[發(fā)明專(zhuān)利]一種監(jiān)測(cè)預(yù)應(yīng)力橋梁孔道壓漿密實(shí)度的裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210915047.5
• 申請(qǐng)日: 2022-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115389546A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋海濤;司海寶;徐小衛(wèi);夏松;李軍;鄭君紅;陳應(yīng)海
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽環(huán)通工程試驗(yàn)檢測(cè)有限公司;安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N25/00
• 分類(lèi)號(hào): G01N25/00
• 代理公司: 安徽維則柔嘉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34252
• 代理人: 谷金穎

本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)預(yù)應(yīng)力橋梁孔道壓漿密實(shí)度的裝置，它包括服務(wù)器，用于接收信號(hào)解調(diào)設(shè)備的數(shù)據(jù)處理后發(fā)送至監(jiān)控終端；監(jiān)控終端，包括手機(jī)或電腦屏幕，用于數(shù)據(jù)顯示通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接服務(wù)器；信號(hào)解調(diào)設(shè)備，為高精分布式光頻域應(yīng)變溫度解調(diào)儀，通過(guò)光開(kāi)關(guān)連接光纜，用于監(jiān)測(cè)光纜的溫度場(chǎng)分布；光纜，為銅網(wǎng)內(nèi)加熱溫度感測(cè)光纜，通過(guò)錨索沿注漿孔道布設(shè)在橋梁孔道內(nèi)，用于反演注漿體的密實(shí)度。本發(fā)明采用光纖監(jiān)測(cè)設(shè)備替代傳統(tǒng)的沖擊回轉(zhuǎn)波法、超聲波探測(cè)法以及探地雷達(dá)法等方法，實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力橋梁孔道壓漿密實(shí)度自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，具有準(zhǔn)確度高、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可靠，低碳環(huán)保、實(shí)時(shí)便捷等功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種監(jiān)測(cè)預(yù)應(yīng)力橋梁孔道壓漿密實(shí)度的裝置及方法。

背景技術(shù)

隨著基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)快速發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁因優(yōu)勢(shì)顯著而占據(jù)主導(dǎo)地位，但缺陷也日益顯現(xiàn)，其中預(yù)應(yīng)力孔道壓漿不密實(shí)引起的預(yù)應(yīng)力鋼絞線銹蝕及預(yù)應(yīng)力損失是造成預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁病害與倒塌的主要原因。預(yù)應(yīng)力鋼絞線孔道漿體主要作用是阻斷鋼絞線與空氣接觸，從而保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼絞線以及使預(yù)應(yīng)力鋼絞線與孔道混凝土形成整體，如注漿不密實(shí)，空氣和水分進(jìn)入預(yù)應(yīng)力孔道，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼絞線銹蝕，從而降低結(jié)構(gòu)耐久性和承載性能，甚至?xí)?dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)坍塌。由于壓漿缺陷隱蔽于管道內(nèi)部，傳統(tǒng)方法難以檢測(cè)出注漿體的密實(shí)度，所以必須采取有效手段檢測(cè)預(yù)應(yīng)力管道壓漿質(zhì)量。

目前對(duì)預(yù)應(yīng)力管道壓漿缺陷檢測(cè)方法有沖擊回波法、超聲波探測(cè)法和探地雷達(dá)法。這些方法是在注漿體表面激發(fā)震動(dòng)波，通過(guò)接收、分析反射波或透射波信號(hào)，間接判斷孔道內(nèi)部壓漿缺陷，基本能做到識(shí)別注漿缺陷。但是均為點(diǎn)式檢測(cè)，注漿缺陷有可能產(chǎn)生于孔道中任意位置，這需要大量測(cè)點(diǎn)并逐一檢測(cè)，因而效率低，成本高，對(duì)于大型結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生缺陷漏檢的情況，不能全面評(píng)估注漿密實(shí)度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種利用光在光纖中傳輸時(shí)產(chǎn)生的背向拉曼散射信號(hào)來(lái)獲取空間溫度分布信息的監(jiān)控預(yù)應(yīng)力橋梁孔道壓漿密實(shí)度的裝置及方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種監(jiān)測(cè)預(yù)應(yīng)力橋梁孔道壓漿密實(shí)度的裝置，它包括服務(wù)器，用于接收信號(hào)解調(diào)設(shè)備的數(shù)據(jù)處理后發(fā)送至監(jiān)控終端；

監(jiān)控終端，包括手機(jī)或電腦屏幕，用于數(shù)據(jù)顯示通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接服務(wù)器；

信號(hào)解調(diào)設(shè)備，為高精分布式光頻域應(yīng)變溫度解調(diào)儀，通過(guò)光開(kāi)關(guān)連接光纜，用于監(jiān)測(cè)光纜的溫度場(chǎng)分布；

光纜，為銅網(wǎng)內(nèi)加熱溫度感測(cè)光纜，通過(guò)錨索沿注漿孔道布設(shè)在橋梁孔道內(nèi)，用于反演注漿體的密實(shí)度。

進(jìn)一步的，所述光纜自?xún)?nèi)而外依次包括光纖、鎧管、銅網(wǎng)編織層、銅絲加強(qiáng)件以及護(hù)套，所述銅網(wǎng)編織層可作為加熱層，通過(guò)對(duì)銅網(wǎng)編織層加熱實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖的加熱，進(jìn)而通過(guò)高精分布式光頻域應(yīng)變溫度解調(diào)儀監(jiān)測(cè)光纜的溫度場(chǎng)分布；所述銅絲加強(qiáng)件用于增加光纜的抗拉強(qiáng)度。

本發(fā)明基于上述裝置實(shí)施一種監(jiān)測(cè)預(yù)應(yīng)力橋梁孔道壓漿密實(shí)度的方法，其包括以下步驟：

S100,在靠近橋梁孔道端口10cm預(yù)留排氣孔道，直徑不小于1.5cm，排氣孔到橋梁孔道端口布置牽引線；

S200,將光纜布置在錨索鋼絞線正上方，保持與錨索鋼絞線平行，每間隔0.5m綁扎一次；

S300,當(dāng)錨索鋼絞線到達(dá)橋梁孔道出口后，將光纜與錨索鋼絞線端部解綁，然后與牽引線捆綁，利用牽引線將光纖從排氣孔引出，安裝錨具，按設(shè)計(jì)要求張拉錨索鋼絞線并壓力注漿；

S400,將光纜兩端接入高精分布式光頻域應(yīng)變溫度解調(diào)儀，形成光信號(hào)閉合回路；

S500，利用注漿材料水化熱能或通過(guò)對(duì)光纜的銅網(wǎng)編織層加熱，持續(xù)監(jiān)測(cè)光纜溫度場(chǎng)分布，進(jìn)而根據(jù)孔道注漿密實(shí)度、導(dǎo)熱系數(shù)、溫度場(chǎng)之間函數(shù)關(guān)系曲線，反演注漿體的密實(shí)度。