專利名稱:預(yù)應(yīng)力錨固荷載監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種監(jiān)測裝置,尤其是涉及一種預(yù)應(yīng)力錨固荷載監(jiān)測裝置。
背景技術(shù):
目前在巖土工程、橋梁工程及房屋建筑結(jié)構(gòu)中廣泛使用預(yù)應(yīng)力錨固體系,如高邊坡加固、滑坡治理工程等,特別是在西部大開發(fā)中這類工程愈來愈多。為了監(jiān)控錨固工程的安全,須對預(yù)應(yīng)力錨固體系的預(yù)應(yīng)力的變化進(jìn)行長期監(jiān)測,其目的是通過預(yù)應(yīng)力的變化預(yù)測被錨固巖土體的穩(wěn)定性或結(jié)構(gòu)在使用過程中的安全性。
目前的監(jiān)測方法主要是采用在錨索錨墩埋設(shè)壓力傳感器的方法。這種方法一方面由于傳感器的價格昂貴(每只1000-5000元不等,噸位越大,價格越高),一般只能在錨固工程中個別點(diǎn)上埋設(shè)傳感器,存在以點(diǎn)代面的缺陷;另一方面由于須滿足在野外的長期使用,因此對傳感器性能、穩(wěn)定性以及施工時的埋設(shè)技術(shù)要求較高。如果在監(jiān)測過程中傳感器出現(xiàn)問題無法挽救,這將直接影響到工程的整體穩(wěn)定性的評價。因此研究高精度、低成本、無損傷、并可進(jìn)行全面監(jiān)測的測試手段已成為目前預(yù)應(yīng)力錨固工程中亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況,實用新型人基于多年來對巖土及混凝土材料在受載狀態(tài)下的聲學(xué)特性研究成果,通過大量的試驗研究實用新型了預(yù)應(yīng)力錨固荷載的監(jiān)測裝置(Pre-stress Load Testing Installation,PLUTI)。通過在混凝土錨墩中埋設(shè)該裝置,在預(yù)應(yīng)力錨固鎖定施工過程中對已埋設(shè)的裝置進(jìn)行超聲波參數(shù)的標(biāo)定,施工完畢后便可通過測試裝置內(nèi)部填料聲學(xué)參數(shù)的改變來獲取預(yù)應(yīng)力錨固荷載。
本實用新型的技術(shù)解決方案為一種預(yù)應(yīng)力錨固荷載監(jiān)測裝置,其特征在于它由金屬外框、二根鋼筋和一組彈簧片構(gòu)成;金屬外框的上面板與側(cè)面板之間嵌有厚橡膠墊;彈簧片為弧形板,其按弧形相向疊放于金屬外框內(nèi),彈簧片相互之間及其與金屬外框之間的空間充滿填料;最上面一片彈簧片與上面板接觸,最下面一片彈簧片擱置在錨墩上或金屬外框的下面板上;二根鋼筋對稱地置于金屬外框的兩側(cè)并與其側(cè)面板垂直連接。
所述的填料為標(biāo)準(zhǔn)砂和膠泥的混合料。彈簧片為弧形鋼板。一組彈簧片的數(shù)量為3對-5對。最上面一片彈簧片為拱形,最下面一片彈簧片則為反方向的弧形板。金屬外框或為由上面板、兩面或兩面以上的側(cè)面板構(gòu)成的框架;或為一個封閉的盒體。所述的金屬外框為由厚鋼板制作而成。上面板的厚度>側(cè)面板的厚度。所述的上面板的厚度約為2cm,長度約為5cm,寬度約為3cm;側(cè)面板的厚度約為6-8mm,高度約為6-8cm,寬度約為3-5cm;厚橡膠墊的厚度約為1.5cm。鋼筋的直徑約為32mm。
本實用新型的有益技術(shù)效果是結(jié)構(gòu)簡單、制作方便,具有成本低廉、無損傷、操作快速簡單、可進(jìn)行全面長期監(jiān)測的優(yōu)點(diǎn)。在邊坡預(yù)應(yīng)力錨固工程的實際應(yīng)用結(jié)果表明,應(yīng)用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析手段獲得的荷載值精度完全能夠滿足工程要求,并且由此獲得的預(yù)應(yīng)力變化規(guī)律和和傳統(tǒng)的預(yù)埋傳感器的測試結(jié)果基本一致。
圖1為本實用新型的安裝位置圖;圖2為圖1的A-A剖視圖;圖3為圖1的B-B剖視圖;圖4為本實用新型的構(gòu)造圖;圖5為圖4的C-C剖視圖。
附圖中,金屬外框1、上面板1-1、側(cè)面板1-2、下面板1-3、鋼筋2、彈簧片3、厚橡膠墊4、填料5、錨墩6、測試點(diǎn)7。
具體實施方式
一種預(yù)應(yīng)力錨固荷載監(jiān)測裝置,其特征在于它由金屬外框1、二根鋼筋2和一組彈簧片3構(gòu)成;金屬外框1的上面板1-1與側(cè)面板1-2之間嵌有厚橡膠墊4;彈簧片3為弧形板,其按弧形相向疊放于金屬外框1內(nèi),彈簧片3相互之間及其與金屬外框1之間的空間充滿填料5;最上面一片彈簧片3與上面板1-1接觸,最下面一片彈簧片3擱置在錨墩6上或金屬外框1的下面板1-3上;二根鋼筋2分置于金屬外框1的兩側(cè)并與其側(cè)面板1-2垂直連接。
所述的填料5為標(biāo)準(zhǔn)砂和膠泥的混合料。
彈簧片3為弧形鋼板。一組彈簧片3的數(shù)量的多少主要取決于被測對象的尺寸大小,一般以3對-5對為比較適宜。最上面一片彈簧片3為拱形,最下面一片彈簧片3則為反方向的弧形板。
所述的金屬外框1由厚鋼板制作而成,其既可以作成框架式,也可以作成封閉的鋼盒??蚣苁浇饘偻饪?至少包括上面板1-1和兩個側(cè)面板1-2,側(cè)面板1-2也可以為兩面或兩面以上。上面板1-1的厚度>側(cè)面板1-2的厚度。上面板1-1的厚度約為2cm,長度約為5cm,寬度約為3cm;側(cè)面板1-2的厚度約為6-8mm,高度約為6-8cm,寬度約為3-5cm;厚橡膠墊4的厚度約為1.5cm。鋼筋2的直徑約為32mm,根據(jù)測試的對象可選擇鋼筋2的長短。
在混凝土錨墩6中埋設(shè)該P(yáng)LUTI裝置,受載后裝置內(nèi)部的彈簧片3壓縮,填料5被壓密,從而改變填料5的聲學(xué)特性。通過在混凝土錨墩外表面測試穿過PLUTI裝置的超聲波信號,獲取填料5的聲學(xué)參數(shù)及其變化。根據(jù)預(yù)應(yīng)力錨固鎖定過程中獲得的標(biāo)定曲線來計算荷載的變化,從而達(dá)到預(yù)應(yīng)力錨固荷載的長期監(jiān)測的目的。
本實用新型可適用于橋梁、邊坡、房屋建筑結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力錨固體系,裝置埋設(shè)后,受外界影響因素小,適于長期監(jiān)控。PLUTI裝置成本低,每套僅100-150元,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)傳感器3000-5000元/套的價格,但其測方式速度與傳統(tǒng)傳感器相同。因金屬外框與錨墩6的混凝土膠結(jié)在一起,因此可以在現(xiàn)場用幾塊鋼板制作,不需精加工和焊接,因而制作簡單。
具體實施例將PLUTI裝置作成一個4.5×6.5×8cm的封閉的鋼盒,將其埋設(shè)在錨墩6內(nèi)進(jìn)行測試,其測試精度在±5%以內(nèi)(即100噸荷載,精度在5噸以內(nèi)),完全滿足工程要求。
權(quán)利要求1.一種預(yù)應(yīng)力錨固荷載監(jiān)測裝置,其特征在于它由金屬外框(1)、二根鋼筋(2)和一組彈簧片(3)構(gòu)成;金屬外框(1)的上面板(1-1)與側(cè)面板(1-2)之間嵌有厚橡膠墊(4);彈簧片(3)為弧形板,其按弧形相向疊放于金屬外框(1)內(nèi),彈簧片(3)相互之間及其與金屬外框(1)之間的空間充滿填料(5);最上面一片彈簧片(3)與上面板(1-1)接觸,最下面一片彈簧片(3)擱置在錨墩(6)上或金屬外框(1)的下面板(1-3)上;二根鋼筋(2)對稱地置于金屬外框(1)的兩側(cè)并與其側(cè)面板(1-2)垂直連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力錨固荷載監(jiān)測裝置,其特征在于所述的填料(5)為標(biāo)準(zhǔn)砂和膠泥的混合料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力錨固荷載監(jiān)測裝置,其特征在于彈簧片(3)為弧形鋼板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的預(yù)應(yīng)力錨固荷載監(jiān)測裝置,其特征在于一組彈簧片(3)的數(shù)量為3對-5對。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)應(yīng)力錨固荷載監(jiān)測裝置,其特征在于最上面一片彈簧片(3)為拱形,最下面一片彈簧片(3)則為反方向的弧形板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力錨固荷載監(jiān)測裝置,其特征在于金屬外框(1)或為由上面板(1-1)、兩面或兩面以上的側(cè)面板(1-1)構(gòu)成的框架;或為一個封閉的盒體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的預(yù)應(yīng)力錨固荷載監(jiān)測裝置,其特征在于所述的金屬外框(1)由厚鋼板制作而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的預(yù)應(yīng)力錨固荷載監(jiān)測裝置,其特征在于上面板(1-1)的厚度>側(cè)面板(1-2)的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的預(yù)應(yīng)力錨固荷載監(jiān)測裝置,其特征在于所述的上面板(1-1)的厚度約為2cm,長度約為5cm,寬度約為3cm;側(cè)面板(1-2)的厚度約為6-8mm,高度約為6-8cm,寬度約為3-5cm;厚橡膠墊(4)的厚度約為1.5cm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力錨固荷載監(jiān)測裝置,其特征在于鋼筋(2)的直徑約為32mm。
專利摘要本實用新型涉及一種預(yù)應(yīng)力錨固荷載監(jiān)測裝置。該裝置由金屬外框、二根鋼筋和一組彈簧片構(gòu)成;金屬外框的上面板與側(cè)面板之間嵌有厚橡膠墊;彈簧片為弧形板,其按弧形相向疊放于金屬外框內(nèi),彈簧片相互之間及其與金屬外框之間的空間充滿填料;最上面一片彈簧片與上面板接觸,最下面一片彈簧片擱置在錨墩上或金屬外框的下面板上;二根鋼筋對稱地置于金屬外框的兩側(cè)并與其側(cè)面板垂直連接。本實用新型的有益技術(shù)效果是結(jié)構(gòu)簡單、制作方便,具有成本低廉、無損傷、操作快速簡單、可進(jìn)行全面長期監(jiān)測的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01N29/04GK2863895SQ200620109768
公開日2007年1月31日 申請日期2006年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月13日
發(fā)明者趙明階 申請人:重慶交通學(xué)院