大坝灌浆智能监测方法及装置与流程

本发明涉及混凝土灌浆监测领域，具体涉及一种大坝灌浆智能监测方法及装置。

背景技术：

1、水利工程中灌浆属于隐蔽工程，在每次灌浆施工过程中对每项相关参数均有准确的设计规范规定，即流量、密度、压力和抬动。灌浆完成后尽管每项参数均达到了规范要求，但是工程的取芯结果表明灌浆作用并未达到理想的效果，纠其原因是灌浆工程中没有准确根据物探资料进行灌浆，灌浆各项参数没有准确评估或者灌浆作业中存在作弊行为，导致灌浆结果不理想。

2、因此，本领域需要一种新的监测方法及装置来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种大坝灌浆智能监测方法及装置，通过对灌浆过程中各项参数的实时监测和实时评估，保证各项参数的准确性，避免灌浆作业中的作弊行为出现。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种大坝灌浆智能监测方法，应用于灌浆设备，所述灌浆设备包括浆液罐和输浆管，所述浆液罐的出料口连接所述输浆管的进浆口，所述输浆管的出浆口通向被灌结构；所述方法包括：

4、获取所述浆液罐内的浆液密度ρ和浆液压力р1，以及所述出浆口对应的浆液压力p2和灌浆流量q；

5、基于所述浆液压力р1、浆液压力p2、灌浆流量q并按预设第一验证式预测浆液密度，并验证所述预测的浆液密与所述度浆液密度ρ的一致性；

6、基于所述浆液密度ρ、灌浆流量q并按所述第一验证式预测灌浆压力差，并验证所述预测的灌浆压力差，与所述浆液压力р1和浆液压力p2差的一致性；

7、基于所述浆液密度ρ、浆液压力р1、浆液压力p2并按所述第一验证式预测灌浆流量，并验真所述预测的灌浆流量与所述灌浆流量q的一致性；

8、所述第一验证式如下式所示：

9、

10、其中，l为输浆管的长度，λ为浆料输送过程的沿程阻力系数，d为输浆管的内径。

11、较佳地，所述方法还包括：

12、获取所述被灌结构对应的抬动值、灌浆压力p3和物探数据；

13、基于所述抬动值和物探数据按预设的第二验证式预测所述被灌结构对应的浆液压力；

14、验真所述预测的浆液压力与所述被灌结构对应的浆液压力p3的一致性；

15、基于所述物探数据和所述被灌结构对应的浆液压力p3按所述第二验证式预测抬动值

16、验证所述预测的抬动值与所述被灌结构对应的抬动值的一致性。

17、较佳地，所述方法还包括：

18、基于所述抬动值和浆液压力p3并按所述第二验证式确定灌浆参数是否满足设计要求。

19、较佳地，所述物探数据至少包括：所述被灌结构对应的孔隙率n0、所述被灌结构周边构造的体积模量km、所述被灌结构所包含缺陷构造的体积模量k、灌浆深度h。

20、较佳地，所述第二验证式如下式所示：

21、

22、其中，εk为被灌结构的体积变形，m表示抬动值。

23、较佳地，所述方法还包括：

24、基于所述灌浆流量q确定灌浆总量，验证所述灌浆总量是否满足设计要求。

25、较佳地，在一致性验真结果为不一致时发出相应报警信息。

26、一种大坝灌浆智能监测装置，应用于灌浆设备，所述灌浆设备包括浆液罐和输浆管，所述浆液罐的出料口连接所述输浆管的进浆口，所述输浆管的出浆口通向被灌结构；

27、所述装置包括：数据采集模块、数据存储模块和预警模块；

28、所述数据采集模块包括密度计、第一压力计、第二压力计、流量计和抬动传感器；

29、所述密度计用于测量浆液罐内的浆液密度ρ，所述第一压力计用于测量所述液罐内的浆液压力р1，所述第二压力计用于测量所述出浆口对应的浆液压力p2，所述流量计用于测量灌浆流量q，所述抬动传感器用于测量所述被灌结构对应的抬动值；

30、所述数据存储装置用于存储密度计、第一压力计、第二压力计、流量计和抬动传感器实时采集的数据，并传送至所述预警模块；

31、所述预警模块配置为执行如上述的大坝灌浆智能监测方法。

32、较佳地，所述数据存储模块与所述预警模块间采用无线数据传输。

33、本发明的优点在于：

34、本发明提供的大坝灌浆智能监测方法及装置，通过对灌浆过程中各项参数的实时监测和实时评估，保证各项参数的准确性，避免灌浆作业中的作弊行为出现。

技术特征：

1.一种大坝灌浆智能监测方法，应用于灌浆设备，所述灌浆设备包括浆液罐和输浆管，所述浆液罐的出料口连接所述输浆管的进浆口，所述输浆管的出浆口通向被灌结构；其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的大坝灌浆智能监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.如权利要求2所述的大坝灌浆智能监测方法，其特征在于，所述方法还包括

4.如权利要求3所述的大坝灌浆智能监测方法，其特征在于，所述物探数据至少包括：所述被灌结构对应的孔隙率n0、所述被灌结构周边构造的体积模量km、所述被灌结构所包含缺陷构造的体积模量k、灌浆深度h。

5.如权利要求4所述的大坝灌浆智能监测方法，其特征在于，所述第二验证式如下式所示：

6.如权利要求1所述的大坝灌浆智能监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.如权利要求1至6其中任一项所述的大坝灌浆智能监测方法，其特征在于，在一致性验真结果为不一致时发出相应报警信息。

8.一种大坝灌浆智能监测装置，应用于灌浆设备，所述灌浆设备包括浆液罐和输浆管，所述浆液罐的出料口连接所述输浆管的进浆口，所述输浆管的出浆口通向被灌结构；其特征在于，

9.如权利要求8所述的大坝灌浆智能监测装置，其特征在于，所述数据存储模块与所述预警模块间采用无线数据传输。

技术总结
本发明公开一种大坝灌浆智能监测方法，应用于灌浆设备，灌浆设备包括浆液罐和输浆管，浆液罐的出料口连接所述输浆管的进浆口，输浆管的出浆口通向被灌结构；该方法包括：获取浆液罐内的浆液密度ρ和浆液压力р<subgt;1</subgt;，以及出浆口对应的浆液压力p<subgt;2</subgt;和灌浆流量Q；利用第一验证式进行上述各项参数之间的准确性验证。如此，可以有效预测出灌浆过程中的不合理参数并进行预警，在发出预警时可以及时指导人员对进行施工工艺更正，避免灌浆作业中的作弊行为出现，提高施工质量。

技术研发人员：李松辉,雒翔宇,张瑞雪,韩莎莎,王建,董武,张艳君,袁宁宁,罗安舒,薛圆月
受保护的技术使用者：中国水利水电科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13