一種基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及到一種基于框架梁防護(hù)的邊 坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國高速公路建設(shè)起步較晚，邊坡問題的嚴(yán)重性已經(jīng)暴露出來。雖然國外的公路 邊坡監(jiān)測已做到了實(shí)時(shí)監(jiān)測，但國內(nèi)的公路邊坡監(jiān)測預(yù)報(bào)進(jìn)行得較少。長期以來，邊坡工程 的安全性主要依靠設(shè)計(jì)來保證。但由于巖土體復(fù)雜，巖土力學(xué)尚具有半經(jīng)驗(yàn)半理論的特點(diǎn)， 在時(shí)間和空間上對巖土工程的安全度作出準(zhǔn)確的判斷還有較大困難。因此對公路邊坡特別 是對破壞后果嚴(yán)重的重點(diǎn)邊坡應(yīng)有相應(yīng)的監(jiān)測手段，做好監(jiān)測與設(shè)計(jì)、施工、勘察的動(dòng)態(tài)互 補(bǔ)，以監(jiān)測與勘察指導(dǎo)設(shè)計(jì)、施工，確保工程安全性和公路的正常運(yùn)營。
[0003] 目前，常規(guī)監(jiān)測方法測點(diǎn)布設(shè)采用點(diǎn)式布設(shè)，點(diǎn)式傳感器費(fèi)用較高，且在進(jìn)行測點(diǎn) 選擇時(shí)常常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)布設(shè)，常帶有一定盲目性，后期會(huì)出現(xiàn)某些部位出現(xiàn)過大變形但無監(jiān) 測數(shù)據(jù)而導(dǎo)致工程病害的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種經(jīng)濟(jì)省時(shí)、便捷高效的基于框架梁 防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)。
[0005] 本實(shí)用新型所述的一種基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)，所述邊坡坡表 變形監(jiān)測系統(tǒng)包括光纖2、溝槽3、框架梁4、繞線軸承5、鋼筋骨架6、1/4圓形彎筋7、框架梁 模板8、PVC管9、框架梁混凝土 10、調(diào)制解調(diào)儀11和扎帶12 ;所述溝槽3呈網(wǎng)格形挖設(shè)在 邊坡坡表1上，其內(nèi)鋪設(shè)有能內(nèi)置框架梁4的框架梁模板8 ;所述光纖2 -端纏在繞線軸承 5上，另一端沿著框架梁4的鋼筋骨架6呈S型鋪設(shè)；所述1/4圓形彎筋7設(shè)在框架梁4的 水平盡頭，其一端與水平鋼筋骨架601綁扎，另一端與豎向鋼筋骨架602綁扎；所述PVC管 9設(shè)在光纖2的水平起始端2011和豎向末端2021 ;所述框架梁模板8能填充框架梁混凝土 10 ;所述調(diào)制解調(diào)儀11與水平起始端2011或豎向末端2021連接。
[0006] 本實(shí)用新型所述的一種基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)，所述溝槽3深 為 20-30cm。
[0007] 本實(shí)用新型所述的一種基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)，所述光纖2在 安裝完后的外露長度3 50cm。
[0008] 本實(shí)用新型所述的一種基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)，所述框架梁模 板8與水平起始端2011相接處預(yù)留較光纖2直徑大2mm的模板孔洞801。
[0009] 本實(shí)用新型所述的一種基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)，所述PVC管9 直徑較光纖2直徑大2mm，長度3 50m〇
[0010] 本實(shí)用新型所述的一種基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)，所述光纖2 - 端纏在繞線軸承5上，另一端沿著框架梁4的鋼筋骨架6以最大水平距最小豎直距呈S型 鋪設(shè)。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)通過 將光纖植入框架梁中，形成監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，由光纖變形感知邊坡坡表變形，其對邊坡變形的監(jiān)測 覆蓋范圍和采集的變形數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)點(diǎn)式監(jiān)測方法，且因光纖比點(diǎn)式變形監(jiān)測傳感器 費(fèi)用低，解決了傳統(tǒng)點(diǎn)式監(jiān)測方法測點(diǎn)數(shù)量與監(jiān)測費(fèi)用相矛盾的難題，提高了邊坡監(jiān)測效 率，故可廣泛應(yīng)用于公路邊坡、鐵路邊坡在框架梁防護(hù)條件下的坡表變形監(jiān)測。
【附圖說明】
[0012] 圖1 :邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)整體圖；圖2 :光纖綁扎位置剖面圖；圖3 :水平框 架與豎向框架交點(diǎn)處1/4圓形彎筋示意圖；圖4 :孔洞處PVC管示意圖；光纖-2、水平光 纖-201、豎向光纖-202、轉(zhuǎn)彎處光纖-203、水平起始端-2011、豎向末端-2021、溝槽-3、框 架梁-4、水平框架梁-401、豎向框架-402、繞線軸承-5、鋼筋骨架-6、水平鋼筋骨架-601、 豎向鋼筋骨架-602、1/4圓形彎筋-7、框架梁模板-8、模板孔洞-801、PVC管-9、框架梁混 凝土 -10、調(diào)制解調(diào)儀-11、扎帶-12。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型所述的基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān) 測系統(tǒng)做進(jìn)一步說明，但是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于此。
[0014] 實(shí)施例1
[0015] -種基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)，所述邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)包括 光纖2、溝槽3、框架梁4、繞線軸承5、鋼筋骨架6、1/4圓形彎筋7、框架梁模板8、PVC管9、 框架梁混凝土 10、調(diào)制解調(diào)儀11和扎帶12 ;所述溝槽3呈網(wǎng)格形挖設(shè)在邊坡坡表1上，其 內(nèi)鋪設(shè)有能內(nèi)置框架梁4的框架梁模板8 ;所述光纖2 -端纏在繞線軸承5上，另一端沿著 框架梁4的鋼筋骨架6以最大水平距最小豎直距呈S型鋪設(shè)；所述1/4圓形彎筋7設(shè)在框 架梁4的水平盡頭，其一端與水平鋼筋骨架601綁扎，另一端與豎向鋼筋骨架602綁扎；所 述PVC管9設(shè)在光纖2的水平起始端2011和豎向末端2021 ;所述框架梁模板8能填充框 架梁混凝土 10 ;所述調(diào)制解調(diào)儀11與水平起始端2011或豎向末端2021連接；所述溝槽3 深為20-30cm ;所述光纖2在安裝完后的外露長度3 50cm ;所述框架梁模板8與水平起始端 2011相接處預(yù)留較光纖2直徑大2mm的模板孔洞801 ;所述PVC管9直徑較光纖2直徑大 2mm，長度蘭50m。
[0016] 現(xiàn)有某高速公路黃土邊坡，一級邊坡坡長9 m，水平框架間距從下到上依次為 I. 5m、3m、3m、l. 5m，豎直框架間距3m，框架梁截面為20cmX30cm，鋼筋骨架為6肢φ16螺紋 鋼筋，扎帶為φΜ螺紋鋼筋，扎帶間距20cm。該邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)的具體安裝操作為： ①根據(jù)設(shè)計(jì)和規(guī)范中對邊坡坡面變形的監(jiān)測要求（三層水平框架梁，呈"S"形布設(shè)），將 需要監(jiān)測測點(diǎn)用光纖覆蓋，計(jì)算光纖需要長度，本實(shí)施例需要光纖長度為43m(水平：3mX4 個(gè)X3層=36m，豎向：3mXl個(gè)X2層=6m，兩端各預(yù)留0. 5m，光纖方便保護(hù)和后期數(shù)據(jù)采 集，合計(jì)36m+6m+lm = 43m);②在邊坡坡表按設(shè)計(jì)要求挖出溝槽，溝槽深度為20cm，供后續(xù) 框架梁嵌入坡面，使框架梁與邊坡坡面變形協(xié)調(diào)一致；③將光纖纏繞到繞線軸承上，光纖通 過第一層水平框架梁中鋼筋骨架進(jìn)行固定，呈"S"形布設(shè)，將繞線軸承上光纖從第一層左側(cè) 水平框架梁鋼筋骨架內(nèi)側(cè)穿入，直至繞線軸承上光纖剩余50cm，將穿入水平框架梁的光纖 依次拉直，并從左側(cè)按箍筋間距用扎帶依次綁扎到框架梁的受力主筋內(nèi)側(cè)，直至將穿入水 平框架梁中光纖全部固定到水平鋼筋骨架內(nèi)側(cè)；④制作1/4圓形彎筋，將該彎筋綁扎在第 一層水平框架梁右側(cè)與豎向框架梁交點(diǎn)鋼筋處，1/4圓形彎筋一端與綁扎光纖的水平鋼筋 綁扎，另一端與豎向受力鋼筋綁扎，將水平光纖通過1/4圓平順過渡到豎向框架鋼筋骨架 內(nèi)側(cè)中，光纖轉(zhuǎn)彎處，扎帶適當(dāng)加密，防止光纖脫離1/4圓形彎筋導(dǎo)致光纖光損耗過大，影 響后期數(shù)據(jù)采集，將光纖自下而上穿過第一層右側(cè)豎向光纖，將剩余光纖纏繞到繞線軸承 上；⑤架設(shè)第一層框架梁模板，將光纖起始端與豎向光纖末端用PVC管保護(hù)好，且該處模板 預(yù)留PVC管大小孔，封堵嚴(yán)實(shí)，避免漏出混凝土漿液污染光纖，澆筑第一層框架梁混凝土； ⑥按上述類似方法，完成全部光纖布設(shè)；⑦將分布式光纖調(diào)制解調(diào)儀接入光纖任意一端點(diǎn)， 采集光纖沿整個(gè)框架梁結(jié)構(gòu)的光信號信息，經(jīng)過后期處理作為初始讀數(shù)，定期讀取光纖變 形數(shù)據(jù)，同初始讀數(shù)對比，即得到框架梁結(jié)構(gòu)變形，由于框架梁嵌在邊坡坡表內(nèi)，框架結(jié)構(gòu) 變形與邊坡坡表變形可認(rèn)為協(xié)調(diào)一致，即可得到邊坡坡表變形。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)通過 將光纖植入框架梁中，形成監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，由光纖變形感知邊坡坡表變形，其對邊坡變形的監(jiān)測 覆蓋范圍和采集的變形數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)點(diǎn)式監(jiān)測方法，且因光纖比點(diǎn)式變形監(jiān)測傳感器 費(fèi)用低，解決了傳統(tǒng)點(diǎn)式監(jiān)測方法測點(diǎn)數(shù)量與監(jiān)測費(fèi)用相矛盾的難題，提高了邊坡監(jiān)測效 率，故可廣泛應(yīng)用于公路邊坡、鐵路邊坡在框架梁防護(hù)條件下的坡表變形監(jiān)測。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述邊坡坡表變形監(jiān) 測系統(tǒng)包括光纖（2)、溝槽（3)、框架梁（4)、繞線軸承（5)、鋼筋骨架（6)、1/4圓形彎筋（7)、 框架梁模板（8)、PVC管（9)、框架梁混凝土（10)、調(diào)制解調(diào)儀（11)和扎帶（12);所述溝槽 (3)呈網(wǎng)格形挖設(shè)在邊坡坡表（1)上，其內(nèi)鋪設(shè)有能內(nèi)置框架梁（4)的框架梁模板（8);所 述光纖（2) -端纏在繞線軸承（5)上，另一端沿著框架梁（4)的鋼筋骨架(6)以最大水平 距最小豎直距呈S型鋪設(shè)；所述1/4圓形彎筋（7)設(shè)在框架梁（4)的水平盡頭，其一端與水 平鋼筋骨架（601)綁扎，另一端與豎向鋼筋骨架（602)綁扎；所述PVC管（9)設(shè)在光纖（2) 的水平起始端（2011)和豎向末端（2021);所述框架梁模板（8)能填充框架梁混凝土（10); 所述調(diào)制解調(diào)儀（11)與水平起始端（2011)或豎向末端（2021)連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在 于，所述溝槽（3)深為20-30cm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在 于，所述光纖（2)在安裝完后的外露長度3 50cm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在 于，所述框架梁模板（8)與水平起始端（2011)相接處預(yù)留較光纖（2)直徑大2mm的模板孔 洞（801)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在 于，所述PVC管（9)直徑較光纖⑵直徑大2mm，長度蘭50m。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在 于，所述光纖（2) -端纏在繞線軸承（5)上，另一端沿著框架梁（4)的鋼筋骨架(6)以最大 水平距最小豎直距呈S型鋪設(shè)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及到一種基于框架梁防護(hù)的邊坡坡表變形監(jiān)測系統(tǒng)。其包括光纖、溝槽、1/4圓形彎筋、框架梁模板、PVC管、框架梁混凝土和調(diào)制解調(diào)儀；所述溝槽呈網(wǎng)格形挖設(shè)在邊坡坡表上，其內(nèi)鋪設(shè)有能內(nèi)置框架梁的框架梁模板；所述光纖一端纏在繞線軸承上，另一端呈S型沿著框架梁的鋼筋骨架鋪設(shè)；所述1/4圓形彎筋設(shè)在框架梁的水平盡頭，其一端與水平鋼筋骨架綁扎，另一端與豎向鋼筋骨架綁扎；所述PVC管設(shè)在光纖的水平起始端和豎向末端；所述框架梁模板能填充框架梁混凝土；所述纖調(diào)制解調(diào)儀與水平起始端或豎向末端連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型對邊坡變形的監(jiān)測覆蓋范圍和采集的變形數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)點(diǎn)式監(jiān)測方法，且傳感器費(fèi)用低。
【IPC分類】G01B11/16
【公開號】CN204831211
【申請?zhí)枴緾N201520322235
【發(fā)明人】孫志杰, 申俊敏, 張軍, 董立山, 趙建斌, 馬林, 員康鋒, 朱曉斌, 張艷聰, 劉志勝
【申請人】山西省交通科學(xué)研究院
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年5月18日