一种旧水泥路面板块脱空注浆的控制系统及控制方法与流程

本发明涉及道路施工，具体涉及一种旧水泥路面板块脱空注浆的控制系统及控制方法。

背景技术：

1、水泥路面在长期行车荷载和自然因素作用下，会出现不同程度的破损现象，严重影响行车安全及舒适性。城市道路“白改黑”施工技术，是在旧水泥路面基础上，铺筑沥青混凝土面层，使其由原来的水泥刚性路面变为沥青柔性路面。在铺筑沥青混凝土之前，根据旧水泥混凝土路面的破损情况，按照设计要求在旧混凝土路面脱空的板块上钻孔，并向钻孔内注浆，达到一定的修复效果。

2、而在现有技术中，对于旧水泥混凝土路面板块的脱空注浆处理，通常采用的是传统的注浆方法，依赖于人工操作，施工人员通常通过经验判断注浆停止时间、封钻孔时间，缺乏精确的控制，延长了施工时间，同一段路面上的不同板块的修复效果不具有一致性，导致施工修复效果较差，容易遭受二次损坏。

技术实现思路

1、本发明提供一种旧水泥路面板块脱空注浆的控制系统及控制方法，以解决传统板块脱空的注浆方法过于依赖施工人员的经验，注浆停止时间和封钻孔时间均缺乏精确的控制，同一段路面上的不同板块的修复效果不具有一致性，导致施工修复效果较差，容易遭受二次损坏的问题。

2、本发明的一种旧水泥路面板块脱空注浆的控制系统，脱空的旧水泥路面板块上布设有呈梅花状的多个钻孔，该系统包括：通信模块以及依次连接的传感器网络模块、中央处理单元和控制执行器；

3、所述传感器网络模块包括第一传感器网络、第二传感器网络、第三传感器网络和第四传感器网络；所述第一传感器网络安装在注浆设备的浆液输出口，获取注浆过程中的注浆压力数据；所述第二传感器网络经钻孔安装在板块上，获取脱空的旧水泥路面板块抬升的位移数据；所述第三传感器网络安装在钻孔内，获取钻孔内浆液的密度和粘度数据；所述第四传感器网络安装在注浆钻孔相邻的钻孔孔口处，获取相邻钻孔是否存在溢出浆液的信息；

4、所述中央处理单元接收由传感器网络模块获取的各项信息，并将各项信息发送至控制执行器；

5、所述控制执行器根据接收到的各项数据信息调整注浆设备的操作参数、控制注浆设备的启停、控制注浆设备的报警；

6、所述通信模块用于传感器网络模块、中央处理单元和控制执行器之间的数据信息传输。

7、本发明的一种旧水泥路面板块脱空注浆的控制方法，该方法包括以下步骤：

8、设置凝结浆液的抗压强度预设值为m，设置板块抬升的位移预设值为n；

9、在与注浆施工环境相同的试验环境条件下，试验获取凝结浆液的抗压强度达到m时对应凝结浆液的密度值a和粘度值b；

10、用注浆设备向钻孔内注浆，第一传感器网络获取注浆过程中的注浆压力数据，并将该数据发送至中央处理单元，第二传感器网络获取板块抬升的位移数据并将该数据发送至中央处理单元；第三传感器网络获取钻孔内凝结浆液的密度和粘度数据，并将该数据发送至中央处理单元；第四传感器网络获取相邻钻孔是否存在溢出浆液的信息，并将该信息发送至中央处理单元；

11、中央处理单元将接收到的各项数据信息发送至控制执行器；

12、控制执行器接收注浆压力数据，调整注浆设备的操作参数，确保将注浆的压力控制在1.5mpa～2.0mpa；

13、控制执行器接收板块抬升的位移数据及相邻钻孔是否存在溢出浆液的信息，当板块抬升的位移到达n或者相邻钻孔存在溢出浆液，控制执行器立即控制注浆设备停止注浆；

14、控制执行器接收钻孔内凝结浆液的密度和粘度数据，待凝结浆液的密度值为a、粘度值为b，控制执行器报警，施工人员封钻孔。

15、本发明相比现有技术的有益效果是：

16、1、本发明中，控制执行器根据第一传感器网络监测到的注浆压力数据灵活调整注浆设备的操作参数，确保注浆的压力控制在设计范围内，避免注浆压力控制不当产生鼓包破坏原有路面结构以及注浆压力过大造成板块扰动，影响修复效果；控制执行器接收第二传感器网络监测到的板块抬升的位移数据，当该位移数据达到预设值时，控制执行器控制注浆设备停止注浆，避免板块抬升过高，出现断裂的情况，影响修复效果，另一方面，控制执行器接收第四传感器网络监测到的相邻钻孔孔口处是否存在溢浆的信息，当相邻钻孔孔口处存在溢浆时，控制执行器控制注浆设备迅速停止注浆，避免大面积污染板块表面，浪费浆液；控制执行器接收钻孔内凝结浆液的密度和粘度数据，当该数据到达对应的凝结浆液抗压强度预设值时，控制执行器报警，提醒施工人员封钻孔，此时浆液的抗压强度能够满足施工要求，及时封钻孔能够节省施工时间；基于通信模块、传感器网络模块、中央处理单元和控制执行器自动化精确控制注浆过程中的相关参数和节点，节省施工时间，提升修复质量。

17、2、本发明中，试验获取凝结浆液的抗压强度达到预设值m时对应的凝结浆液的密度值a和粘度值b，由于凝结浆液的抗压强度无法在施工现场实时获取，同时考虑到凝结浆液的密度和粘度能够间接反映凝结浆液的抗压强度，因此通过监测凝结浆液的密度值和和粘度值间接获取浆液的抗压强度，严格控制凝结浆液的抗压强度，及时封钻孔，缩短施工周期，且整体修复效果更好。

技术特征：

1.一种旧水泥路面板块脱空注浆的控制系统，脱空的旧水泥路面板块上布设有呈梅花状的多个钻孔，其特征在于，包括通信模块以及依次连接的传感器网络模块、中央处理单元和控制执行器；

2.一种旧水泥路面板块脱空注浆的控制方法，其特征在于，使用权利要求1中的旧水泥路面板块脱空注浆的控制系统对注浆过程进行精确控制，该方法包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种旧水泥路面板块脱空注浆的控制系统及控制方法，涉及道路施工技术领域，具体包括通信模块以及依次连接的传感器网络模块、中央处理单元和控制执行器，传感器网络模块包括第一传感器网络、第二传感器网络、第三传感器网络和第四传感器网络，中央处理单元接收由传感器网络模块获取的各项数据信息，并将各项数据信息发送至控制执行器，控制执行器根据接收到的各项数据信息调整注浆设备的操作参数、控制注浆设备的启停、控制注浆设备的报警，采用多个传感器网络，实时监测注浆过程中的各项参数，精确控制注浆过程，达到了良好的注浆效果，施工修复后的旧水泥混凝土路面不容易遭受二次损坏。技术研发人员：李军,庞卫,黄露杰,王小锋,陈荣,孙永震受保护的技术使用者：中铁一局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9