【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及砼体防渗墙施工，尤其涉及防渗墙施工过程中为了准确判断混凝土灌注套管下端口所处最佳位置需要对混凝土与泥浆临界面进行实时检测的方法，具体涉及一种深度地层混凝土临界面检测及灌注方法。
技术介绍
1、防渗墙是修建在存在透水的地质上用于避免水渗透的连续墙，早在20世纪50年代起防渗墙技术在欧洲就得以发展，由于砼体防渗墙具有结构可靠、防渗效果好、适应各类地层条件、施工简便以及造价低等优点，尤其是在处理坝基渗漏、坝后“流土”、“管涌”等渗透变形隐患问题上效果良好，在国内外得到了广泛的应用。
2、防渗墙的防渗漏的质量取决于施工的质量，一般而言，防渗墙的长度(跨度)和深度取决于施工地质的情况，以及最高蓄水位的需求。通常防渗墙在地层下的深度可达200米，甚至更深。防渗墙的施工是需要连续不间断的，不能进行分层施工。例如，深度为200米的防渗墙槽体从开始灌注混凝土到整个槽体灌满混凝土的过程是不能间断的，因为一旦间断施工，先施工的混凝土凝固后，再进行二次施工时，已经凝土的混凝土淹没在泥浆中，混凝土表面会堆积较厚的泥垢无法进行清理，这将导致先后施工的混凝土并不能形成一体化结构，会存在接缝，从而不能达到防渗漏的防护效果。在进行混凝土灌注时，应当避免混凝土与槽体内的泥浆混合，因此，灌注混凝土的导管需要深入到槽体底部开始灌注，并保证导管下端头出料口始终淹没在混凝土下方，不能露出混凝土层与泥浆接触，否则将导致混凝土与泥浆混合，导致泥浆参杂，凝固后的混凝土就会存在空鼓，凹陷，裂隙等各种缺陷。然而，由于处于深底层施工无法实时掌握混凝土临界面所
技术实现思路
1、为了解决混凝土防渗墙灌注中混凝土与泥浆临界面位置检测的问题，本申请提供一种深度地层混凝土临界面检测及灌注方法，能够对正在施工灌注的混凝土与泥浆之间的临界面进行检测，从而能够精确的计算出导管灌注的最佳深度，解决现有技术中采用体量估算法带来的较大误差问题。
2、常规的混凝土浇筑都是由下而上的堆叠，也就是说位于混凝土的表面是被新加入的混凝土不断覆盖形成的；然而，在进行防渗墙灌注过程中，位于表面的混凝土并不会被覆盖，而是通过淹没在混凝土内的导管不断的灌注混凝土将混凝土的表面不断的推高，使得混凝土表面的上升并不会引起泥浆与混凝土的混合参杂，从而使得混凝土能够具有一体化的结构，确保防渗墙的防渗质量。
3、为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：
4、一种深度地层混凝土临界面检测方法，基于检测装置利用钢索连接并上下拉动浸没在泥浆槽内的探测锤，通过采集探测锤与混凝土表面接触和/或脱离混凝土表面时，钢索承受的拉力变化确定泥浆槽内的泥浆与混凝土之间的临界面位置所在深度。
5、优选地，探测锤与混凝土表面接触和/或脱离混凝土表面时钢索承受的拉力变化采集过程具体包括如下步骤：
6、步骤stp10，将输送混凝土的套管下放到待检测混凝土灌注的泥浆槽底部；
7、步骤stp20，将探测锤底部与泥浆槽的槽体深度起始点齐平，并将检测装置深度计数清零，利用检测装置将探测锤匀速下方到泥浆槽的槽体底部；
8、步骤stp30，对比深度计数数值与泥浆槽深度值之差是否在误差范围内；若不在误差范围内则进行步骤stp40，若在误差范围内则进行步骤stp50；
9、步骤stp40，检测装置将探测锤向上提升10m-15m，再重新下放到泥浆槽底部，重复本步骤直到深度计数数值与泥浆槽深度值之差在误差范围内；
10、步骤stp50，通过套管开始向泥浆槽内自下而上持续灌注混凝土；在灌注混凝土的过程中全程监测钢索的拉力，并通过检测装置间隔拉动钢索使探测锤持续上升从混凝土中脱出进入泥浆中，然后再匀速下放探测锤使探测锤从泥浆中下沉至混凝土中；其中，间隔条件采用时间t间隔或者混凝土流量q间隔；将钢索在上升和/或下降过程中拉力变化时探测锤所处位置即为当前混凝土与泥浆的临界面所在位置。
11、优选地，步骤stp50中间隔条件采用时间t间隔时，时间t＝15min-20min。
12、优选地，步骤stp50中间隔条件采用混凝土流量q间隔时，q＝5s，其中s为当前泥浆槽的横截面积，单位m2。
13、优选地，步骤stp50中混凝土与泥浆的临界面所在位置由钢索处于上升过程中拉力变化取值时，取拉力变化过程中的最大值。
14、优选地，步骤stp50中混凝土与泥浆的临界面所在位置由钢索处于下降过程中拉力变化取值时，取拉力变化过程中的最小值。
15、优选地，所述检测装置包括卷扬机构、绕线机构，扭矩检测单元和角度传感单元，以及分别与所述扭矩检测单元和角度传感单元电连接的显示存储单元；
16、所述卷扬单元包括安装在机架上用于收绞所述钢索的绞盘，钢索的自由端固定连接所述探测锤，绞盘的一端通过减速器驱动连接有电机，绞盘的另一端通过变速器驱动连接有与所述绞盘平行设置的往复丝杆，所述往复丝杆驱动所述绕线机构沿往复丝杆做往复直线运动；所述绕线机构包括用于测量钢索收放长度的角度传感单元，所述扭矩检测单元与所述电机电连接并检测电机的实时扭矩。
17、优选地，所述绕线机构包括由两块平行设置且固定连接组成的外壳体，所述外壳体位于两块安装板之间安装有两组用于对钢索进行导向的导线轮，两个并列安装的导线轮为一组，沿钢索移动方向前，后各安装一组将钢索夹持，任一导线轮的圆周侧壁上均设置有用于容纳并限制所述钢索脱出的凹槽，两组导线轮之间安装有带所述凹槽用于与钢索保持相同线速度的第二齿轮，所述第二齿轮的直径大于所述导线轮直径的两倍，且钢索与第二齿轮的凹槽接触的包裹弧度不低于30°，所述角度传感单元与所述第二齿轮的同步联动；所述外壳体下方还设置有与所述往复丝杆驱动连接的往复丝套。
18、优选地，所述第二齿轮还啮合有安装在外壳体上的第一齿轮，所述第一齿轮的齿数小于第二齿轮齿数的40％，所述角度传感单元与所述第一齿轮同轴转动形成同步联动结构。
19、本专利技术还提供一种混凝土灌注方法，采用上述的深度地层混凝土灌注临界面检测方法对灌注混凝土与泥浆之间的临界面所在位置进行检测，将灌注混凝土的导管底部保持在混凝土临界面所在位置下方1m-2m处进行持续灌注。
20、有益效果：
21、1、本专利技术通过探本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种深度地层混凝土临界面检测方法，其特征在于：基于检测装置(100)利用钢索(8)连接并上下拉动浸没在泥浆槽内的探测锤(9)，通过采集探测锤(9)与混凝土表面接触和/或脱离混凝土表面时，钢索(8)承受的拉力变化确定泥浆槽内的泥浆与混凝土之间的临界面位置所在深度。
2.根据权利要求1所述的一种深度地层混凝土临界面检测方法，其特征在于：探测锤(9)与混凝土表面接触和/或脱离混凝土表面时钢索(8)承受的拉力变化采集过程具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种深度地层混凝土临界面检测方法，其特征在于：步骤STP50中间隔条件采用时间T间隔时，时间T＝15min-20min。
4.根据权利要求2所述的一种深度地层混凝土临界面检测方法，其特征在于：步骤STP50中间隔条件采用混凝土流量Q间隔时，Q＝5s，其中s为当前泥浆槽的横截面积，单位m2。
5.根据权利要求2所述的一种深度地层混凝土临界面检测方法，其特征在于：步骤STP50中混凝土与泥浆的临界面所在位置由钢索(8)处于上升过程中拉力变化取值时，取拉力变化过程中的最大值。
...【技术特征摘要】
1.一种深度地层混凝土临界面检测方法，其特征在于：基于检测装置(100)利用钢索(8)连接并上下拉动浸没在泥浆槽内的探测锤(9)，通过采集探测锤(9)与混凝土表面接触和/或脱离混凝土表面时，钢索(8)承受的拉力变化确定泥浆槽内的泥浆与混凝土之间的临界面位置所在深度。
2.根据权利要求1所述的一种深度地层混凝土临界面检测方法，其特征在于：探测锤(9)与混凝土表面接触和/或脱离混凝土表面时钢索(8)承受的拉力变化采集过程具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种深度地层混凝土临界面检测方法，其特征在于：步骤stp50中间隔条件采用时间t间隔时，时间t＝15min-20min。
4.根据权利要求2所述的一种深度地层混凝土临界面检测方法，其特征在于：步骤stp50中间隔条件采用混凝土流量q间隔时，q＝5s，其中s为当前泥浆槽的横截面积，单位m2。
5.根据权利要求2所述的一种深度地层混凝土临界面检测方法，其特征在于：步骤stp50中混凝土与泥浆的临界面所在位置由钢索(8)处于上升过程中拉力变化取值时，取拉力变化过程中的最大值。
6.根据权利要求2所述的一种深度地层混凝土临界面检测方法，其特征在于：步骤stp50中混凝土与泥浆的临界面所在位置由钢索(8)处于下降过程中拉力变化取值时，取拉力变化过程中的最小值。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种深度地层混凝土临界面检测方法，其特征在于：所述检测装置(100)包括卷扬机构、绕线机构(7)，扭矩检测单元(21)和角度传感单元(77)，以及分...
【专利技术属性】
技术研发人员：张裕文，孙仲彬，杨振中，杜晓麟，刘铸，杨雨，翟鹏，许明尧，胡敏，刘半柱，杜昌杰，高婷，杨建平，朱林，刘佳钰，
申请(专利权)人：中国水电基础局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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