自动化灌浆套筒补浆装置的制作方法

本发明属于固定建筑物的结构构件技术领域，具体涉及一种自动化灌浆套筒补浆装置。

背景技术：

装配式建筑施工过程中，预制剪力墙的钢筋连接最常见的是灌浆套筒连接，先将上端插接有钢筋的灌浆套筒预埋在预制剪力墙内，再将该预制剪力墙吊装并装配到固定建筑物上，使延伸出固定建筑物上表面的预埋墙纵筋插入灌浆套筒的下端，再在灌浆套筒内填充灌浆料以实现灌浆套筒内两端钢筋的固定连接。

在灌注灌浆料的过程中，将注浆泵的注浆管与灌浆套筒下部的灌浆口连通并将灌浆料泵入灌浆套筒内，灌浆套筒内填充满灌浆料后从其上部的出浆口溢出，用塞子封堵出浆口，然后再封堵灌浆口完成灌浆操作，其中，灌浆料在灌浆套筒内应注满并有一定压力保证密实度。为了保证灌浆料在灌浆套筒内注满并具有一定压力，现有技术中比较常用的是在出浆口连接补浆装置，如cn109653506a、cn208347139u、cn109444389a、cn208586820u都有涉及，基本思路是采用一个补浆漏斗，补浆漏斗的高度要高于灌浆套筒的顶部，补浆漏斗的底部通过管子连通到灌浆套筒的出浆口，这样，持续泵送灌浆料时，灌浆料填充上升至出浆口后，灌浆料在灌浆套筒内继续向上填充，同时灌浆料通过出浆口进入管子，并进一步被泵送至补浆漏斗内，停止泵送，因为补浆漏斗的高度要高于灌浆套筒的顶部，利用两部分中灌浆料液面形成的液位差，实现重力补浆，对灌浆套筒内进行补浆同时也保证灌浆套筒内灌浆料的压力从而保证密实度，可通过观察补浆漏斗中液位的变化情况来判定。

但是，补浆漏斗与灌浆套筒内灌浆料液位差形成的重力补浆压力有限，单纯依赖该压力可能出现因受灌浆料流动性的影响而不能有效补浆，造成灌浆套筒内局部空洞，出现质量隐患，特别是目前的灌浆操作，为了提高效率采用分仓方式实施，一个分仓区域约1.5米长，在一个分仓区域内有多个灌浆套筒（通常为3-4个，根据预制剪力墙内预埋钢筋的数量而定），一个分仓区域内的各个灌浆套筒的底部通过连通仓（可以是预制剪力墙吊装到固定建筑物上的竖向间隙，也可以是预制在预制剪力墙底部的沉台）连通，周围封闭，灌浆时，选择分仓区域内的一个灌浆套筒连接注浆管和补浆漏斗，灌浆料通过连通仓流动填充到其它灌浆套筒内，灌浆料在其它灌浆套筒的灌浆口和出浆口溢出时对应进行封堵，这样，灌浆及补浆的过程针对的是一个分仓区域内的多个灌浆套筒，连通仓内不平整、细石颗粒清理不干净等都会进一步影响灌浆料的流动性，进而影响单纯依赖重力补浆的效果。另外，需要观察人员观察补浆漏斗内灌浆料液面上升的高度，补浆漏斗内灌浆料液面上升到一定高度，观察人员通过喊话的方式通知操作人员关闭注浆泵，操作不便，人员需求多，也可能因延迟停止泵送而造成灌浆料的溢出浪费；再者，目前的灌浆漏斗通过刚性的管子连接在出浆口上，着力点在出浆口位置，灌浆漏斗因灌浆料的逐渐泵入增重，常造成管子和灌浆漏斗倾覆，需停止灌浆作业，重新连接补浆装置，增加了工作量，降低了工作效率。

技术实现要素：

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种自动化灌浆套筒补浆装置，避免单纯依赖重力补浆压力不足的问题，取得保证补浆压力从而保障灌浆密实度的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

自动化灌浆套筒补浆装置，包括竖向的补浆主筒体，所述补浆主筒体的下端设有连通管以用于与灌浆套筒的出浆口相连；所述补浆主筒体的上端设有加压机构以在补浆时额外提供重力补浆之外的补浆压力。

本发明的补浆装置，通过在补浆主筒体的上端设置加压机构，在补浆时，通过加压机构对泵入到补浆主筒体内的灌浆料提供重力补浆之外的额外补浆压力，保证灌浆料在灌浆套筒内无空洞填充并保证灌浆压力，特别是在分仓式灌浆操作时，可保障分仓区域内各个灌浆套筒内灌浆料的密实度。实施时，加压机构可以选择自适应的活塞式灌注器、活塞式蓄能器、气囊式蓄能器等，也可以选择需要外部动力的空压机等设备。

进一步完善上述技术方案，所述加压机构包括气囊，所述补浆主筒体的上端封闭，所述气囊与补浆主筒体的内腔连通。

这样，提供一种具体的加压机构形式，加压机构为气囊式蓄能器，结构简单，功能可靠，其包括的气囊，优选刚性的气囊腔室，便于将刚性的气囊腔室的口部与补浆主筒体相密封连接且气囊腔室与补浆主筒体的内部连通，因为依靠气压提供补浆压力，所以补浆主筒体的上端要封闭，气囊可连通于补浆主筒体的正上方，也可以连通于补浆主筒体的侧壁上部；使用时，灌浆料液面逐渐上升，对应的空气被压缩至气囊中进行蓄能，灌浆料在补浆主筒体中上升到设计高度（此高度应低于气囊在补浆主筒体上的连接位置）后停止泵送，利用重力补浆，同时气囊的蓄能释放，通过气压提供额外补浆压力。气囊的大小结合灌浆空间、重力补浆液位差以及设计所需灌浆料压力综合设计。

进一步地，所述补浆主筒体上设有液位传感器以用于检测进入补浆主筒体内的灌浆料的液面高度。

这样，通过液位传感器来检测补浆主筒体内灌浆料的液面高度，减少人员需求；液位传感器也称液位变送器、液位计、液位开关等，具体实施时，增设控制器，使液位传感器与控制器信号连接，可选择有线连接或无线连接，控制器与注浆泵信号连接，控制器可设于补浆主筒体上或注浆泵上，考虑到体积及重量因素，控制器优选设在注浆泵上，根据检测的液面高度，液位传感器将对应信号发送给控制器，通过控制器控制注浆泵的启停，对注浆泵的控制及时性更好，提升整个操作的便捷性和自动化程度。液位传感器可以选择接触式液位传感器，选择接触式液位传感器时将其压敏部位伸入补浆主筒体内以便检测，也可以选择非接触式液位传感器，如超声波、雷达、激光检测原理的液位传感器，结构更简单，但价格稍高。

进一步地，所述补浆主筒体的上端可拆卸连接有密封盖以将其上端封闭，所述气囊和液位传感器均设于密封盖上。

这样，因为补浆装置是要重复使用的，重复使用前后应清洗内壁附着的灌浆料，将气囊和液位传感器均设于密封盖上不仅位置合理，并且方便拆卸之后的清洗工作。

进一步地，所述密封盖上开设有两个通孔并通过所述两个通孔分别密封连接所述气囊和液位传感器。

这样，便于连通连接，也便于密封性的保证，实施时，相互之间通过螺纹连接，并靠密封圈或密封垫进行对应密封即可。

进一步地，所述密封盖上设有无线信号发射器，所述无线信号发射器与液位传感器相连以用于发送液位检测信号。

这样，液位传感器与无线信号发射器就近信号连接，就可选择有线连接，而液位传感器检测信号通过无线信号发射器进行发送，通过控制器接收并对应控制注浆泵的启停，减少有线连接，可通信距离更远，主要还减少工地上使用有线连接带来的牵绊安全隐患。

进一步地，所述液位传感器为接触式液位传感器，其检测探针通过对应的通孔伸入补浆主筒体的内腔。

这样，成本较低，实施时，检测探针延伸至设计的补浆下限位置以下以便有效使用。

进一步地，所述补浆主筒体为透明的圆筒形，其侧壁上竖向间隔分别刻设有一圈液位上环线和一圈液位下环线。

这样，作为辅助性功能，便于观察使用，实施时，液位上环线和液位下环线的刻设高度位置就和液位传感器对应发出信号使注浆泵停止和启动的检测高度一致；可以观察液位传感器的工作准确情况，也可以在液位传感器失效的情况下人工观测并实施对应灌浆操作过程。

进一步地，所述补浆主筒体的下端通过锥形收口段与连通管相连，所述锥形收口段与补浆主筒体为一体结构，所述连通管与锥形收口段为可拆卸连接。

这样，便于补浆时灌浆料的流动，并且制造方便，便于重复使用的清洁。

进一步地，所述连通管包括相连通的水平段和竖直段，水平段连接于竖直段的下端，竖直段的上端与所述锥形收口段相连，所述水平段的下方设有稳定支架，所述稳定支架包括水平的支架板，所述水平段与支架板的上表面相贴，所述支架板与竖直段之间还设有斜支撑，所述斜支撑的上端通过卡箍抱紧竖直段，所述斜支撑和水平段分别位于竖直段的两侧。

这样，可有效防止补浆装置倾覆，实施时，支架板可以通过靠墙侧面的凸钉固定在对应的墙体上或是通过支架板的下表面设置的支脚，支撑于固定的平面上（地面或楼板层）。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的补浆装置，在补浆主筒体的上端设置加压机构，在补浆时，通过加压机构对泵入到补浆主筒体内的灌浆料提供重力补浆之外的额外补浆压力，保证灌浆料在灌浆套筒内无空洞填充并保证灌浆压力，进而保障灌浆套筒内灌浆料的密实度。

2、本发明通过液位传感器来检测补浆主筒体内灌浆料的液面高度，减少人员需求；使用时，通过增设控制器，使液位传感器与控制器信号连接，根据检测的液面高度，液位传感器将对应信号发送给控制器，通过控制器控制注浆泵的启停，对注浆泵的控制及时性更好，提升整个操作的便捷性和自动化程度。

3、本发明通过稳定支架的设置，可有效防止补浆装置倾覆，提高施工效率。

4、本发明的制造简单，成本低，可以在部分现有的补浆结构上改制而成；结构拆卸清洗方便，适用性强，便于重复使用。

附图说明

图1-具体实施例的自动化灌浆套筒补浆装置的结构示意图；

图2-具体实施例的自动化灌浆套筒补浆装置的使用效果图；

其中，补浆主筒体1，锥形收口段11，液位上环线12，液位下环线13，连通管2，水平段21，竖直段22，支架板3，斜支撑31，卡箍32，支脚33，密封盖4，液位传感器5，检测探针51，气囊6，无线信号发射器7，灌浆套筒8，出浆口81，灌浆口82。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

参见图1，具体实施例的自动化灌浆套筒补浆装置，包括竖向的补浆主筒体1，所述补浆主筒体1的下端设有连通管2以用于与灌浆套筒的出浆口相连；具体地，所述补浆主筒体1为圆筒形，其下端通过锥形收口段11与连通管2相连，所述锥形收口段11与补浆主筒体1为一体结构以便于制造和保证密封性，所述连通管2与锥形收口段11可拆卸连接；所述连通管2包括相连通的水平段21和竖直段22，水平段21连接于竖直段22的下端，水平段21与竖直段22为一体结构，相连部位为圆弧形折弯以避免使用时因应力集中而破坏，竖直段22的上端与所述锥形收口段11可拆卸相连，具体可选择螺纹连接并加密封垫进行密封，水平段21的自由端用于与灌浆套筒的出浆口相连，为现有使用方式，不再详述；所述水平段21的下方设有稳定支架，所述稳定支架包括水平的支架板3，所述水平段21与支架板3的上表面相贴以便被支撑，所述支架板3与竖直段22之间还设有斜支撑31，所述斜支撑31的上端通过卡箍32抱紧竖直段22，所述斜支撑31和水平段21分别位于竖直段22的两侧。

所述补浆主筒体1的上端设有加压机构以在补浆时额外提供重力补浆之外的补浆压力；所述补浆主筒体1上还设有液位传感器5以用于检测进入补浆主筒体1内的灌浆料的液面高度。本实施例中，补浆主筒体1的上端可拆卸连接有密封盖4以将补浆主筒体1的上端封闭，可选择螺纹连接并加密封垫进行密封，密封盖4上开设有两个通孔，加压机构为气囊式蓄能器，包括一个气囊6，气囊6的开口端与一个通孔密封连接，气囊6与补浆主筒体1的内腔连通，其中气囊6优选刚性的以便于连接和保持形态；液位传感器5选择接触式液位传感器，与密封盖4上的另一个通孔密封连接，其检测探针51穿过该通孔并竖直向下伸入补浆主筒体1的内腔，其中密封连接都可以选择螺纹连接加密封垫的形式；所述密封盖4上还设有无线信号发射器7，所述无线信号发射器7与液位传感器5相连以用于发送液位检测信号。

其中，补浆主筒体1选择透明材质制造，优选硬质的塑料，其侧壁上竖向间隔分别刻设有一圈液位上环线12和一圈液位下环线13，所述检测探针51应竖直向下延伸至液位下环线13以下。

为便于理解结构效果，将本发明的使用过程简单介绍如下：

参见图1、图2，将连通管2的水平段21的自由端与灌浆套筒8的出浆口81相连，补浆主筒体1整体应高于灌浆套筒8的顶端，支架板3的下表面设置有支脚33，支撑于楼板上，所述卡箍32可以是固定卡环，在连通管2的竖直段22与锥形收口段11连接之前套在竖直段22外侧，也可以是弹性卡扣，通过弹性变形抱紧竖直段22，安装稳定好补浆装置后。将注浆泵的注浆管与灌浆套筒8下部的灌浆口82连通并将灌浆料泵入灌浆套筒8内，灌浆料液面逐渐上升，对应的空气被压缩至气囊6中进行蓄能，灌浆料在补浆主筒体1中上升到液位上环线12时，安装在注浆泵上的控制器接收液位传感器5通过无线信号发射器7发送的信号并对应控制注浆泵停止工作，开始利用重力补浆，同时气囊6的蓄能自动释放，通过气压提供额外补浆压力，保证灌浆料在灌浆套筒8内无空洞填充并保证灌浆压力，保障灌浆套筒8内灌浆料的密实度；当灌浆料在补浆主筒体1中下降到液位下环线13时，安装在注浆泵上的控制器接收液位传感器5通过无线信号发射器7发送的信号并对应控制注浆泵重新启动工作，补浆主筒体1内灌浆料液位再次上升，气囊6由能量释放又转为蓄能，灌浆料液位达到液位上环线12，再次停止灌浆，利用重力和气囊6的释能进行补浆，灌浆料液位达到液位下环线13，再次启动注浆泵，如此自动循环，直至补浆主筒体1内灌浆料液位稳定于液位下环线13以上且保持三分钟竖向高度不变。拔出注浆管和补浆装置，封堵灌浆口82和出浆口81，拆卸密封盖4、连通管2，对连通管2、补浆主筒体1内进行清洗以备重复使用。

实施时，为降低实施成本，也可以选择在密封盖4上设置声或\和光告警器，声或\和光告警器与液位传感器5信号连接以根据液位传感器5的信号进行告警，通过控制注浆泵启停的人员来识别告警，根据告警情况对应控制注浆泵的启停。以声电告警器为例，使用时，灌浆料在补浆主筒体1中上升到液位上环线12时，声电告警器接收液位传感器5的电信号并启动发出告警声音，控制注浆泵启停的人员根据告警提示关停注浆泵，利用重力和气囊6的释能进行补浆；当灌浆料在补浆主筒体1中下降到液位下环线13时，声电告警器接收液位传感器5的电信号并停止发出告警声音，控制注浆泵启停的人员识别后再次启动注浆泵，补浆主筒体1内灌浆料液位再次上升，上升到液位上环线12时，声电告警器再次发出告警声音，如此反复，直至达到补浆设计要求。当然，告警器除了通过声音方式进行告警的声电告警器，也可以选择光电告警器以通过指示灯的是否亮起或不同的亮灯颜色来进行告警，通过控制注浆泵启停的人员目视识别，对应操作，光告警可以应用在环境噪音比较大的场景；另外，也可以选择同时具备声光告警功能的声光告警器，可识别度更高。上述使用也不需要人工观察补浆漏斗内灌浆料液面情况，施工较方便，只是自动化程度稍低。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。