【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下混凝土浇筑检测，特别涉及一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测方法与装置。
技术介绍
1、水下混凝土是一种在水下环境中进行浇筑和硬化的特殊混凝土材料，其研发和应用源于水下工程建设和修复的需要，如海洋平台建设、水下隧洞封堵、构筑物基础混凝土回填、水毁基础抢险修复等。这些工程结构常年处于水下环境中，要求混凝土具有良好的耐久性、抗渗性和抗压强度。
2、水下混凝土的浇筑密实性是决定其性能的关键因素之一，浇筑密实性的优劣直接影响到混凝土的强度、抗渗性和耐久性。水下环境中，混凝土面临着水压、水流、波浪等多种复杂力的作用，如果浇筑不密实，混凝土内部容易出现空洞、裂缝等缺陷，从而导致结构强度降低、抗渗性减弱，甚至引发结构失稳、渗漏等严重问题。
3、目前，水下混凝土浇筑密实性的常用检测方法主要包括以下几种：(1)超声波检测法；(2)钻芯取样法；(3)电阻率法等。现有方法的问题在于：
4、(1)水下混凝土浇筑完成后才能进行检测，检测结果滞后性较强，无法实时反馈指导现场施工作业，查漏补缺；事后修复施工难度大、费用较高且会拖延工期。
5、(2)超声波检测、电阻率检测等都属于间接检测方法，能够得到整体性检测结果，但难以精确反映局部缺陷；钻芯取样能够直接反映局部的浇筑密实性和缺陷，但费用较高且属于破坏性检测。
6、(3)目前缺乏水下混凝土浇筑密实性的实时在线检测方法与装置，实时反馈浇筑密实性和浇筑进程，指导现场施工作业，确保水下浇筑过程的施工质量与可靠性。
7、在可检
8、专利zl202021347678.4“一种水下混凝土浇灌质量检测装置”给出了一种监测装置能够快速准确监测水下混凝土垂直坍塌性能，但无法解决前述问题；
9、专利zl202110585905.x“一种用于水下混凝土标高测量的装置及使用方法”提出了采用检测气囊压力来反映水下混凝土灌注高度的装置和方法，其问题在于装置结构较为复杂且成本较高；与之类似的还有专利zl202322483562.3“一种用于桩基水下混凝土高程监测的数字化监测系统”、专利zl201520229335.0“一种利用差压传感器检测混凝土浇筑位置的装置”等。
10、专利202021740696.9“一种水下混凝土液面高度监测仪”采用液面传感器结合直升导管的方式来检测混凝土液面高度，其一方面无法反映混凝土的浇筑密实性，一方面也无法满足实时在线检测的需求；与之类似的还有专利zl201520420889.9“一种自动监测水下混凝土灌注标高的装置”等。
11、专利zl201810223382.2“一种水下混凝土灌注高度实时监测装置及使用方法”采用下浮球与带刻度牵引销的方式，实现了对灌注高度实时监测，但无法反映出混凝土内部的浇筑密实性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测方法与装置，解决水下混凝土浇筑密实性实时在线检测的问题，给出其在特定点位处的浇筑状态和浇筑密实性，实时反馈指导水下混凝土的施工浇筑过程，提升施工质量，增加结构稳定性和可靠性。
2、本专利技术还提供具有上述一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测装置，包括：多面体方向卡套，所述多面体方向卡套的侧表面拼接组装有密实性检测探头，所述密实性检测探头通过传输线连接有水下混凝土密实性数据采集模块，所述水下混凝土密实性数据采集模块通过连接线连接有数据管理终端；
3、所述密实性检测探头包括第一防水外壳，所述密实性检测探头内置阶梯状逐渐收缩变小的空腔，所述空腔的两侧设置有对射型光电传感器，所述密实性检测探头内部填充有第一防水凝胶，所述第一防水凝胶的下表面固定连接有防水接头，所述对射型光电传感器的传输端固定连接有数据线。
4、根据本专利技术提供的一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测装置，所述多面体方向卡套设置为六面体，测试水下混凝土在六个主要方向上的填充能力。
5、根据本专利技术提供的一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测装置，所述第一防水外壳的表面涂覆有防水、耐腐蚀涂层，所述数据线位于防水接头的内部。
6、根据本专利技术提供的一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测装置，所述水下混凝土密实性数据采集模块包括第二防水外壳，所述第二防水外壳的内部设置有第一微处理器、数模转换器，所述第二防水外壳的内部填充有第二防水凝胶，所述数模转换器通过分线器与密实性检测探头相连接。
7、根据本专利技术提供的一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测装置，所述数据管理终端包括第三防水外壳，所述第三防水外壳的内部设置有第二微处理器、无线信号收发器、电池、存储模块，所述第三防水外壳的表面固定连接有显示屏。
8、根据本专利技术提供的一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测装置，所述空腔最外层的孔径应大于水下混凝土最大骨料粒径的1.5～2.0倍，相邻层级所述孔径的比例在1.5～3.0之间，所述孔径的最小尺寸大于5mm，具体如下所示：
9、
10、所述d1为空腔最外侧的孔径，所述dmax粗骨料为最大骨料颗粒，所述di为第i层的孔径，所述di+1为第i层下一层的孔径，所述di/di+1为相邻层级孔径之比，所述dn为最小的空腔孔径。
11、一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测方法，采用如上所述的装置，实时在线检测方法具体包括以下步骤：
12、s1.按照现场要求，将密实性检测探头布设至指定代表性点位，固定并记录其位置、方向与照片，而后开始实时采集传感器数据；
13、s2.数据管理终端实时接收所有对射型光电传感器的数据，当某处对射型光电传感器的数值超过阈值时，触发计算判定其所在密实性检测探头的填充层级；
14、s3.计算完成后，更新所有检测点的检测状态与信息，分析当前的浇筑进度和浇筑质量，并将监测信息实时推送至数据管理终端或相关人员的移动端上；
15、s4.浇筑完成后，根据所有密实性检测探头的检测结果和监测历史，对浇筑过程和密实性进行整体性评价。
16、根据本专利技术提供的一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测方法，所述s1中密实性检测探头的布设位置可以分为两类：一类是空间位置特征点，主要用于浇筑进度反馈；一类是不易填充密实的部位，主要用于评估水下混凝土的在该部位的填充密实性和填充能力，密实性检测探头1的布设方向主要为顺水流方向和逆水流方向。
17、有益效果
18、本专利技术，通过在水下混凝土浇筑过程中布设密实性检测探头及配套装置，实现浇筑过程中填充密实性效果的实时监测和浇筑进度在线预测，该设备装置布设简单方便，检测数据实时显示和在线预警推送，做到工程施工情况的准确监测和及时反馈，有利于提高工程建设质量。
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1.一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测装置，其特征在于，包括：多面体方向卡套(2)，所述多面体方向卡套(2)的侧表面拼接组装有密实性检测探头(1)，所述密实性检测探头(1)通过传输线连接有水下混凝土密实性数据采集模块(3)，所述水下混凝土密实性数据采集模块(3)通过连接线(4)连接有数据管理终端(5)；
2.根据权利要求1所述的一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测装置，其特征在于，所述多面体方向卡套(2)设置为六面体，测试水下混凝土在六个主要方向上的填充能力。
3.根据权利要求1所述的一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测装置，其特征在于，所述第一防水外壳(11)的表面涂覆有防水、耐腐蚀涂层，所述数据线(15)位于防水接头(14)的内部。
4.根据权利要求1所述的一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测装置，其特征在于，所述水下混凝土密实性数据采集模块(3)包括第二防水外壳(31)，所述第二防水外壳(31)的内部设置有第一微处理器(33)、数模转换器(34)，所述第二防水外壳(31)的内部填充有第二防水凝胶(32)，所述数模转换器(34)通
5.根据权利要求1所述的一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测装置，其特征在于，所述数据管理终端(5)包括第三防水外壳(51)，所述第三防水外壳(51)的内部设置有第二微处理器(53)、无线信号收发器(54)、电池(55)、存储模块(56)，所述第三防水外壳(51)的表面固定连接有显示屏(52)。
6.根据权利要求1所述的一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测装置，其特征在于，所述空腔最外层的孔径应大于水下混凝土最大骨料粒径的1.5～2.0倍，相邻层级所述孔径的比例在1.5～3.0之间，所述孔径的最小尺寸大于5mm，具体如下所示：
7.一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测方法，其特征在于，采用如权利要求1-6所述的装置，实时在线检测方法具体包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测方法，其特征在于，所述S1中密实性检测探头(1)的布设位置可以分为两类：一类是空间位置特征点，主要用于浇筑进度反馈；一类是不易填充密实的部位，主要用于评估水下混凝土的在该部位的填充密实性和填充能力，密实性检测探头(1)的布设方向主要为顺水流方向和逆水流方向。
...【技术特征摘要】
1.一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测装置，其特征在于，包括：多面体方向卡套(2)，所述多面体方向卡套(2)的侧表面拼接组装有密实性检测探头(1)，所述密实性检测探头(1)通过传输线连接有水下混凝土密实性数据采集模块(3)，所述水下混凝土密实性数据采集模块(3)通过连接线(4)连接有数据管理终端(5)；
2.根据权利要求1所述的一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测装置，其特征在于，所述多面体方向卡套(2)设置为六面体，测试水下混凝土在六个主要方向上的填充能力。
3.根据权利要求1所述的一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测装置，其特征在于，所述第一防水外壳(11)的表面涂覆有防水、耐腐蚀涂层，所述数据线(15)位于防水接头(14)的内部。
4.根据权利要求1所述的一种水下混凝土浇筑密实度的实时在线检测装置，其特征在于，所述水下混凝土密实性数据采集模块(3)包括第二防水外壳(31)，所述第二防水外壳(31)的内部设置有第一微处理器(33)、数模转换器(34)，所述第二防水外壳(31)的内部填充有第二防水凝胶(32)，所述数模转换器(34)通过分线器(35)与密实性检测探头(1)相连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘辛，张喜喜，陈松林，骆华攀，谢文强，钟京发，宋先润，李帅，孙兆祥，李怀斌，廖仕信，张喜龙，罗明月，
申请(专利权)人：贵州新中水工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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