一种钢混叠合柱的混凝土浇筑监测方法技术

本发明专利技术公开一种钢混叠合柱的混凝土浇筑监测方法，属于混凝土施工技术领域。在钢管混凝土叠合柱的浇筑区域内铺设传感光纤；光纤传感检测单元接收传感光纤的光信号并分析获得数据信息，发送至实时数据分析处理单元；实时数据分析处理单元根据数据信息确定振捣棒的振捣位置及混凝土的浇筑高度。本发明专利技术通过在钢管内侧和外侧分别布置传感光纤，监测混凝土浇筑过程中振捣棒的振捣位置，以及监视混凝土浇筑高度，同时还可以判断混凝土分层浇筑时的间隔时间。在钢管内侧的传感光纤可以采用垂直升降式的布设方式，并且沿着钢管内壁布置多条，当振捣棒在钢管内侧振捣时，能够根据每一条传感光纤感应到的振幅不同判断振捣棒的振捣位置，测量精确。

【技术实现步骤摘要】
一种钢混叠合柱的混凝土浇筑监测方法
本专利技术涉及混凝土施工
，特别涉及一种钢混叠合柱的混凝土浇筑监测方法。
技术介绍
钢管混凝土叠合柱是由截面中部钢管混凝土和钢管外钢筋混凝土叠合而成的柱，是一种新型结构形式。钢管混凝土柱具有轴压承载力高、抗冲击能力强等特点，钢管外叠合钢筋混凝土后，进一步提高了钢管混凝土柱的轴向抗压能力和整体抗剪能力，在轴压力和往复水平力作用下，具有良好的延性和耗能能力。叠合柱及钢管混凝土柱具有构件规格大、混凝土强度高、柱内隔板多、钢管长度大等特点，从而造成钢管吊装就位及柱内混凝土浇筑困难。针对钢管混凝土具有钢管管径较大、一次浇筑高度较大、管内无钢筋及桁架层部位隔板较多的特点，混凝土原材料采用微膨胀半自密实混凝土，管内混凝土采用立式手工浇捣法，混凝土利用薄壁钢管导管从柱顶下料，利用高频振捣器进行振捣，采用分段浇筑和分段振捣法，管内振捣，每次浇筑混凝土的高度宜为2～3m，振捣时间控制较普通混凝土略短，以免掺和剂析出而上升到表面形成浮浆。为了确保严格按照施工办法进行手工操作，因此必须对施工过程进行实时监测。专利CN106707932A公开了一种常态混凝土振捣质量可视化实时监控系统，仅适用于振捣台车的情况下，而实际中普遍采用人工振捣的方式；GPS定位设备的精度是有限的，而振捣棒的作用半径基本在0.5米左右，这种情况下是很难实现比较精确的定位；系统所采用的各种传感器，均为传统点式传感器，普遍存在无法覆盖振捣监控全区域的问题。专利CN103696427A公开了一种人工振捣棒实时监测定位系统，信号的发射和接收过程并不能代表振捣棒的工作过程，即振捣棒在工作区域处于闲置状态时，也会有信号收发，这种系统并不能准确采集到振捣棒的工作状态信息；各种复杂的施工环境，有可能会影响信号的收发。专利CN102507658A公开了一种混凝土振捣时间实时检测方法，需要改造所有的振捣棒，使用起来很不灵活。专利CN102444289A公开了一种混凝土浇筑振捣动态可视化监测方法，但GPS的精度不够，无法满足振捣棒的定位要求；GPS的定位信号受环境影响很大，人体走动、施工现场钢筋架和模板等都会对定位信号造成干扰；这种方法要改造所有的振捣棒，不够灵活；仅靠振捣时长来判断振捣质量，不够准确。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钢混叠合柱的混凝土浇筑监测方法，通过分布式传感光纤对浇筑区域的振动和温度变化进行实时监测，从而对浇筑过程中的施工参数进行监测。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种钢混叠合柱的混凝土浇筑监测方法，包括：在钢管混凝土叠合柱的浇筑区域内铺设传感光纤；光纤传感检测单元接收传感光纤的光信号并分析获得数据信息，发送至实时数据分析处理单元；实时数据分析处理单元根据数据信息确定振捣棒的振捣位置及混凝土的浇筑高度。可选的，所述传感光纤包括：振动传感光纤，其光信号被所述光纤传感检测单元分析，以获得振动传感光纤上各个预设监测点的振动数据信息；温度传感光纤，其光信号被所述光纤传感检测单元分析，以获得温度传感光纤上各个预设监测点的温度数据信息。可选的，所述振动传感光纤包括内部振动光纤和外部振动光纤，铺设于钢管混凝土叠合柱的浇筑区域内；其中，所述内部振动光纤沿钢管内壁竖直布置，所述外部振动光纤沿钢管外侧螺旋上升布置；所述温度传感光纤布置在所述钢管内侧和/或外侧；在钢管内侧沿着钢管内壁在竖直方向上至少布置一条，在钢管外侧至少有一条在钢管的轴向上延伸。可选的，所述实时数据分析处理单元判断所述振动传感光纤上的最大振幅点，根据最大振幅点确定振捣棒的振捣位置；根据振动数据信息中的振动时长信息获得振捣棒在同一振捣位置的振捣时长；根据振捣棒在混凝土浇筑区域中的各个振捣位置的振捣时长判断是否存在欠振、过振或漏振区域。可选的，所述实时数据分析处理单元根据温度数据信息确定当某一监测点采集到的温度数值t1，与位于其上方的临近监测点采集到的温度数值t2的差值超过预设差值△t时，判断该监测点为浇筑高度点，即混凝土已浇筑至该监测点的高度；记录监测点为浇筑高度点的持续时长，当持续时长大于预设的时间T时，进行报警。可选的，根据最大振幅点确定振捣棒的振捣位置包括：所述内部振动光纤为三条，所述实时数据分析处理单元判断三条内部振动光纤的最大振幅点A；根据确定与最大振幅点A高度相同的另外两条内部振动光纤上的振幅点B、C，并获得最大振幅点A以及振幅点B、C的振幅比值为a：b：c；在坐标系中求出取距离A、B、C三点的距离比值为1/a：1/b：1/c的点的坐标，该点即为振捣棒的振捣位置坐标点。在本专利技术中提供了一种钢混叠合柱的混凝土浇筑监测方法，在钢管混凝土叠合柱的浇筑区域内铺设传感光纤；光纤传感检测单元接收传感光纤的光信号并分析获得数据信息，发送至实时数据分析处理单元；实时数据分析处理单元根据数据信息确定振捣棒的振捣位置及混凝土的浇筑高度。本专利技术通过在钢管内侧和外侧分别布置传感光纤，监测混凝土浇筑过程中振捣棒的振捣位置，以及监视混凝土浇筑高度，同时还可以判断混凝土分层浇筑时的间隔时间。在钢管内侧的传感光纤可以采用垂直升降式的布设方式，并且沿着钢管内壁布置多条，当振捣棒在钢管内侧振捣时，能够根据每一条传感光纤感应到的振幅不同判断振捣棒的振捣位置，测量精确。附图说明图1为本专利技术中传感光纤的布置结构示意图；图2为通过内部振动光纤判断振捣棒的振捣位置坐标点的示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种钢混叠合柱的混凝土浇筑监测方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。实施例一本专利技术提供了一种钢混叠合柱的混凝土浇筑监测方法，在钢管混凝土叠合柱的浇筑区域内铺设传感光纤，并建立与浇筑区域以及传感光纤的排布走向相对应的3D模型，在传感光纤上预设若干监测点，并肩监测点的对应标记在3D模型中；在进行混凝土浇筑过程中，光纤传感检测单元接收传感光纤的光信号并分析获得数据信息，发送至实时数据分析处理单元；实时数据分析处理单元根据数据信息确定振捣棒的振捣位置及混凝土的浇筑高度。所述传感光纤包括振动传感光纤以及温度传感光纤，本专利技术中也可以使用将温度和振动两种光纤封装到一起的光缆形式。传感光纤既是信号和数据传输的媒介，其本身还是传感器。当外界振动作用于传感光纤上时，光纤的折射率、长度会发生微小的变化，从而导致光纤内传输信号的相位变化，使得光强发生变化。通过检测振动前后的光信号强度变化(差分信号)，即可实现对光纤沿线振动事件的探测和定位。光纤传感检测单元就是采集光纤上不同位置的振动或温度数据，并传输给实时数据分析处理单元进行处理分析。振动传感光纤铺设于钢管混凝土叠合柱的浇筑区域内，如图1所示，在钢管1内侧的部分为内部振动光纤2，在钢管1外侧的部分为外部振动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢混叠合柱的混凝土浇筑监测方法，其特征在于，包括：/n在钢管混凝土叠合柱的浇筑区域内铺设传感光纤；/n光纤传感检测单元接收传感光纤的光信号并分析获得数据信息，发送至实时数据分析处理单元；/n实时数据分析处理单元根据数据信息确定振捣棒的振捣位置及混凝土的浇筑高度。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢混叠合柱的混凝土浇筑监测方法，其特征在于，包括：
在钢管混凝土叠合柱的浇筑区域内铺设传感光纤；
光纤传感检测单元接收传感光纤的光信号并分析获得数据信息，发送至实时数据分析处理单元；
实时数据分析处理单元根据数据信息确定振捣棒的振捣位置及混凝土的浇筑高度。


2.如权利要求1所述的钢混叠合柱的混凝土浇筑监测方法，其特征在于，所述传感光纤包括：
振动传感光纤，其光信号被所述光纤传感检测单元分析，以获得振动传感光纤上各个预设监测点的振动数据信息；
温度传感光纤，其光信号被所述光纤传感检测单元分析，以获得温度传感光纤上各个预设监测点的温度数据信息。


3.如权利要求2所述的钢混叠合柱的混凝土浇筑监测方法，其特征在于，所述振动传感光纤包括内部振动光纤和外部振动光纤，铺设于钢管混凝土叠合柱的浇筑区域内；其中，所述内部振动光纤沿钢管内壁竖直布置，所述外部振动光纤沿钢管外侧螺旋上升布置；
所述温度传感光纤布置在所述钢管内侧和/或外侧；在钢管内侧沿着钢管内壁在竖直方向上至少布置一条，在钢管外侧至少有一条在钢管的轴向上延伸。


4.如权利要求3所述的钢混叠合柱的混凝土浇筑监测方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜云，赵阳，高德风，唐风华，王海啸，周欣，孙畅，江平，查燕旻，臧晓晨，
申请(专利权)人：江苏元华光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32