述饱满度传感器12信号连接；所述饱满度传感器12为振动传感器，信号激励单元14和电源连接，所述信号激励单元14与振动传感器的导线连接；所述振动传感器接到信号激励单元14的激励信号后产生阻尼振动波，所述振动传感器将阻尼振动波通过所述信号接收处理单元11传输给控制单元10。

而所述水浸传感器13可以为电阻式传感器、电容式传感器或者电感式传感器模式。控制单元10为单片机、DSP或FPGA。

本实施例中，人机交互单元包括服务器17和手机18；所述控制单元10通过有线或无线通讯模块16与服务器17连接，而服务器与手机无线通讯连接。服务器和手机与控制单元之间可实现数据和信息交互传输。

本实施例还包括现场设置的报警器15，报警器15与所述控制单元10连接，在发现灌浆不饱满的构件时，立即发出报警声，即现场报警提示工人及时补灌。以及，控制单元10同时通过APP或计算机程序，经过服务器向手机发出提示性消息，告知需要补灌提示信息。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种灌浆饱满度检测装置，不仅仅为有效检测手段的装配式混凝土结构施工质量验收工作提供了高效检测设备，更重要的是，解决了现有技术中监测滞后的问题，具有测量及时、效率高、精度高、稳定和成本低的优点，且发现问题后可以立即补救。

实施例2

本实施例公开了一种带有上述灌浆套筒的预制构件，如图4所示，预制构件40上至少一个外侧面上设置有连接器41(或者触点装置，例如，磁吸触点装置、弹簧触点装置等)，连接器41通过两组导线31分别与所述饱满度传感器12和所述水浸传感器13连接，用于将饱满度传感器12和所述水浸传感器13信号的导出，或者向饱满度传感器12和所述水浸传感器13输入励磁信号或电源。连接器或者触点装置可以实现预制构件内部的饱满度传感器12和水浸传感器13与外部的信号接收处理单元、控制单元以及信号激励单元等外部器件的快速连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种灌浆套筒及其预制构件，决了现有技术中监测滞后的问题，具有测量及时、效率高、精度高、稳定和成本低的优点，且发现问题后可以立即补救。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种灌浆套筒，用于混凝土构件内的钢筋连接，其特征在于，其包括：筒体、饱满度传感器和水浸传感器；所述筒体的筒壁上设置有灌浆口和排浆口；在筒体的轴向或长度方向上，灌浆口和排浆口间隔设置；

所述水浸传感器设置在所述筒体内，用于检测浆液的液位信息和灌浆完成的时间信息；

所述饱满度传感器设置在所述筒体内，用于检测浆液饱满度。

2.根据权利要求1所述的灌浆套筒，其特征在于，所述筒体的筒壁上设置有安装孔，所述饱满度传感器和水浸传感器设置在安装孔内。

3.根据权利要求1所述的灌浆套筒，其特征在于，所述饱满度传感器为振动传感器；和/或，所述水浸传感器为电阻式传感器、电容式传感器或者电感式传感器模式。

4.根据权利要求1所述的灌浆套筒，其特征在于，在高度方向上，所述饱满度传感器和所述水浸传感器靠近所述排浆口设置。

5.根据权利要求1所述的灌浆套筒，其特征在于，在垂于所述筒体长度方向的投影平面内，所述饱满度传感器和所述水浸传感器与所述排浆口相对设置。

6.根据权利要求2所述的灌浆套筒，其特征在于，还包括插装在所述安装孔内的传感器壳体，所述饱满度传感器和所述水浸传感器固定设置在所述传感器壳体内；所述饱满度传感器和所述水浸传感器间隔设置，两者之间设置有绝缘隔离件。

7.根据权利要求1所述的灌浆套筒，其特征在于，所述饱满度传感器和所述水浸传感器分别通过导线与混凝土结构外部的信号接收处理单元连接，信号接收处理单元通过控制单元与人机交互单元连接。

8.根据权利要求7所述的灌浆套筒，其特征在于，还包括设置在混凝土结构外部的报警单元，报警单元与所述控制单元连接，用于所述控制单元检测到浆液饱满度不合格时，发出报警信息。

9.根据权利要求2所述的灌浆套筒，其特征在于，所述安装孔数量为若干个，在所述筒体的长度方向上，若干个所述安装孔间隔设置；所述饱满度传感器和所述水浸传感器可选择地设置在其中一个或若干个安装孔上。

10.一种带有权利要求1-9所述的灌浆套筒的预制构件，其特征在于，预制构件上至少一个外侧面上设置有连接器或者触点装置，连接器或者触点装置通过导线与所述饱满度传感器和所述水浸传感器连接，用于将饱满度传感器和所述水浸传感器信号的导出。

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