本實用新型涉及一種用于建設工程中橫向撓度曲線測量的裝置。

背景技術(shù)：

建設工程項目的全過程中，基坑邊緣、建(構(gòu))筑物沿其深度或高度方向的橫向位移分布是決定其安全性能的重要標志，在其服役期間，對其使用性能的評價至關(guān)重要。但傳統(tǒng)的測量方式多為全站儀或水平儀等，需要人工測量，人力成本高、設備昂貴，容易受天氣等環(huán)境因素影響，并不能對危險進行實時的預警。因此，急切需要一種成本低廉、操作簡單且高度自動化的實時測量裝置和方法來解決目前在建設工程中用于橫向撓度曲線的上的眾多難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是要解決人工測量無法實現(xiàn)實時監(jiān)測、監(jiān)測效率低、設備昂貴等技術(shù)問題，提供一種建設工程中成本低廉、操作簡單、能實現(xiàn)高效率實時監(jiān)測的橫向撓度曲線測量裝置。

為了解決上述問題，本實用新型按以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：

本實用新型所述用于建設工程中橫向撓度曲線測量的裝置，包括預埋在待測工程中的套管、傾角傳感器、應變測量帶、測量集成電橋、信號發(fā)射裝置和集成終端；

所述套管包括外套管和套設在所述外套管內(nèi)的內(nèi)套管；

所述應變測量帶設置在所述內(nèi)套管的管壁上；

所述傾角傳感器、測量集成電橋設置在所述套管的頂端；

所述應變測量帶將測量到的數(shù)據(jù)傳輸至測量集成電橋，測量集成電橋?qū)⑿盘柦?jīng)信號發(fā)射裝置發(fā)射至集成終端；所述傾角傳感器與所述集成終端通訊連接。

所述用于建設工程中橫向撓度曲線測量的裝置，其特征在于：所述外套管的內(nèi)壁至少設置有兩個定位凹槽，所述內(nèi)套管的外壁設置有插入所述定位凹槽的定位凸緣；

所述定位凹槽和所述定位凸緣均沿所述套管的軸線方向設置。

進一步地，所述內(nèi)套管包括若干拼接的短套管，所述短套管的上端設置有定位插槽，所述短套管的下端設置有與相鄰的短套管的定位插槽配合的定位插塊。

進一步地，所述定位插槽內(nèi)設置有橡膠密封條，所述定位插塊上設置有橡膠墊層；

所述定位插槽的高度小于所述定位插塊與橡膠墊層的高度之和，并大于所述定位插塊的厚度。

進一步地，所述短套管包括兩個拼接的半圓管，所述半圓管的一拼接面上設置有凹止口，另一拼接面上設置有凸止口；所述半圓管上的凸止口與拼接的半圓管上的凹止口相配合；

所述半圓管的內(nèi)壁設置有用于粘貼應變測量帶的定位槽。

進一步地，所述應變測量帶包括基板印刷電路、若干電阻應變片、接線端子，所述電阻應變片沿所述內(nèi)套管軸線方向均勻分布，所述電阻應變片設置在內(nèi)套管的管壁上，所述電阻應變片通過所述基板印刷電路與所述測量集成電橋電連接。

進一步地，相鄰電阻應變片的距離為15cm-50cm。

進一步地，所述短套管的長度為1m-3m。

一種用于測量建設工程中橫向撓度曲線的方法，包括以下步驟：

S1、在待測構(gòu)件、土體中預埋外套管；

S2、在內(nèi)套管的管壁上粘貼應變測量帶；

S3、將應變測量帶與測量集成電橋連接，將所述測量集成電橋與信號發(fā)射裝置連接，通過所述測量集成電橋?qū)兤瑴y量信號置零；

S4、將內(nèi)套管插入外套管；

S5、在套管裸露端部安裝傾角傳感器，并將其與設置在套管的管口的集成終端連接；

S6、通過集成終端設置測量參數(shù)，開始測量；

S7、通過集成終端的顯示模塊或互聯(lián)網(wǎng)終端查詢測量結(jié)果。

進一步地，所述內(nèi)套管包括若干拼接的短套管，所述短套管的上端設置有定位插槽，所述短套管的下端設置有與相鄰的短套管的定位插槽配合的定位插塊；

所述短套管包括兩個拼接的半圓管，所述半圓管的一拼接面上設置有凹止口，另一拼接面上設置有凸止口；

所述半圓管上的凸止口與拼接的半圓管上的凹止口相配合；

S2中，將應變測量帶粘貼在半圓管內(nèi)，再將兩個半圓管拼裝成短套管；

S4中，將短套管逐段拼接插入所述外套管。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型所述用于建設工程中橫向撓度曲線測量的裝置，通過設置外套管和內(nèi)套管，外套管預埋在待測的土體或混凝土中，作為防護、防水的作用，可以進一步保護測量幾乎不受到混凝土澆筑，地下水的影響，使得內(nèi)套管能循環(huán)使用，節(jié)省施工材料，環(huán)保，而且不需要重復粘貼應變測量帶，可工業(yè)化生產(chǎn)內(nèi)套管，減小誤差，提高施工效率。同時本實用新型安裝方便，測量操作簡單，減少了傳統(tǒng)測量過程中人力消耗,可廣泛用于建筑、巖土和道橋等相關(guān)監(jiān)測工程，可靈活接入其他監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)同監(jiān)測。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明，其中：

圖1是本實用新型所述用于構(gòu)建橫向位移分布無線測量的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型所述用于構(gòu)建橫向位移分布無線測量的裝置的工作原理圖；

圖3是本實用新型所述用于構(gòu)建橫向位移分布無線測量的裝置中內(nèi)套管的橫截面示意圖；

圖4是本實用新型所述用于構(gòu)建橫向位移分布無線測量的裝置中內(nèi)套管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型所述用于構(gòu)建橫向位移分布無線測量的裝置中短套管下連接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型所述用于構(gòu)建橫向位移分布無線測量的裝置中內(nèi)套管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1～圖6所示，本實用新型所述用于測量建設工程中橫向撓度曲線的裝置，包括套管1、傾角傳感器2、應變測量帶3、測量集成電橋4和信號發(fā)射裝置5和集成終端；所述套管包括外套管11和套設在所述外套管11內(nèi)的內(nèi)套管12，本實施例中所述集成終端選用無線集成裝置6。

所述應變測量帶3設置在所述內(nèi)套管12的管壁上；所述傾角傳感器2設置在所述套管1的頂端，所述內(nèi)套管12上端設置有定位片18，所述定位片18用于測量集成電橋4和信號發(fā)射裝置5的安裝位置。

所述應變測量帶3將測量到的數(shù)據(jù)傳輸至測量集成電橋4，測量集成電橋4將信號經(jīng)信號發(fā)射裝置5發(fā)射至無線集成裝置6；所述傾角傳感器2、信號發(fā)射裝置5分別與所述無線集成裝置6通訊連接。

所述外套管11的內(nèi)壁至少設置有兩個定位凹槽13，所述內(nèi)套管12的外壁設置有插入所述定位凹槽13的定位凸緣14；所述定位凹槽13和所述定位凸緣14沿所述套管的周向設置，本實施例中，所述定位凹槽13為兩個，但本實用新型中的定位凹槽不局限于兩個，也可以根據(jù)實際的套管直徑，沿圓周方向均勻設置三個定位凹槽、四個定位凹槽等。

所述內(nèi)套管12包括若干拼接的短套管，本實施例中，所述短套管的長度為1.5m，但本實用新型所述短套管的長度可以根據(jù)實際施工需要，選擇1m、2m、2.5m、3m等長度。所述短套管的上端設置有定位插槽121，所述短套管的下端設置有與相鄰的短套管的定位插槽121配合的定位插塊123。所述定位插槽121內(nèi)設置有橡膠密封條122，所述定位插塊123上設置有橡膠墊層124。所述定位插槽121的高度小于所述定位插塊123與橡膠墊層124的高度之和，并大于所述定位插塊123的厚度。使得定位插塊123插入定位插槽121后，橡膠密封條122和橡膠墊層124受到擠壓，能很好地密封兩段內(nèi)套管12拼接的接縫。

所述短套管包括兩個拼接的半圓管，所述半圓管的一拼接面上設置有凹止口16，另一拼接面上設置有凸止口17；所述半圓管上的凸止口17與拼接的半圓管上的凹止口16相配合，所述半圓管的內(nèi)壁設置有用于粘貼應變測量帶3的定位槽15。

所述應變測量帶3上設置有基板印刷電路31，若干與電阻應變片32和對應的接線端子33，所述電阻應變片32通過基板印刷電路31與所述接線端子33連接，所述接線端子33通過導線與所述測量集成電橋4的輸入端連接；所述測量集成電橋4的輸出端與所述信號發(fā)射裝置5通過導線連接；各段內(nèi)套管12中的所述信號發(fā)射裝置5之間及其與所述無線集成裝置6通過無線通訊網(wǎng)絡連接；所述傾角傳感器2通過導線與所述無線集成裝置6連接。

所述電阻應變片32沿所述內(nèi)套管軸線方向均勻分布，本實施例中，相鄰電阻應變片的距離為30cm，但本實用新型中相鄰電阻應變片的距離可以根據(jù)工程的需要，設置15cm、20cm、25cm、35cm、40cm、45cm、50cm。

所述無線集成裝置6置于所述組合式套管的裸露管口處。所述無線集成裝置6包括用于控制測量的控制終端61，用于接收信號的信號接收器62，用于儲存信號的信號儲存器63，用于處理傳感器模擬信號處理的運算電路64，A/D轉(zhuǎn)換模塊65，顯示模塊66和用于將測量結(jié)果傳輸至互聯(lián)網(wǎng)終端的無線發(fā)送模塊67。

一種用于測量建設工程中橫向撓度曲線的方法，包括以下步驟：

S1、在待測構(gòu)件、土體中預埋外套管11。

S2、在組成內(nèi)套管12的半圓形管壁的定位槽15中粘貼應變測量帶3。

S3、將應變測量帶3與所述測量集成電橋4連接，將所述測量集成電橋4連接于所述信號發(fā)射裝置5連接，通過所述測量集成電橋4將應變片32測量信號置零。

S4、將兩段半圓形管壁對接形成內(nèi)套管12，并逐段接駁內(nèi)套管12后插入外套管11。

S5、在所述套管裸露端部的安裝傾角傳感器2，并將其與所述套管管口的無線集成裝置6連接。

S6、通過無線集成裝置6設置測量參數(shù)，開始測量。

S7、通過無線集成裝置6的顯示模塊66或互聯(lián)網(wǎng)終端查詢測量結(jié)果。

本實用新型采用內(nèi)套管和外套管組成套管，預埋在混凝土或土體中，外套管起到很好地防護、防水的作用，使得監(jiān)測結(jié)果不受混凝澆筑以及地下水的影響，所有測量的組件都設置在內(nèi)套管上，內(nèi)套管可拆卸拼裝，可在內(nèi)套管上粘貼好應變測量帶，一組一組工業(yè)化生產(chǎn)，自動化程度高，應變測量帶的位置誤差低，使得監(jiān)測的精度高，而且不需要人值守，全自動24小時監(jiān)測。

本實用新型采用組合式套管與待測構(gòu)件、土體產(chǎn)生協(xié)調(diào)一致的撓度曲線，通過應變測量帶和傾角傳感器測量組合式套管的撓度曲線，可實現(xiàn)待測構(gòu)件、土體的實時測量和結(jié)果的在線監(jiān)測，自動化程度高，解決了測量數(shù)據(jù)處理滯后、測量自動化程度低等技術(shù)問題，保證了測量裝置的防水能力，在測量過程中測量裝置的更換不受初始化置零等操作歷史測量情況的影響，核心部件能夠重復使用，有效降低了測量儀器的成本，同時本實用新型安裝方便，測量操作簡單，減少了傳統(tǒng)測量過程中人力消耗,可廣泛用于建筑、巖土和道橋等相關(guān)監(jiān)測工程，可靈活接入其他監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)同監(jiān)測。

本實施例所述用于建設工程中橫向撓度曲線測量的裝置的其它結(jié)構(gòu)參見現(xiàn)有技術(shù)。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，故凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何修改、等同變化與修飾,均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。