專利名稱：嵌入式測(cè)縫計(jì)及檢測(cè)裂縫張合度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)混凝土、巖土結(jié)構(gòu)物內(nèi)部(或深部)裂縫或結(jié)構(gòu)縫張合度的 嵌入式測(cè)縫計(jì)，該測(cè)縫計(jì)適用于水利水電工程、巖土工程及其他建筑領(lǐng)域所涉及到的混凝 土結(jié)構(gòu)物、巖石邊坡、地下洞室、工業(yè)與民用建筑裂縫的檢測(cè)監(jiān)控。本發(fā)明還涉及一種使 用本發(fā)明測(cè)縫計(jì)檢測(cè)裂縫張合度的方法。
背景技術(shù)：
水利電力工程中的壩體為混凝土和巖體的結(jié)合體，由于種種因素壩體或巖石邊坡在經(jīng) 歷一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)裂縫或不良結(jié)構(gòu)面，為確保工程的使用安全，需要對(duì)裂縫或不良結(jié)構(gòu) 面進(jìn)行長(zhǎng)期實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，以便隨時(shí)掌握裂縫的張合情況。目前，通用的監(jiān)測(cè)手段是在壩面 或巖體上鉆孔穿過(guò)裂縫或結(jié)構(gòu)面，然后埋入很長(zhǎng)的測(cè)桿，通過(guò)測(cè)桿在孔口安裝測(cè)量裝置， 這種方式不僅實(shí)施過(guò)程復(fù)雜，而且只能測(cè)量全孔的變形，為綜合值，其值包含混凝土的自 身膨脹或收縮變形及測(cè)桿的變形，不直觀，觀測(cè)效果也不好，且孔口儀器難以保護(hù)。在其 它混凝土結(jié)構(gòu)物工程和巖土工程中也存在類似的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種嵌入式測(cè) 縫計(jì)，它不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)施和檢測(cè)方便，而且定位牢靠，測(cè)量性能可靠，測(cè)量精度高， 可直接長(zhǎng)期測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)和巖土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的裂縫和結(jié)構(gòu)面的張合變化情況。
本發(fā)明的所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)使用上述的嵌入式測(cè)縫計(jì)提供一種將測(cè) 縫計(jì)直接跨接裂縫兩側(cè)的檢測(cè)裂縫張合度方法。
本發(fā)明為解決上述提出的問(wèn)題所采用的嵌入式測(cè)縫計(jì)技術(shù)方案為包括有傳感器護(hù)套 和安設(shè)在傳感器護(hù)套中的位移傳感器，在傳感器護(hù)套的兩端通過(guò)接桿聯(lián)接有孔位定位裝置。
按上述方案，所述的傳感器護(hù)套為滑動(dòng)伸縮護(hù)套，由內(nèi)、外套管相互套接配置而成。
按上述方案，所述的孔位定位裝置包括有皮囊，皮囊上分別連接進(jìn)漿管和排氣管，皮 囊腔呈圓筒形，用以灌注可膨脹固化的水溶性聚氨脂。
按上述方案，所述的水溶性聚氨脂膨脹率達(dá)170 250%，膨脹凝結(jié)固化后成彈性體。 按上述方案，所述的滑動(dòng)伸縮護(hù)套兩端通過(guò)接頭與接桿相聯(lián)，接桿的另一端聯(lián)接錨頭， 圓筒形的皮囊中部設(shè)通孔套裝在錨頭上。按上述方案，所述的滑動(dòng)伸縮護(hù)套的一端安設(shè)有電纜，電纜與位移傳感器相導(dǎo)通。
本發(fā)明檢測(cè)裂縫張合度方法的技術(shù)方案為在裂縫的一側(cè)鉆檢測(cè)孔，檢測(cè)孔須對(duì)穿裂 縫面，即檢測(cè)孔的中心線對(duì)穿裂縫兩側(cè)的裂縫面；然后將上述嵌入式測(cè)縫計(jì)的傳感器滑動(dòng) 伸縮護(hù)套預(yù)拉一段量程，再將整個(gè)測(cè)縫計(jì)順檢測(cè)孔軸向安裝于孔內(nèi)跨縫處，使測(cè)縫計(jì)的兩 端孔位定位裝置分別落位于裂縫兩側(cè)的混凝土或巖體中，通過(guò)孔位定位裝置使所述測(cè)縫計(jì) 兩端與裂縫兩側(cè)的檢測(cè)孔牢固相聯(lián)，通過(guò)引出電纜對(duì)傳感器進(jìn)行檢測(cè)。
按上述方案，安裝測(cè)縫計(jì)使傳感器滑動(dòng)伸縮護(hù)套內(nèi)套管朝向孔內(nèi)，外套管朝向孔外。
按上述方案，所述的檢測(cè)孔與裂縫面基本相垂直。
按上述方案，所述的孔位定位裝置包括有皮囊，皮囊上分別連接進(jìn)漿管和排氣管，皮 囊腔呈圓筒形，按所需凝結(jié)時(shí)間配好水溶性聚氨脂，將聚氨酯液體通過(guò)進(jìn)漿管灌入底部(孔 內(nèi)側(cè))皮囊內(nèi)，直至排氣管反漿憋住排氣管，使皮囊內(nèi)充滿聚氨酯液體后憋住進(jìn)漿管，用 同樣的方式灌注h部(孔外側(cè))皮囊，當(dāng)聚氨酯膨脹凝結(jié)固化后，在彈性張力作用下使孔 位定位裝置牢固定位在檢測(cè)孔中，即使測(cè)縫計(jì)兩端與裂縫兩側(cè)混凝土體或巖體牢固結(jié)合定 位。
本發(fā)明的有益效果在于1、能長(zhǎng)期有效和精確地測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)和巖體內(nèi)部(深部) 的裂縫和結(jié)構(gòu)面的張合度及發(fā)展情況，隨時(shí)掌握裂縫的張合情況，為工程建筑物的安全運(yùn) 行和管理提供信息，為工程建筑物安全評(píng)價(jià)提供技術(shù)支持；2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)置合理，使用 時(shí)直接嵌入裂縫，定位便捷牢靠，檢測(cè)精度高，運(yùn)行性能可靠，實(shí)施和使用方便，實(shí)用性 強(qiáng)，且儀器安裝在孔內(nèi)，利于保護(hù)，無(wú)需要維修和保養(yǎng)，使用壽命長(zhǎng)；3、解決了深部裂縫 難以監(jiān)測(cè)的問(wèn)題，為工程安全監(jiān)測(cè)及科學(xué)研究提供了一種新的方式，促進(jìn)了裂縫監(jiān)測(cè)技術(shù) 的發(fā)展。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的正視結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。包括有傳感器護(hù)套和安設(shè)在傳感器護(hù)套中 的位移傳感器，所述的傳感器護(hù)套為滑動(dòng)伸縮護(hù)套，由內(nèi)、外套管7、 8相互套接配置而成， 內(nèi)、外套管由工程塑料PVC制成，在外套管的近端口處設(shè)置有密封圈9與內(nèi)套管相配置， 以保持滑動(dòng)伸縮護(hù)套內(nèi)孔的密封，在外套管端口一側(cè)還配置有阻尼螺釘15，用以調(diào)節(jié)內(nèi)、 外套管的滑動(dòng)阻力；在滑動(dòng)伸縮護(hù)套的內(nèi)孔設(shè)置有高精度位移傳感器12，位移傳感器為弦 式傳感器，主要參數(shù)為量程25—50mm、靈敏度0. 02%F. S、溫度范圍-20—+80。C;在內(nèi)、外套管的外端分別安設(shè)有接頭10、 11，位移傳感器的一端固定在內(nèi)套管7內(nèi)，位移傳感器 的另一頭為傳感器測(cè)桿13，傳感器測(cè)桿的端頭通過(guò)螺釘14與外套管端頭的接頭11相聯(lián)接； 在所述的滑動(dòng)伸縮護(hù)套兩端通過(guò)接頭與接桿6相聯(lián)，接桿的另一端聯(lián)接錨頭2，錨頭呈繞 線盤(pán)狀，在錨頭上安設(shè)孔位定位裝置。所述的接頭、接桿和錨頭均由不銹鋼制成。所述的 孔位定位裝置包括有皮囊l，皮囊為橡膠皮囊，皮囊上分別連接進(jìn)槳管4和排氣管5，皮囊 腔呈圓筒形，中部設(shè)通孔套裝在錨頭中，皮囊內(nèi)徑10mm、外徑76 91 mm、高60 100 mm， 用以灌注可膨脹固化的LW型水溶性聚氨脂3，該水溶性聚氨脂溶水后體積可膨脹 170~250%，膨脹固化后成彈性體。此外，在內(nèi)套管的接頭10的一側(cè)設(shè)置有電纜接頭17并 聯(lián)接電纜16，電纜與位移傳感器12相導(dǎo)通。由此構(gòu)成嵌入式測(cè)縫計(jì)。
本實(shí)施例的使用過(guò)程為先在裂縫的一側(cè)鉆檢測(cè)孔，檢測(cè)孔須對(duì)穿裂縫面，即檢測(cè)孔 的中心線對(duì)穿裂縫兩側(cè)的裂縫面(檢測(cè)孔與裂縫面基本相垂直)；然后將傳感器護(hù)套預(yù)拉一 段量程，適度上緊滑動(dòng)護(hù)套上的緊固螺栓，再將整個(gè)測(cè)縫計(jì)順檢測(cè)孔向安裝于孔內(nèi)跨縫處， 使測(cè)縫計(jì)的兩端孔位定位裝置分別落位于裂縫兩側(cè)的混凝土或巖體中，并使其傳感器護(hù)套 內(nèi)套管朝向孔內(nèi)，外套管朝向孔外；按所需凝結(jié)時(shí)間(一般10—30分鐘)配好LW型水溶 性聚氨脂(水與聚氨酯配比可事前做試驗(yàn)取得)，將聚氨酯液體通過(guò)進(jìn)漿管灌入底部(孔內(nèi) 側(cè))皮囊內(nèi)，直至排氣管反漿憋住排氣管，若是向下的孔可不加壓，若是水平孔或向上孔， 應(yīng)采用手搖式壓力泵適度加壓，使皮囊內(nèi)充滿液體后憋住進(jìn)漿管。檢查無(wú)誤后，用同樣的 方式灌注上部(孔外側(cè))皮囊，當(dāng)聚氨酯膨脹凝結(jié)固化后，在彈性張力作用下使孔位定位 裝置牢固定位在檢測(cè)孔中，即使測(cè)縫計(jì)兩端與裂縫兩側(cè)混凝土體或巖體牢固結(jié)合定位，使 位移傳感器隨裂縫的伸縮張合而伸縮位移，通過(guò)引出電纜對(duì)傳感器進(jìn)行檢測(cè)，可實(shí)時(shí)長(zhǎng)期 地對(duì)裂縫實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或人工測(cè)量。
權(quán)利要求
1、一種嵌入式測(cè)縫計(jì)，其特征在于包括有傳感器護(hù)套和安設(shè)在傳感器護(hù)套中的位移傳感器，在傳感器護(hù)套的兩端通過(guò)接桿聯(lián)接有孔位定位裝置。
2、 按權(quán)利要求1所述的嵌入式測(cè)縫計(jì)，其特征在于所述的傳感器護(hù)套為滑 動(dòng)伸縮護(hù)套，由內(nèi)、外套管相互套接配置而成。
3、 按權(quán)利要求1或2所述的嵌入式測(cè)縫計(jì)，其特征在于所述的孔位定位裝置 包括有皮囊，皮囊上分別連接進(jìn)漿管和排氣管，皮囊腔呈圓筒形，用以灌注可膨 脹固化的水溶性聚氨脂。
4、 按權(quán)利要求3所述的嵌入式測(cè)縫計(jì)，其特征在于所述的水溶性聚氨脂膨脹 率達(dá)170 250%，膨脹凝結(jié)固化后成彈性體。
5、 按權(quán)利要求3所述的嵌入式測(cè)縫計(jì)，其特征在于所述的滑動(dòng)伸縮護(hù)套兩端 通過(guò)接頭與接桿相聯(lián)，接桿的另一端聯(lián)接錨頭，圓筒形的皮囊中部設(shè)通孔套裝在 錨頭上。
6、 按權(quán)利要求1或2所述的嵌入式測(cè)縫計(jì)，其特征在于所述的位移傳感器為弦式傳感器。
7、 按權(quán)利要求2所述的嵌入式測(cè)縫計(jì)，其特征在于內(nèi)、外套管由工程塑料 PVC制成，在外套管的近端口處設(shè)置有密封圈與內(nèi)套管相配置，在外套管端口一 側(cè)還配置有阻尼螺釘。
8、 按權(quán)利要求7所述的嵌入式測(cè)縫計(jì)，其特征在于在內(nèi)、外套管的外端分別 安設(shè)有接頭，位移傳感器的一端固定在內(nèi)套管內(nèi)，位移傳感器的另一頭為傳感器 測(cè)桿，傳感器測(cè)桿的端頭通過(guò)螺釘與外套管端頭的接頭相聯(lián)接；所述的滑動(dòng)伸縮 護(hù)套的一端安設(shè)有電纜，電纜與位移傳感器相導(dǎo)通。
9、 一種檢測(cè)裂縫張合度的方法，其特征在于在裂縫的一側(cè)鉆檢測(cè)孔，檢測(cè) 孔須對(duì)穿裂縫面，即檢測(cè)孔的中心線對(duì)穿裂縫兩側(cè)的裂縫面；然后將權(quán)利要求2 一8中任一項(xiàng)所述的嵌入式測(cè)縫計(jì)的傳感器滑動(dòng)伸縮護(hù)套預(yù)拉一段量程，再將整 個(gè)測(cè)縫計(jì)順檢測(cè)孔軸向安裝于孔內(nèi)跨縫處，使測(cè)縫計(jì)的兩端孔位定位裝置分別落 位于裂縫兩側(cè)的混凝土或巖體中，通過(guò)孔位定位裝置使所述測(cè)縫計(jì)兩端與裂縫兩 側(cè)的檢測(cè)孔牢固相聯(lián)，通過(guò)引出電纜對(duì)傳感器進(jìn)行檢測(cè)。
10、 按權(quán)利要求9所述的檢測(cè)裂縫張合度的方法，其特征在于所述的孔位定 位裝置包括有皮囊，皮囊上分別連接進(jìn)漿管和排氣管，皮囊腔呈圓筒形，按所需 凝結(jié)時(shí)間配好水溶性聚氨脂，將聚氨酯液體通過(guò)進(jìn)漿管灌入底部皮囊內(nèi)，直至排氣管反漿憋住排氣管，使皮囊內(nèi)充滿聚氨酯液體后憋住進(jìn)漿管，用同樣的方式灌注上部皮囊，當(dāng)聚氨酯膨脹凝結(jié)固化后，在彈性張力作用下使孔位定位裝置牢固定位在檢測(cè)孔中，即使測(cè)縫計(jì)兩端與裂縫兩側(cè)混凝土體或巖體牢固結(jié)合定位。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)混凝土、巖土結(jié)構(gòu)物內(nèi)部(或深部)裂縫或結(jié)構(gòu)縫張合度的嵌入式測(cè)縫計(jì)及檢測(cè)方法，包括有傳感器護(hù)套和安設(shè)在傳感器護(hù)套中的位移傳感器，在傳感器護(hù)套的兩端通過(guò)接桿聯(lián)接有孔位定位裝置。本發(fā)明的有益效果在于1.能長(zhǎng)期有效和精確地測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)和巖體內(nèi)部(深部)的裂縫和結(jié)構(gòu)面的張合度及發(fā)展情況，隨時(shí)掌握裂縫的張合情況，為工程建筑物的安全運(yùn)行和管理提供信息，為工程建筑物安全評(píng)價(jià)提供技術(shù)支持；2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)置合理，使用時(shí)直接嵌入裂縫，定位便捷牢靠，檢測(cè)精度高，運(yùn)行性能可靠，實(shí)施和使用方便，實(shí)用性強(qiáng)，且儀器安裝在孔內(nèi)，利于保護(hù)，無(wú)需要維修和保養(yǎng)，使用壽命長(zhǎng)；3.檢測(cè)方法直接方便。
文檔編號(hào)G01B21/16GK101482406SQ200910060608
公開(kāi)日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者呂國(guó)梁, 廖仁強(qiáng), 郝長(zhǎng)江, 陳志康, 斌 黃 申請(qǐng)人:長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院