CN101482406A - 嵌入式测缝计及检测裂缝张合度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于检测混凝土、岩土结构物内部(或深部)裂缝或结构缝张合度的嵌入式测缝计及检测方法，包括有传感器护套和安设在传感器护套中的位移传感器，在传感器护套的两端通过接杆联接有孔位定位装置。本发明的有益效果在于：1.能长期有效和精确地测量混凝土结构和岩体内部(深部)的裂缝和结构面的张合度及发展情况，随时掌握裂缝的张合情况，为工程建筑物的安全运行和管理提供信息，为工程建筑物安全评价提供技术支持；2.结构简单，设置合理，使用时直接嵌入裂缝，定位便捷牢靠，检测精度高，运行性能可靠，实施和使用方便，实用性强，且仪器安装在孔内，利于保护，无需要维修和保养，使用寿命长；3.检测方法直接方便。

Description

嵌入式测缝计及检测裂缝张合度的方法
技术领域
本发明涉及一种用于检测混凝土、岩土结构物内部(或深部)裂缝或结构缝张合度的嵌入式测缝计，该测缝计适用于水利水电工程、岩土工程及其他建筑领域所涉及到的混凝土结构物、岩石边坡、地下洞室、工业与民用建筑裂缝的检测监控。本发明还涉及一种使用本发明测缝计检测裂缝张合度的方法。
背景技术
水利电力工程中的坝体为混凝土和岩体的结合体，由于种种因素坝体或岩石边坡在经历一段时间后会出现裂缝或不良结构面，为确保工程的使用安全，需要对裂缝或不良结构面进行长期实时的监测，以便随时掌握裂缝的张合情况。目前，通用的监测手段是在坝面或岩体上钻孔穿过裂缝或结构面，然后埋入很长的测杆，通过测杆在孔口安装测量装置，这种方式不仅实施过程复杂，而且只能测量全孔的变形，为综合值，其值包含混凝土的自身膨胀或收缩变形及测杆的变形，不直观，观测效果也不好，且孔口仪器难以保护。在其它混凝土结构物工程和岩土工程中也存在类似的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足而提供一种嵌入式测缝计，它不仅结构简单，实施和检测方便，而且定位牢靠，测量性能可靠，测量精度高，可直接长期测量混凝土结构和岩土结构内部的裂缝和结构面的张合变化情况。
本发明的所要解决的另一个技术问题是通过使用上述的嵌入式测缝计提供一种将测缝计直接跨接裂缝两侧的检测裂缝张合度方法。
本发明为解决上述提出的问题所采用的嵌入式测缝计技术方案为：包括有传感器护套和安设在传感器护套中的位移传感器，在传感器护套的两端通过接杆联接有孔位定位装置。
按上述方案，所述的传感器护套为滑动伸缩护套，由内、外套管相互套接配置而成。
按上述方案，所述的孔位定位装置包括有皮囊，皮囊上分别连接进浆管和排气管，皮囊腔呈圆筒形，用以灌注可膨胀固化的水溶性聚氨脂。
按上述方案，所述的水溶性聚氨脂膨胀率达170～250％，膨胀凝结固化后成弹性体。
按上述方案，所述的滑动伸缩护套两端通过接头与接杆相联，接杆的另一端联接锚头，圆筒形的皮囊中部设通孔套装在锚头上。
按上述方案，所述的滑动伸缩护套的一端安设有电缆，电缆与位移传感器相导通。
本发明检测裂缝张合度方法的技术方案为：在裂缝的一侧钻检测孔，检测孔须对穿裂缝面，即检测孔的中心线对穿裂缝两侧的裂缝面；然后将上述嵌入式测缝计的传感器滑动伸缩护套预拉一段量程，再将整个测缝计顺检测孔轴向安装于孔内跨缝处，使测缝计的两端孔位定位装置分别落位于裂缝两侧的混凝土或岩体中，通过孔位定位装置使所述测缝计两端与裂缝两侧的检测孔牢固相联，通过引出电缆对传感器进行检测。
按上述方案，安装测缝计使传感器滑动伸缩护套内套管朝向孔内，外套管朝向孔外。
按上述方案，所述的检测孔与裂缝面基本相垂直。
按上述方案，所述的孔位定位装置包括有皮囊，皮囊上分别连接进浆管和排气管，皮囊腔呈圆筒形，按所需凝结时间配好水溶性聚氨脂，将聚氨酯液体通过进浆管灌入底部(孔内侧)皮囊内，直至排气管反浆憋住排气管，使皮囊内充满聚氨酯液体后憋住进浆管，用同样的方式灌注上部(孔外侧)皮囊，当聚氨酯膨胀凝结固化后，在弹性张力作用下使孔位定位装置牢固定位在检测孔中，即使测缝计两端与裂缝两侧混凝土体或岩体牢固结合定位。
本发明的有益效果在于：1、能长期有效和精确地测量混凝土结构和岩体内部(深部)的裂缝和结构面的张合度及发展情况，随时掌握裂缝的张合情况，为工程建筑物的安全运行和管理提供信息，为工程建筑物安全评价提供技术支持；2、结构简单，设置合理，使用时直接嵌入裂缝，定位便捷牢靠，检测精度高，运行性能可靠，实施和使用方便，实用性强，且仪器安装在孔内，利于保护，无需要维修和保养，使用寿命长；3、解决了深部裂缝难以监测的问题，为工程安全监测及科学研究提供了一种新的方式，促进了裂缝监测技术的发展。
附图说明
图1为本发明一个实施例的正视结构图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的实施例。包括有传感器护套和安设在传感器护套中的位移传感器，所述的传感器护套为滑动伸缩护套，由内、外套管7、8相互套接配置而成，内、外套管由工程塑料PVC制成，在外套管的近端口处设置有密封圈9与内套管相配置，以保持滑动伸缩护套内孔的密封，在外套管端口一侧还配置有阻尼螺钉15，用以调节内、外套管的滑动阻力；在滑动伸缩护套的内孔设置有高精度位移传感器12，位移传感器为弦式传感器，主要参数为：量程25—50mm、灵敏度0.02％F.S、温度范围-20—+80℃；在内、外套管的外端分别安设有接头10、11，位移传感器的一端固定在内套管7内，位移传感器的另一头为传感器测杆13，传感器测杆的端头通过螺钉14与外套管端头的接头11相联接；在所述的滑动伸缩护套两端通过接头与接杆6相联，接杆的另一端联接锚头2，锚头呈绕线盘状，在锚头上安设孔位定位装置。所述的接头、接杆和锚头均由不锈钢制成。所述的孔位定位装置包括有皮囊1，皮囊为橡胶皮囊，皮囊上分别连接进浆管4和排气管5，皮囊腔呈圆筒形，中部设通孔套装在锚头中，皮囊内径10mm、外径76～91mm、高60～100mm，用以灌注可膨胀固化的LW型水溶性聚氨脂3，该水溶性聚氨脂溶水后体积可膨胀170～250％，膨胀固化后成弹性体。此外，在内套管的接头10的一侧设置有电缆接头17并联接电缆16，电缆与位移传感器12相导通。由此构成嵌入式测缝计。
本实施例的使用过程为：先在裂缝的一侧钻检测孔，检测孔须对穿裂缝面，即检测孔的中心线对穿裂缝两侧的裂缝面(检测孔与裂缝面基本相垂直)；然后将传感器护套预拉一段量程，适度上紧滑动护套上的紧固螺栓，再将整个测缝计顺检测孔向安装于孔内跨缝处，使测缝计的两端孔位定位装置分别落位于裂缝两侧的混凝土或岩体中，并使其传感器护套内套管朝向孔内，外套管朝向孔外；按所需凝结时间(一般10—30分钟)配好LW型水溶性聚氨脂(水与聚氨酯配比可事前做试验取得)，将聚氨酯液体通过进浆管灌入底部(孔内侧)皮囊内，直至排气管反浆憋住排气管，若是向下的孔可不加压，若是水平孔或向上孔，应采用手摇式压力泵适度加压，使皮囊内充满液体后憋住进浆管。检查无误后，用同样的方式灌注上部(孔外侧)皮囊，当聚氨酯膨胀凝结固化后，在弹性张力作用下使孔位定位装置牢固定位在检测孔中，即使测缝计两端与裂缝两侧混凝土体或岩体牢固结合定位，使位移传感器随裂缝的伸缩张合而伸缩位移，通过引出电缆对传感器进行检测，可实时长期地对裂缝实现自动或人工测量。

Claims (10)

1、一种嵌入式测缝计，其特征在于包括有传感器护套和安设在传感器护套中的位移传感器，在传感器护套的两端通过接杆联接有孔位定位装置。
2、按权利要求1所述的嵌入式测缝计，其特征在于所述的传感器护套为滑动伸缩护套，由内、外套管相互套接配置而成。
3、按权利要求1或2所述的嵌入式测缝计，其特征在于所述的孔位定位装置包括有皮囊，皮囊上分别连接进浆管和排气管，皮囊腔呈圆筒形，用以灌注可膨胀固化的水溶性聚氨脂。
4、按权利要求3所述的嵌入式测缝计，其特征在于所述的水溶性聚氨脂膨胀率达170～250％，膨胀凝结固化后成弹性体。
5、按权利要求3所述的嵌入式测缝计，其特征在于所述的滑动伸缩护套两端通过接头与接杆相联，接杆的另一端联接锚头，圆筒形的皮囊中部设通孔套装在锚头上。
6、按权利要求1或2所述的嵌入式测缝计，其特征在于所述的位移传感器为弦式传感器。
7、按权利要求2所述的嵌入式测缝计，其特征在于内、外套管由工程塑料PVC制成，在外套管的近端口处设置有密封圈与内套管相配置，在外套管端口一侧还配置有阻尼螺钉。
8、按权利要求7所述的嵌入式测缝计，其特征在于在内、外套管的外端分别安设有接头，位移传感器的一端固定在内套管内，位移传感器的另一头为传感器测杆，传感器测杆的端头通过螺钉与外套管端头的接头相联接；所述的滑动伸缩护套的一端安设有电缆，电缆与位移传感器相导通。
9、一种检测裂缝张合度的方法，其特征在于在裂缝的一侧钻检测孔，检测孔须对穿裂缝面，即检测孔的中心线对穿裂缝两侧的裂缝面；然后将权利要求2—8中任一项所述的嵌入式测缝计的传感器滑动伸缩护套预拉一段量程，再将整个测缝计顺检测孔轴向安装于孔内跨缝处，使测缝计的两端孔位定位装置分别落位于裂缝两侧的混凝土或岩体中，通过孔位定位装置使所述测缝计两端与裂缝两侧的检测孔牢固相联，通过引出电缆对传感器进行检测。
10、按权利要求9所述的检测裂缝张合度的方法，其特征在于所述的孔位定位装置包括有皮囊，皮囊上分别连接进浆管和排气管，皮囊腔呈圆筒形，按所需凝结时间配好水溶性聚氨脂，将聚氨酯液体通过进浆管灌入底部皮囊内，直至排气管反浆憋住排气管，使皮囊内充满聚氨酯液体后憋住进浆管，用同样的方式灌注上部皮囊，当聚氨酯膨胀凝结固化后，在弹性张力作用下使孔位定位装置牢固定位在检测孔中，即使测缝计两端与裂缝两侧混凝土体或岩体牢固结合定位。
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