CN103088848A - 高应变传感器安装辅助设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高应变传感器安装辅助设备，包括：正交互连的纵向一字形部和横向一字形部；纵向一字形部包括：可沿纵向伸缩的纵向刚性伸缩尺，纵向刚性伸缩尺的一端连接一连接件，另一端连接开设有第一开孔的第一传感器钻孔扶正块，第一开孔与预定的力传感器侧的膨胀螺丝安装孔匹配；横向一字形部包括：可沿横向伸缩的横向刚性伸缩尺，横向刚性伸缩尺的一端与所述连接件连接，另一端连接开设有第二开孔的第二传感器钻孔扶正块，第二开孔与预定的加速度或速度传感器的安装孔匹配；纵向水准气泡部和横向水准气泡部。本发明可有效保证安装平面的平整度、待钻孔间距的精确性和/或钻孔的垂直度，进而提高了高应变传感器的安装效率。

Description

高应变传感器安装辅助设备

技术领域

本发明涉及岩土工程试验检测技术，特别是涉及一种高应变传感器安装辅助设备。

背景技术

高应变检测作为现场确定桩基承载力的重要手段，以其便捷性，越来越得到人们的重视。现阶段，许多工程建设中，特别是工程桩施工阶段，以高应变作为检测手段取代静载荷试验确定桩基竖向承载力和桩身完整性已成为一种趋势。

进行高应变检测时，需要安装力传感器和加速度（速度）传感器，传感器安装的好坏直接影响到高应变信号采集的好坏。传感器安装过程中，需先在桩身上对称打磨好两个安装平面，每个平面上安装一个力传感器和一个加速度（速度）传感器，按照传感器安装孔间距（力传感器和加速度（速度）传感器之间也要保持一定间距）用冲击钻钻孔，在孔内安装膨胀螺丝，高应变检测时力传感器和加速度（速度）传感器通过膨胀螺丝紧贴桩面安装。能否控制好安装平面的平整度以及膨胀螺丝安装孔的垂直度和间距直接影响到传感器安装的好坏，而传感器安装的好坏又是决定能否获得高质量的高应变检测信号的重要保证。

现行实际操作过程中通常利用打磨机打磨安装平面，利用肉眼观测打磨面的平整度，但仅凭肉眼很难看出安装平面是否平整。利用冲击钻钻膨胀螺丝安装孔时，很多时候也不能完全打垂直，从而造成膨胀螺丝安装时不完全垂直。由于力传感器两孔之间的距离是固定的，故当力传感器安装时，如果传感器四脚所贴桩身处不在同一水平面上，或膨胀螺丝歪斜，则会导致张紧膨胀螺丝时，力传感器提前受压（或受拉），甚至被压坏（或拉坏），严重影响了高应变采集信号的质量。而重新返工打磨安装平面或重新钻膨胀螺丝安装孔都十分麻烦，严重影响了试验检测的进度，浪费了大量的人力和财力。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明提供一种高应变传感器安装辅助设备，用于提高高应变试验检测过程中传感器的安装效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高应变传感器安装辅助设备，包括：

正交互连的纵向一字形部和横向一字形部；

所述纵向一字形部包括：可沿纵向伸缩的纵向刚性伸缩尺，所述纵向刚性伸缩尺的一端连接一连接件，另一端连接开设有第一开孔的第一传感器钻孔扶正块，所述第一开孔与预定的力传感器侧的膨胀螺丝安装孔匹配；

所述横向一字形部包括：可沿横向伸缩的横向刚性伸缩尺，所述横向刚性伸缩尺的一端与所述连接件连接，另一端连接开设有第二开孔的第二传感器钻孔扶正块，所述第二开孔与预定的加速度或速度传感器的安装孔匹配；

纵向水准气泡部，设于所述高应变传感器安装辅助设备上与所述纵向一字形部平行的部位，用于检测所述第一开孔和所述第二开孔所在平面的实时纵向垂直状态；

横向水准气泡部，设于所述高应变传感器安装辅助设备上与所述横向一字形部平行的部位，用于检测所述第一开孔和所述第二开孔所在平面的实时横向水平状态。

采用本发明实施例提供的高应变传感器安装辅助设备进行高应变检测的钻孔施工，可有效保证安装平面的平整度、待钻孔间距的精确性和/或钻孔的垂直度，进而提高了高应变传感器的安装效率，有利于节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的高应变传感器安装辅助设备的结构示意图；

图2为图1的A-A向结构示意图；

图3为图1的B-B向结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的刚性伸缩尺的正面结构示意图；

图5为图4的反面结构示意图。

附图标记：

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的高应变传感器安装辅助设备包括：纵向一字形部、横向一字形部、纵向水准气泡部和横向水准气泡部。纵向一字形部和横向一字形部正交互连。纵向一字形部包括：可沿纵向伸缩的纵向刚性伸缩尺，纵向刚性伸缩尺的一端连接一连接件，另一端连接开设有第一开孔的第一传感器钻孔扶正块，第一开孔与预定的力传感器侧的膨胀螺丝安装孔匹配。横向一字形部包括：可沿横向伸缩的横向刚性伸缩尺，所述横向刚性伸缩尺的一端与所述连接件连接，另一端连接开设有第二开孔的第二传感器钻孔扶正块，所述第二开孔与预定的加速度或速度传感器的安装孔匹配。纵向水准气泡部，设于所述高应变传感器安装辅助设备上与所述纵向一字形部平行的部位，用于检测所述第一开孔和所述第二开孔所在平面的实时纵向垂直状态。横向水准气泡部，设于所述高应变传感器安装辅助设备上与所述横向一字形部平行的部位，用于检测所述第一开孔和所述第二开孔所在平面的实时横向水平状态。

本发明实施例提供的高应变传感器安装辅助设备具有如下优点：

1、纵向水准气泡部和横向水准气泡部可用来监测安装平面的平整度，参照上述监测结果有利于最大限度地将安装平面打磨平整，从而保证力传感器四脚紧贴安装平面并且在同一水平面上，力传感器在安装过程中就不会因为上紧膨胀螺栓而产生受力不均的情况；

2、水平刚性伸缩尺能够保证力传感器与加速度（速度）传感器之间的间距，也能起到固定钻孔扶正块的作用。竖向刚性伸缩尺可适用于多种不同孔间距的力传感器，可以保证孔间距的精确性；

3、钻孔扶正块在力传感器安装侧膨胀螺丝安装孔打孔时对冲击钻头有扶正作用，以确保打膨胀螺丝安装孔的垂直度；

总之，采用本发明实施例提供的高应变传感器安装辅助设备进行高应变检测的钻孔施工，可有效保证安装平面的平整度、待钻孔间距的精确性和/或钻孔的垂直度，进而提高了高应变传感器的安装效率，有利于节约成本。

上述技术方案中，纵向一字形部和横向一字形部正交互连可形成但不限于“十”字形、“T”字形、“∟”字形结构等，下面不妨以纵向一字形部和横向一字形部3形成如横向设置的“T”字形结构为例，进一步详细说明对本发明实施例的技术方案。

图1为本发明实施例一提供的高应变传感器安装辅助设备的结构示意图，图2为图1的A-A向结构示意图，图3为图1的B-B向结构示意图。如图1-图3所示，本实施例提供的高应变传感器安装辅助设备包括：纵向一字形部、横向一字形部、横向水准气泡部3、纵向水准气泡部4、第一传感器钻孔扶正块5、第二传感器钻孔扶正块6和连接件7。横向一字形部的一端与连接件7正交连接，即纵向一字形部和横向一字形部3形成如横向设置的“T”字形结构。

纵向一字形部包括两个纵向刚性伸缩尺1，两个纵向刚性伸缩尺1对称连接在连接件7的纵轴线的两侧延长线上。每个纵向刚性伸缩尺1的一端连接连接件7，另一端连接开设有第一开孔51的第一传感器钻孔扶正块5，第一开孔51与预定的力传感器侧的膨胀螺丝安装孔匹配。

横向一字形部包括：可沿横向伸缩的横向刚性伸缩尺2，横向刚性伸缩尺2的一端与连接件7连接，另一端连接开设有第二开孔61的第二传感器钻孔扶正块6，第二开孔61与预定的加速度或速度传感器的安装孔匹配。

横向水准气泡部3和第一传感器钻孔扶正块5的数量均为两个，每个第一传感器钻孔扶正块5远离纵向刚性伸缩尺1的一端连接有一横向水准气泡部3，通过横向水准气泡部3检测第一开孔51和第二开孔61所在平面的实时横向水平状态。

纵向水准气泡部4设于高应变传感器安装辅助设备上与纵向一字形部平行的部位，如纵向水准气泡部4设置于连接件7上（如图2所示），用于检测第一开孔51和第二开孔61所在平面的实时纵向垂直状态。

本实施例提供的高应变传感器安装辅助设备除具有本发明上文提及的优点之外，由于纵向一字形部和横向一字形部3形成如横向设置的“T”字形结构，因此还可有效保证分别与两个第一开孔对应的力传感器侧的膨胀螺丝安装孔的对称性。

上述技术方案中，第一传感器钻孔扶正块5主要起到对力传感器安装侧膨胀螺丝安装孔打孔时对冲击钻的扶正作用，以保证膨胀螺丝安装孔能够打垂直。为了达到更好的上述扶正效果，可选的，第一开孔的孔壁厚度大于1cm。为了提高第一开孔的耐磨损度，可选的，第一钻孔扶正块上靠近第一开孔孔壁四周的部位可设计为合金钢部或金刚石部，例如第一钻孔扶正块上靠近第一开孔孔壁四周的部位可采用但不限于高强度高耐磨性合金钢或人工合成金刚石作为材料制成。

第二传感器钻孔扶正块6的设计可与第一传感器钻孔扶正块5相似，如第二开孔的孔壁厚度大于1cm，第二钻孔扶正块上靠近第二开孔孔壁四周的部位可设计为合金钢部或金刚石部，例如第二钻孔扶正块上靠近第二开孔孔壁四周的部位可采用但不限于高强度高耐磨性合金钢或人工合成金刚石作为材料制成。

上述第一开孔和第二开孔的孔径可根据实际需要设计，且第一开孔和第二开孔的孔径可以相同或不同。

在本实施例上述技术方案的基础上，为了提高测量精度，上述纵向刚性伸缩尺1和横向刚性伸缩尺2中任一刚性伸缩尺的一种可选结构，如图4所示，包括：81和套在内尺81外面的外尺82，81内尺的一端与连接件7连接；外尺82上设有滑动块，滑动块用于带动外尺82沿内尺81的长度延伸方向来回滑动。内尺81沿其长度延伸方向上开设有多个定位螺丝孔84，外尺82上设有定位螺丝85，定位螺丝85与定位螺丝孔84匹配，在确定间距即调节好外尺相对内尺之间的位置时，将定位螺丝85对准内尺的定位螺丝孔84拧入，从而将外尺82与内尺81相对固定。

可选的，内尺81沿其长度延伸方向开设有凹槽部86，多个定位螺丝孔84等间隔分布于凹槽部86内，如此设计，可便于定位螺丝孔的开设和方便相对固定内尺和外尺。进一步可选的，定位螺丝85设于外尺82靠近连接件7的一端，如此设计可便于在外尺相对内尺的最大行程范围内将外尺和内尺进行相对固定。

为了减小外尺相对内尺滑动时的摩擦力，可选的，如图5所示，上述滑动块可包括：与外尺82连接的滑动板831、以及对称设置于滑动板两侧的两行刚滚珠832，滑动板831通过刚滚珠832与内尺81接触。

为了直观显示测量尺寸，可选的，内尺81和外尺82上均形成有刻度部，尺上刻度值的分布方式可根据实际需要进行设计，一种可选的分布方式例如：内尺和外尺上的刻度值从左到右依次增大。

为了提高尺的刚性，可选的，上述伸缩尺可选用刚性较好的材料制成，例如：纵向刚性伸缩尺可为但不限于采用合金钢制成的合金钢伸缩尺，和/或，横向刚性伸缩尺可为但不限于采用合金钢制成的合金钢伸缩尺。

下面举例说明采用本发明实施例提供的高应变传感器安装辅助设备进行高应变检测的钻孔实例，说明上述高应变传感器辅助设备的使用方法。在实际工程应用中，首先对高应变传感器的安装平面进行打磨。安装平面打磨好后，先在安装平面上钻好加速度（速度）传感器安装孔，在加速度（速度）传感器安装孔上安装好膨胀螺丝。之后，将高应变传感器安装辅助设备的第二开孔与加速度（速度）传感器安装孔对应且紧贴安装平面放置，并调整好第一开孔和第二开孔之间的水平间距，如果横向水准气泡部和纵向水准气泡部的当前状态显示高应变传感器安装辅助设备当前处于横向水平和纵向垂直状态，则说明当前安装平面平整度好，上紧上述膨胀螺栓。然后通过第一开孔依次施打力传感器安装孔，利用第一钻孔扶正块的厚度对冲击钻头进行扶正。如果打完第一个力传感器膨胀螺栓安装孔后，在其中插入一和膨胀螺丝孔大小相同的铁杆，然后再进行第二个力传感器膨胀螺栓安装孔的施打，则打孔垂直扶正效果会更好。最后，将高应变传感器安装辅助设备从安装平面取下，在力传感器膨胀螺栓安装孔安装膨胀螺栓，之后采用现有方法安装相应传感器即可。

综上可知，采用本发明实施例提供的高应变传感器安装辅助设备进行高应变检测的钻孔施工，可有效保证安装平面的平整度、待钻孔间距的精确性和钻孔的垂直度，进而提高了高应变传感器的安装效率，有利于节约成本。

在本发明上述各实施例中，实施例的序号仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本发明的装置和方法等实施例中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。同时，在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (10)

1.一种高应变传感器安装辅助设备，其特征在于，包括：

正交互连的纵向一字形部和横向一字形部；

所述纵向一字形部包括：可沿纵向伸缩的纵向刚性伸缩尺，所述纵向刚性伸缩尺的一端连接一连接件，另一端连接开设有第一开孔的第一传感器钻孔扶正块，所述第一开孔与预定的力传感器侧的膨胀螺丝安装孔匹配；

所述横向一字形部包括：可沿横向伸缩的横向刚性伸缩尺，所述横向刚性伸缩尺的一端与所述连接件连接，另一端连接开设有第二开孔的第二传感器钻孔扶正块，所述第二开孔与预定的加速度或速度传感器的安装孔匹配；

纵向水准气泡部，设于所述高应变传感器安装辅助设备上与所述纵向一字形部平行的部位，用于检测所述第一开孔和所述第二开孔所在平面的实时纵向垂直状态；

横向水准气泡部，设于所述高应变传感器安装辅助设备上与所述横向一字形部平行的部位，用于检测所述第一开孔和所述第二开孔所在平面的实时横向水平状态。

2.根据权利要求1所述的高应变传感器安装辅助设备，其特征在于，所述横向一字形部的一端与连接件正交连接。

3.根据权利要求1所述的高应变传感器安装辅助设备，其特征在于，所述纵向一字形部包括两个纵向刚性伸缩尺，两个所述纵向刚性伸缩尺对称连接在所述连接件的纵轴线的两侧延长线上。

4.根据权利要求3所述的高应变传感器安装辅助设备，其特征在于，

所述横向水准气泡部和所述第一传感器钻孔扶正块的数量均为两个，每个所述第一传感器钻孔扶正块远离所述纵向刚性伸缩尺的一端连接有一所述横向水准气泡部；

和/或，所述纵向水准气泡部设置于所述连接件上。

5.根据权利要求1所述的高应变传感器安装辅助设备，其特征在于，所述纵向刚性伸缩尺和所述横向刚性伸缩尺中任一刚性伸缩尺包括：

内尺和套在所述内尺外面的外尺，所述内尺的一端与所述连接件连接；

所述外尺上设有滑动块，所述滑动块用于带动所述外尺沿所述内尺的长度延伸方向来回滑动；

所述内尺沿其长度延伸方向上开设有多个定位螺丝孔，所述外尺上设有定位螺丝，所述定位螺丝与所述定位螺丝孔匹配，用于将所述外尺与所述内尺相对固定。

6.根据权利要求5所述的高应变传感器安装辅助设备，其特征在于，

所述内尺沿其长度延伸方向开设有凹槽部，所述多个定位螺丝孔等间隔分布于所述凹槽部内；

和/或，所述定位螺丝设于所述外尺靠近连接件的一端。

7.根据权利要求5所述的高应变传感器安装辅助设备，其特征在于，所述滑动块包括：与所述外尺连接的滑动板、以及对称设置于所述滑动板两侧的两行刚滚珠，所述滑动板通过所述刚滚珠与所述内尺接触。

8.根据权利要求5所述的高应变传感器安装辅助设备，其特征在于，所述内尺和所述外尺上均形成有刻度部。

9.根据权利要求1所述的高应变传感器安装辅助设备，其特征在于，所述第一开孔的孔壁厚度大于1cm，和/或，所述第二开孔的孔壁厚度大于1cm。

10.根据权利要求1-9任一所述的高应变传感器安装辅助设备，其特征在于，

所述纵向刚性伸缩尺为合金钢伸缩尺；

和/或，所述横向刚性伸缩尺为合金钢伸缩尺；

和/或，所述第一钻孔扶正块上靠近第一开孔孔壁四周的部位为合金钢部或金刚石部；

和/或，所述第二钻孔扶正块上靠近第二开孔孔壁四周的部位为合金钢部或金刚石部。

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