灌浆套筒及灌浆饱满度检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及装配式建筑技术领域，尤其涉及一种灌浆套筒及灌浆饱满度检测装置。


背景技术：

2.灌浆套筒连接是一种广泛应用于装配式钢筋混凝土结构工程的结构连接方式，该技术通过专用灌浆套筒和高强度无收缩灌浆料实现钢筋连接，具有施工快捷、受力简单、附加应力小、适用范围广等优点。灌浆套筒连接中，水泥基灌浆的饱满度直接影响到装配式混凝土结构的质量及安全，如果灌浆套筒内部灌浆不饱满，钢筋连接将达不到预期性能，则可能带来严重的结构安全隐患。
3.现有灌浆饱满度检测方法主要有取芯检测法、超声检测法和射线法等。上述检测方法较为复杂，要么检测精度有限，要么检测过程中会对结构本身产生一定破坏，无法准确测出缺陷位置和尺寸，很难达到预期的效果。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种灌浆套筒及灌浆饱满度检测装置，能够解决现有灌浆饱满度检测装置及检测方法的检测效果差、精度低的技术问题。
5.为解决上述问题，第一方面，本实用新型提供了一种灌浆套筒，包括：
6.套筒本体，所述套筒本体内形成有用于容纳浆料的灌浆腔，所述套筒本体上设有连通所述灌浆腔的灌浆孔和出浆孔；
7.分布式光纤传感器，沿所述套筒本体的延伸方向螺旋设置于所述套筒本体的内壁上且其一端伸出至所述套筒本体外，所述分布式光纤传感器用于检测所述灌浆腔内浆料的状态并将浆料的状态信息转变为光信号。
8.在一实施例中，所述分布式光纤传感器为分布式光纤应变传感器，所述浆料的状态信息为浆料的压力信息；或，所述分布式光纤传感器为分布式温度传感器，所述浆料的状态信息为浆料的温度信息。
9.在一实施例中，所述套筒本体的内壁上设有螺旋容置槽，所述分布式光纤传感器设置于所述螺旋容置槽内。
10.在一实施例中，所述分布式光纤传感器通过环氧树脂结构胶固定于所述套筒本体的内壁上。
11.在一实施例中，所述出浆孔位于所述灌浆孔的上方，所述分布式光纤传感器靠近所述套筒本体顶部的一端由所述出浆孔伸出所述套筒本体外。
12.综上，本实用新型提供的灌浆套筒，通过在套筒本体的内壁上安装分布式光纤传感器，并将分布式光纤传感器沿套筒本体的延伸方向螺旋设置，使得该灌浆套筒能够依靠自身结构检测内部浆料状态，进而判断浆料饱满度，检测效果好、精度高、对缺陷定位准确且检测过程中不会破坏灌浆套筒自身结构。
13.第二方面，本实用新型提供了一种灌浆饱满度检测装置，用于检测套筒本体内浆料的饱满度，所述套筒本体内形成有用于容纳浆料的灌浆腔，所述套筒本体上设有连通所述灌浆腔的灌浆孔和出浆孔，所述灌浆饱满度检测装置包括：
14.分布式光纤传感器，沿所述套筒本体的延伸方向螺旋设置于所述套筒本体的内壁上且其一端伸出至所述套筒本体外，所述分布式光纤传感器用于检测所述灌浆腔内浆料的状态并将浆料的状态信息转变为光信号后输出；
15.分布式光纤解调仪，与所述分布式光纤传感器连接，用于获取所述分布式光纤传感器输出的光信号并将所述光信号解析为电信号后输出；
16.数据分析仪，与所述分布式光纤解调仪连接，用于获取所述分布式光纤解调仪输出的所述电信号并根据所述电信号分析所述套筒本体内浆料的饱满度。
17.在一实施例中，所述分布式光纤传感器为分布式光纤应变传感器，所述浆料的状态信息为浆料的压力信息；或，所述分布式光纤传感器为分布式温度传感器，所述浆料的状态信息为浆料的温度信息。
18.在一实施例中，所述灌浆饱满度检测装置还包括接头及传输线缆，所述接头连接于所述分布式光纤传感器伸出至所述套筒本体外的一端，所述传输线缆一端连接于所述接头，另一端连接于所述分布式光纤解调仪。
19.在一实施例中，所述套筒本体的内壁上设有螺旋容置槽，所述分布式光纤传感器设置于所述螺旋容置槽内。
20.在一实施例中，所述分布式光纤传感器通过环氧树脂结构胶固定于所述套筒本体的内壁上。
21.本实用新型提供的灌浆饱满度检测装置可搭配套筒本体使用，能够用于检测套筒本体内浆料的饱满度，检测效果好、精度高、对缺陷定位准确且检测过程中不会破坏套筒本体自身结构。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型实施例提供的灌浆套筒的结构示意图；
24.图2为图1中a所示结构的放大图；
25.图3为本实用新型实施例提供的灌浆饱满度检测装置的结构示意图。
26.主要元件符号说明：
27.100、灌浆套筒；
28.200、预制墙；
29.300、灌浆饱满度检测装置；
30.1、套筒本体；11、灌浆腔；12、灌浆孔；13、出浆孔；14、安装孔；15、螺旋容置槽；2、分布式光纤传感器；3、钢筋；4、分布式光纤解调仪；5、数据分析仪；6、接头；7、传输线缆。
具体实施方式
31.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
32.需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以是直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.第一方面，参考图1-3，本实用新型提供了一种灌浆套筒100，适用于装配式建筑领域。如图3所示，该灌浆套筒100可安装于预制墙200中，用于连接钢筋3等预制构件。
34.本实用新型提供的灌浆套筒100包括套筒本体1及分布式光纤传感器2。如图1所示，套筒本体1内形成有用于容纳浆料的灌浆腔11，套筒本体1上设有连通灌浆腔11的灌浆孔12和出浆孔13。套筒本体1可呈空心圆柱状，灌浆孔12用于向灌浆腔11内灌浆，出浆孔13用于排出灌浆腔11内空气及多余浆料，可选地，灌浆孔12、出浆孔13分别靠近1的相对两端。分布式光纤传感器2沿套筒本体1的延伸方向螺旋设置于套筒本体1的内壁上且其一端伸出至套筒本体1外，分布式光纤传感器2用于检测灌浆腔11内浆料的状态并将浆料的状态信息转变为光信号。
35.如图1和图3所示，套筒本体1上还设有连通灌浆腔11的安装孔14，利用灌浆套筒100连接钢筋3时，可通过安装孔14预先将待连接的钢筋3装入套筒本体1的灌浆腔11内，而后由灌浆孔12向灌浆腔11内灌入浆料并使浆料埋过钢筋3，待浆料硬化后可使钢筋3与套筒本体1固定连接，进而可实现钢筋3的连接。
36.本实用新型提供的灌浆套筒100，用于连接钢筋3等预制构件，可与分布式光纤解调仪4及数据分析仪5搭配使用，能够在灌浆完成后检测套筒本体1内浆料的饱满度。具体地，套筒本体1的内壁上设有分布式光纤传感器2，灌浆腔11内灌入浆料后，浆料作用于分布式光纤传感器2，由于浆料硬化过程中，其温度及应变均会发生变化，这样，利用分布式光纤传感器2可检测到浆料的状态变化并且可将此部分信息转化为光信号输出。进一步地，分布式光纤传感器2沿套筒本体1的延伸方向螺旋设置于套筒本体1的内壁上，这样，分布式光纤传感器2的覆盖范围广、检测范围大，利用一根分布式光纤传感器2即可检测灌浆腔11内各个位置处浆料的状态。进一步的，分布式光纤传感器2的一端伸出至套筒本体1外，灌浆完成后，将分布式光纤传感器2连接至分布式光纤解调仪4及数据分析仪5上，利用分布式光纤解调仪4可解析分布式光纤传感器2输出的含有浆料状态信息的光信号并将其转化为电信号，并通过及数据分析仪5，对分布式光纤解调仪4输出的解调数据进行分析和计算，从而能够分析出灌浆套筒100内浆料的饱满度。综上，本实用新型提供的灌浆套筒100，通过在套筒本体1的内壁上安装分布式光纤传感器2，并将分布式光纤传感器2沿套筒本体1的延伸方向螺旋设置，使得该灌浆套筒100能够依靠自身结构检测内部浆料状态，进而判断浆料饱满度，检测效果好、精度高、对缺陷定位准确且检测过程中不会破坏灌浆套筒100自身结构。
37.分布式光纤传感器2采用独特的分布式光纤探测技术，它将传感光纤沿场排布，可以同时获得被测场的空间分布和随时间的变化信息，检测效果好，精度高。本实用新型提供的灌浆套筒100中，分布式光纤传感器2的类型及检测到的浆料的状态信息类型不唯一。
38.在一实施例中，分布式光纤传感器2为分布式光纤应变传感器，浆料的状态信息为浆料的压力信息。分布式光纤应变传感器可用于检测灌浆腔11内浆料的应变变化，根据浆料的应变变化能够确定灌浆腔11内各个位置处浆料的膨胀程度信息，进而能够确定浆料饱满度并准确定位缺陷位置。
39.在一实施例中，分布式光纤传感器2为分布式温度传感器，浆料的状态信息为浆料的温度信息。分布式温度传感器可用于检测灌浆腔11内浆料的温度变化，根据浆料的温度变化能够确定灌浆腔11内浆料的灌注情况及各个位置处浆料的灌注水平信息，进而能够确定浆料饱满度并准确定位缺陷位置。
40.需要说明的是，根据分布式光纤传感器2的类型不同，搭配使用的分布式光纤解调仪4的类型也不同。
41.在一实施例中，如图1和图2所示，套筒本体1的内壁上设有螺旋容置槽15，分布式光纤传感器2设置于螺旋容置槽15内。螺旋容置槽15沿着腔体内壁螺旋延伸，且螺旋容置槽15的两端分别邻近灌浆孔12及出浆孔13，以保证分布式光纤传感器2的覆盖范围及检测范围。采用上述设计，便于固定分布式光纤传感器2，降低灌浆过程中分布式光纤传感器2脱落及损坏风险，可靠性高。此外，分布式光纤传感器2设置于螺旋容置槽15内，可确保灌浆腔11的浆料容纳量，从而能够确保灌浆套筒100的连接强度。
42.为提高灌浆套筒100的可靠性，在一实施例中，分布式光纤传感器2通过环氧树脂结构胶固定于套筒本体1的内壁上。利用环氧树脂结构胶可将分布式光纤传感器2固定于预设位置处，能够进一步降低灌浆过程中分布式光纤传感器2脱落及损坏风险，从而能够确保分布式光纤传感器2的使用及检测效果。此外，环氧树脂结构胶粘结力强、耐温耐油、稳定性及耐介质性好，可承受较强的冲击与振动，利用环氧树脂结构胶固定分布式光纤传感器2，固定效果好，不易失效。
43.可以理解，在一些实施例中，在确保分布式光纤传感器2的使用效果不受影响的前提下，还可利用固定环等固定件将分布式光纤传感器2固定于螺旋容置槽15内，或直接固定于套筒本体1的内壁面上，具体可根据实际情况进行设计，在此不作限定。
44.在一实施例中，分布式光纤传感器2外包裹一层纤维增强复合材料。采用上述设计，可提高分布式光纤传感器2的抗损伤能力及耐久性，从而能够进一步提高分布式光纤传感器2及灌浆套筒100的可靠性。
45.在一实施例中，如图1所示，出浆孔13位于灌浆孔12的上方，分布式光纤传感器2靠近套筒本体1顶部的一端由出浆孔13伸出套筒本体1外，采用上述设计，灌浆套筒100结构简单，使用方便。此外，分布式光纤传感器2由出浆孔13引出，方便灌浆，且浆料不易泄漏。
46.进一步地，如图1所示，分布式光纤传感器2由出浆孔13引出时，分布式光纤传感器2贴合套筒本体1的壁面设置。此外，为提高灌浆套筒100的可靠性，分布式光纤传感器2引出套筒本体1外的长度不宜过长，具体长度应根据连接需求进行设计。
47.可以理解，在一些实施例中，还可在套筒本体1上避开灌浆孔12及出浆孔13的位置上设计贯穿通孔，分布式光纤传感器2由贯穿通孔引出，具体可根据实际情况进行设计，在
此不作限定。
48.综上，本实用新型提供的灌浆套筒100，通过设置分布式光纤传感器2，便于检测灌浆腔11内浆料状态，并且能够根据浆料状态判断浆料饱满度，检测效果好、准确度高且检测过程中不会破坏灌浆套筒100自身结构。进一步地，通过将分布式光纤传感器2螺旋设置于套筒本体1的内壁上，可提高分布式光纤传感器2的覆盖范围及检测范围，利用一根分布式光纤传感器2即可检测灌浆腔11内各个位置处的浆料饱满度，实用性高。进一步地，通过在套筒本体1的内壁上开设用于容纳分布式光纤传感器2的螺旋容置槽15，可提高分布式光纤传感器2的固定效果，可靠性高。
49.第二方面，本实用新型公开了一种灌浆饱满度检测装置300，用于检测套筒本体1内浆料的饱满度。其中，套筒本体1内形成有用于容纳浆料的灌浆腔11，套筒本体1上设有连通灌浆腔11的灌浆孔12和出浆孔13。
50.参考图1-3，本实用新型提供的灌浆饱满度检测装置300包括分布式光纤传感器2、分布式光纤解调仪4及数据分析仪5。如图1和图2所示，分布式光纤传感器2沿套筒本体1的延伸方向螺旋设置于套筒本体1的内壁上且其一端伸出至套筒本体1外，分布式光纤传感器2用于检测灌浆腔11内浆料的状态并将浆料的状态转变为光信号后输出。如图1和图3所示，分布式光纤解调仪4与分布式光纤传感器2连接，用于获取分布式光纤传感器2输出的光信号并将光信号解析为电信号后输出。数据分析仪5与分布式光纤解调仪4连接，用于获取分布式光纤解调仪4输出的电信号并根据电信号分析套筒本体1内浆料的饱满度。
51.本实用新型提供的灌浆饱满度检测装置300，可搭配的套筒本体1使用，以在灌浆完成后检测套筒本体1内浆料的饱满度。具体地，分布式光纤传感器2可设置于套筒本体1的内壁上，灌浆腔11内灌入浆料后，浆料作用于分布式光纤传感器2，由于浆料硬化过程中，其温度及应变均会发生变化，这样，利用分布式光纤传感器2可检测到浆料的状态变化并且可将此部分信息转化为光信号输出。进一步地，分布式光纤传感器2沿套筒本体1的延伸方向螺旋设置于套筒本体1的内壁上，分布式光纤传感器2的覆盖范围广、检测范围大，利用一根分布式光纤传感器2即可检测灌浆腔11内各个位置处浆料的状态。进一步地，分布式光纤传感器2与分布式光纤解调仪4连接，分布式光纤解调仪4可接收分布式光纤传感器2检测到的光信号并将光信号解析为电信号输出，其中，电信号中包含代表浆料状态的数据信息。进一步地，分布式光纤解调仪4与数据分析仪5连接，数据分析仪5可接收分布式光纤解调仪4解析处的电信号并对其进行分析，进而能够分析出套筒本体1内浆料的饱满度。综上，本实用新型提供的灌浆饱满度检测装置300可搭配套筒本体1使用，能够用于检测套筒本体1内浆料饱满度，检测效果好、精度高、对缺陷定位准确且检测过程中不会破坏套筒本体1自身结构。
52.可以理解，分布式光纤传感器2需要在灌浆之前，安装于套筒本体1内，检测完成后，可将分布式光纤解调仪4及数据分析仪5拆除，保留分布式光纤传感器2在套筒本体1上。其中，为提高灌浆饱满度检测装置300的可靠性，分布式光纤传感器2引出套筒本体1外的长度不宜过长。
53.在一实施例中，如图1和图3所示，为简化分布式光纤传感器2与分布式光纤解调仪4结构，提高拆装便捷性，灌浆饱满度检测装置300还包括接头6及传输线缆7，接头6连接于分布式光纤传感器2伸出至套筒本体1外的一端，传输线缆7一端连接于接头6，另一端连接
于分布式光纤解调仪4。采用上述设计，可相对缩短分布式光纤传感器2长度，降低成本，且可降低因线缆设计过程引起的损坏风险。
54.可以理解，在一些实施例中，分布式光纤传感器2还可直接连接于分布式光纤解调仪4上，具体可根据实际应用场景及建筑结构进行设计，在此不作限定。
55.分布式光纤传感器2采用独特的分布式光纤探测技术，它将传感光纤沿场排布，可以同时获得被测场的空间分布和随时间的变化信息，检测效果好，精度高。本实用新型提供的灌浆饱满度检测装置300中，分布式光纤传感器2的类型及检测到的浆料的状态信息类型不唯一。
56.在一实施例中，分布式光纤传感器2为分布式光纤应变传感器，浆料的状态信息为浆料的压力信息。分布式光纤应变传感器可用于检测灌浆腔11内浆料的应变变化，根据浆料的应变变化能够确定灌浆腔11内各个位置处浆料的膨胀程度信息，进而能够确定浆料饱满度并准确定位缺陷位置。
57.在一实施例中，分布式光纤传感器2为分布式温度传感器，浆料的状态信息为浆料的温度信息。分布式温度传感器可用于检测灌浆腔11内浆料的温度变化，根据浆料的温度变化能够确定灌浆腔11内浆料的灌注情况及各个位置处浆料的灌注水平信息，进而能够确定浆料饱满度并准确定位缺陷位置。
58.需要说明的是，根据分布式光纤传感器2的类型不同，搭配使用的分布式光纤解调仪4的类型也不同。
59.在一实施例中，如图1和图2所示，套筒本体1的内壁上还设有螺旋容置槽15，分布式光纤传感器2设置于螺旋容置槽15内。采用上述设计，便于固定分布式光纤传感器2，降低灌浆过程中分布式光纤传感器2脱落及损坏风险，可靠性高。此外，分布式光纤传感器2设置于螺旋容置槽15内，可确保灌浆腔11的浆料容纳量，从而能够确保套筒本体1的连接强度。
60.为提高灌浆饱满度检测装置300的可靠性，在一实施例中，分布式光纤传感器2通过环氧树脂结构胶固定于套筒本体1的内壁上。利用环氧树脂结构胶可将分布式光纤传感器2固定于预设位置处，能够进一步降低灌浆过程中分布式光纤传感器2脱落及损坏风险，从而能够确保分布式光纤传感器2的使用及检测效果。此外，环氧树脂结构胶粘结力强、耐温耐油、稳定性及耐介质性好，可承受较强的冲击与振动，利用环氧树脂结构胶固定分布式光纤传感器2，固定效果好，不易失效。
61.可以理解，在一些实施例中，在确保分布式光纤传感器2的使用效果不受影响的前提下，还可利用固定环等固定件将分布式光纤传感器2固定于螺旋容置槽15内，或直接固定于套筒本体1的内壁面上，具体可根据实际情况进行设计，在此不作限定。
62.在一实施例中，分布式光纤传感器2外包裹一层纤维增强复合材料。采用上述设计，可提高分布式光纤传感器2的抗损伤能力及耐久性，从而能够进一步提高分布式光纤传感器2及灌浆饱满度检测装置300的可靠性。
63.在一实施例中，数据分析仪5包括显示模块，检测完成后，显示模块可显示检测结果，例如套筒本体1内部各位置处浆料饱满度信息。
64.在一实施例中，数据分析仪5还包括预警模块，预警模块可在浆料饱满度低于预设值时发出预警信息。
65.综上，本实用新型提供的灌浆饱满度检测装置300可搭配套筒本体1使用，利用分
布式光纤传感器2可检测灌浆腔11内的浆料状态变化并且可将此部分信息转化为光信号输出，利用分布式光纤解调仪4可将分布式光纤传感器2输出的光信号解析为电信号输出，利用数据分析仪5可将分布式光纤解调仪4输出的电信号转换为数据信号并分析浆料饱和度是否满足要求。利用上述装置检测套筒本体1内浆料的饱满度，检测效果好、精度高、对缺陷定位准确且检测过程中不会破坏套筒本体1自身结构。
66.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。