[发明专利]一种碎石基床注浆饱满性检测传感器及检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及土建工程领域，特别涉及一种碎石基床注浆饱满性检测传感器及检测系统。

背景技术

基床是土建工程中的基础受力承载层，碎石基床更是广泛的应用在铁路基建或者沉管隧道建设等工程中，基床注浆饱满性是评价注浆基床完整性的主要指标之一。基床注浆饱满性对注浆基床的承载力的影响尤其突出，影响基床承载物的结构安全。为控制好基床注浆的饱满性，碎石基床注浆饱满性检测方法应运而生。碎石基床注浆饱满性检测方法可以准确监控注浆饱满性，指导注浆施工。现阶段后注浆饱满性控制一般采用观察法来判断是否注浆饱满，即观察出浆口是否连续流出性能良好的浆体。或者采用用量估算法，即提前估算注浆的浆体用量。现有的后注浆观察法，虽能够判断后注浆施工是否完成，但由于复杂的施工环境和水流的影响，在注浆过程中无法保证基床注浆饱满性，且会造成注浆材料浪费和环境污染。现有后注浆检测用量估算法，虽能够控制好浆体总用量，但是不够精准，且会因为复杂的施工环境导致浆体外流，达不到注浆饱满性的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的测量注浆饱满性精度不够，进而容易导致材料浪费或者环境污染的问题，提供一种可以精确检测碎石基床注浆饱满性的注浆饱满性检测传感器。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种碎石基床注浆饱满性检测传感器，包括，信号采集器及与该信号采集器连接的平板电容；

所述信号采集器包括介电常数测量仪，所述介电常数测量仪通过测量平板电容两个极板间的介电常数变化判断是否有注浆到达该平板电容所在位置。

进一步的，所述检测传感器还包括温度传感器，所述温度传感器与所述信号采集器连接。

进一步的，所述平板电容的两个极板为外包环氧铜极板。

进一步的，所述平板电容两个极板间的间距大于注浆骨料最大粒径的1.5倍。

进一步的，所述平板电容极板面积为极板间距平方的1到4倍。

本发明同时提供一种碎石基床注浆饱满性检测系统，包括，

传感器阵列，由至少一个信号采集器及多个设置在碎石基床中平板电容构成，所述信号采集器包括介电常数测量仪，所述介电常数测量仪通过测量各个平板电容两个极板间的介电常数变化判断是否有注浆到达该平板电容所在位置；

信号发射器，与信号采集器连接，用于将信号采集器处理后的信号通过无线方式发射出去；

信号处理器，与一信号接收器连接，用于将信号采集器传送来的各传感器信号处理分析。

进一步的，所述平板电容处还设置有温度传感器，所述温度传感器与所述信号采集器连接。

进一步的，所述信号处理器中存储有各种组分注浆的温度与强度变化对比，其通过温度传感器采集到的注浆温度判断该注浆的强度变化。

进一步的，所述平板电容的两个极板为外包环氧铜极板。

进一步的，所述平板电容两个极板间的间距大于注浆骨料最大粒径的1.5倍。

进一步的，所述平板电容极板面积为极板间距平方的1到4倍。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过在基床注浆施工中的基床中设置一个或多个平板电容，采用感应平板电容介电常数变化的方式感应各个平板电容处是否有注浆，从而达到感应基床中注浆是否饱满的目的；同时在一些实施方式中，本发明还通过在平板电容处同时设置温度传感器，根据感测到的基床中相应位置的温度判断基床注浆的强度变化，进而根据基床注浆强度的变化规划下一步的工程施工；本发明不仅保证了后注浆基床的饱满度，而且能够监控注浆工艺的施工顺序，有效减少浆体的浪费和对环境的污染。

附图说明：

图1为本发明提供的注浆饱满性检测传感器的结构框图。

图2为本发明中平板电容具体实施例的正视图。

图3为图2中平板电容的侧视图。

图4为图3中平板电容的俯视图。

图5是本发明提供的注浆饱满性检测系统结构框图。

图6是本发明中注浆饱满性检测系统传感器分布示例图。

图7是本发明中注浆饱满性检测系统具体应用示例图。

图8是某种组分注浆的温度与强度变化关系图。

图中标记：1-平板电容，11-极板，12-温度传感器，13-硬质绝缘板，2-信号采集器，3-信号发射器，4-信号接收器，5-信号处理器，6-碎石基床，7-沉管。

具体实施方式