CN106643447A - 一种用于裂缝变形监测的游标式测缝计及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于裂缝变形监测的游标式测缝计及其使用方法，该游标式测缝计包括固定机构和测量机构；所述固定机构包括开设在裂缝两侧的钻孔以及设置在每个钻孔内的膨胀管，两侧钻孔之间的连线与裂缝变形方向平行；所述测量机构包括尺座、主尺以及副尺，所述主尺的一端通过制动螺栓固定安装在尺座上，所述尺座通过调节螺栓安装在其中一个膨胀管内，所述副尺通过调节螺栓安装在另一个膨胀管内，所述主尺的刻度间距为1mm，所述副尺的刻度间距为0.98mm。本发明可以快速、简便、高效、可靠的获得裂缝的变形数据，具有成本低廉、测量精度高的优点。

Description

一种用于裂缝变形监测的游标式测缝计及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种裂缝变形监测仪器，具体涉及一种用于裂缝变形监测的游标式测缝计及其使用方法，其测量对象为刚性材料产生的裂缝，如岩体裂缝、混凝土裂缝等。

背景技术

科学技术的进步惠及了变形监测领域，一大批“高精尖”的仪器设备相继被研发使用于变形监测中，无论是表观或是浅层，更或是深部监测仪器应有尽有。这些监测仪器的使用显著提高了监测工作效率的同时也使得监测数据更加可靠。目前使用的裂缝监测仪器主要以电子位移传感器为基础研发，但是，电子位移传感器属精密电子仪器，对使用环境及安装要求高，且制造成本高，所以在监测仪器的使用中显得性价比较低。

对裂缝进行监测的另一种常用方法是在裂缝两侧布置监测钉，定期对两监测钉的距离通过钢卷尺进行人工测量，从而获取裂缝变形资料。该方法虽实施便捷，成本低廉，但是，钢卷尺精度较低，且受人为因素影响较大，测量误差较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于裂缝变形监测的游标式测缝计及其使用方法，它可以快速、简便、高效、可靠的获得裂缝的变形数据，具有成本低廉、测量精度高的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于裂缝变形监测的游标式测缝计，用于测量刚性材料产生的裂缝，该游标式测缝计包括固定机构和测量机构；其中，

所述固定机构包括开设在裂缝两侧的钻孔以及设置在每个钻孔内的膨胀管，两侧钻孔之间的连线与裂缝变形方向平行；

所述测量机构包括尺座、一端设置在所述尺座上的主尺以及滑动套设于所述主尺上的副尺，所述主尺的一端通过制动螺栓固定安装在尺座上，所述尺座通过调节螺栓安装在其中一个膨胀管内，所述副尺通过调节螺栓安装在另一个膨胀管内，所述主尺的刻度间距为1mm，所述副尺的刻度间距为0.98mm，所述主尺上位于副尺零线以左的刻度为最后读数的整数部分，所述副尺上与主尺刻度对齐的刻度距离副尺零线的格数乘以0.02为最后读数的小数部分。

按上述技术方案，所述主尺的最大量程为200mm。

按上述技术方案，所述主尺的侧面沿长度方向均匀开设有多个与所述制动螺栓相配合的制动螺栓孔。

按上述技术方案，所述膨胀管为尼龙膨胀管。

相应的，本发明还提供一种上述游标式测缝计的使用方法，包括以下步骤：

S1、初步判定裂缝变形方向，将尺座和副尺分别放置在裂缝两侧，使副尺长度方向与裂缝变形方向保持一致，调整尺座和副尺与裂缝之间的距离，在尺座和副尺的位置处做好标记；

S2、在标记处钻孔并将钻孔内清理干净，将膨胀管装入孔内；

S3、将尺座通过调节螺栓安装在其中一个膨胀管内，将副尺通过调节螺栓安装在另一个膨胀管内；

S4、将主尺插入尺座与副尺之中，通过制动螺栓固定主尺与尺座，完成游标式测缝计的安装；

S5、读数初始值：在主尺上读出副尺零线以左的刻度，该值就是初始值的最后读数的整数部分，副尺上有一条与主尺的刻线对齐的刻度，在刻尺上读出该刻线距副尺零线的格数，将该格数与刻度间距0.02mm相乘，就得到初始值的最后读数的小数部分，将所得到的整数部分和小数部分相加，就得到初始值；

S6、获取裂缝变形量值：一定时间后，副尺随着裂缝的变形在主尺上滑动相应的距离，根据步骤S5读取裂缝变形后的最后读数，两次最后读数相减即为裂缝变形量值，正值表示裂缝张开，负值表示裂缝收缩。

本发明，具有以下有益效果：本发明采用成本低、结构简单可靠、精度高的游标卡尺作为测量工具，将尺座和副尺均通过调节螺栓和膨胀管固定在裂缝的两侧，安装及使用过程中受环境制约小，安装及使用过程简便高效，且固定牢靠，副尺随裂缝的变形在主尺上移动相应的距离，通过主尺和副尺读取裂缝变形前后的最后读数，两次最后读数的差值即为裂缝变形量值，获取数据精度高，可达0.02mm，本发明可以通过自带的游标读取数值来反映裂缝的张开或者收缩变形量值。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的主视图；

图2是本发明实施例的俯视图；

图3是本发明实施例中尺座的结构示意图；

图4是本发明实施例中副尺的结构示意图；

图5是本发明实施例中调节螺栓的结构示意图；

图6是本发明实施例中膨胀管的结构示意图；

图7a是本发明实施例的安装使用步骤S1的示意图；

图7b是本发明实施例的安装使用步骤S2的示意图；

图7c是本发明实施例的安装使用步骤S3的示意图一；

图7d是本发明实施例的安装使用步骤S3的示意图二；

图7e是本发明实施例的安装使用步骤S4的示意图。

图中：1-主尺；2-副尺；3-尺座；4-制动螺栓；5-调节螺栓；6-膨胀管；7-制动螺栓孔；8-裂缝；9-标记；10-钻孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的较佳实施例中，如图1-图7e所示，一种用于裂缝变形监测的游标式测缝计，用于测量刚性材料产生的裂缝，该游标式测缝计包括固定机构和测量机构；其中，

如图7c所示，固定机构包括开设在裂缝8两侧的钻孔10以及设置在每个钻孔10内的膨胀管6，两侧钻孔10之间的连线与裂缝8变形方向平行，其中，控制位于裂缝左侧的钻孔与裂缝左侧边缘距离在1.0～2.0cm，位于裂缝右侧的钻孔与裂缝右侧边缘距离在3～5cm，也可以根据现场裂缝实际形态灵活设置，调整合适的钻孔距离能充分满足测缝计的量程要求，避免间距过大造成量程不足的问题；

如图1-图6、图7c所示，测量机构包括尺座3、一端设置在尺座3上的主尺1以及滑动套设于主尺1上的副尺2，主尺1的一端通过制动螺栓4固定安装在尺座3上，尺座3通过调节螺栓5安装在其中一个膨胀管6内，副尺2通过调节螺栓5安装在另一个膨胀管6内，主尺1的刻度间距为1mm，副尺2的刻度间距为0.98mm，主尺1上位于副尺2零线以左的刻度为最后读数的整数部分，副尺2上与主尺1刻度对齐的刻度距离副尺2零线的格数乘以0.02为最后读数的小数部分。

在本发明的优选实施例中，如图2所示，理论测上被测量裂缝的变形范围1mm～200mm，故本实施例中主尺1的最大量程为200mm。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，主尺1的侧面沿长度方向均匀开设有多个与制动螺栓4相配合的制动螺栓孔7，可以根据裂缝的形态，通过尺座与主尺上不同的制动螺栓孔配合，灵活调整尺座与裂缝边缘的距离，以便于现场安装实施。

在本发明的优选实施例中，如图6所示，膨胀管6为尼龙膨胀管。

相应的，本发明还提供一种上述游标式测缝计的使用方法，如图7a-图7e所示，包括以下步骤：

S1、如图7a所示，初步判定裂缝变形方向，将尺座3和副尺2分别放置在裂缝8两侧，使副尺2长度方向与裂缝变形方向保持一致，调整尺座3和副尺2与裂缝8之间的距离，在尺座3和副尺2的位置处做好标记9；

S2、如图7b所示，在标记9处钻孔并将钻孔10内清理干净，将膨胀管6装入孔内；

S3、如图7c、图7d所示，将尺座3通过调节螺栓5安装在其中一个膨胀管6内，将副尺2通过调节螺栓5安装在另一个膨胀管6内；

S4、如图7e所示，将主尺1插入尺座3与副尺2之中，通过制动螺栓4固定主尺1与尺座3，完成游标式测缝计的安装；

S5、读数初始值：如图7e所示，在主尺上读出副尺零线以左的刻度，该值就是初始值的最后读数的整数部分，副尺上有一条与主尺的刻线对齐的刻度，在刻尺上读出该刻线距副尺零线的格数，将该格数与刻度间距0.02mm相乘，就得到初始值的最后读数的小数部分，将所得到的整数部分和小数部分相加，就得到初始值；

S6、获取裂缝变形量值：一定时间后，副尺随着裂缝的变形在主尺上滑动相应的距离，根据步骤S5读取裂缝变形后的最后读数，两次最后读数相减即为裂缝变形量值，正值表示裂缝张开，负值表示裂缝收缩。

本发明在具体应用时，由一支主尺、一支副尺、一个尺座、两个制动螺栓、两支6mm内六角调节螺栓以及两支8mm尼龙膨胀管组成，其安装步骤如下：

1、将游标式裂缝计组合，初步判定裂缝变形方向，将副尺与变形方向保持一致，调整尺座与副尺间隔适当距离，尺座的制动螺栓孔应与主尺的制动螺栓孔对齐，后将裂缝置于尺座与副尺之间后对两支调节螺栓在坡面上对应的位置做好标记；

2、普通电锤使用8mm钻头在标记处打孔并将孔内清理干净，将尼龙膨胀管装入孔内；

3、取下游标式裂缝计主尺，先将尺座、副尺与调节螺栓组合后把螺栓拧进尼龙膨胀管内固定；

4、把主尺插入游标与副尺之中，拧紧主尺制动螺栓，即安装完成。

本发明主要使用一种游标式裂缝计(机械版)对裂缝宽度进行测量，反映出裂缝的变形量，从而达到监测裂缝变形的目的，它结构简单可靠，获取数据精度高，安装受环境限制小，安装及使用过程简便高效，生产成本低廉。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于裂缝变形监测的游标式测缝计，用于测量刚性材料产生的裂缝，其特征在于，该游标式测缝计包括固定机构和测量机构；其中，

所述固定机构包括开设在裂缝两侧的钻孔以及设置在每个钻孔内的膨胀管，两侧钻孔之间的连线与裂缝变形方向平行；

所述测量机构包括尺座、一端设置在所述尺座上的主尺以及滑动套设于所述主尺上的副尺，所述主尺的一端通过制动螺栓固定安装在尺座上，所述尺座通过调节螺栓安装在其中一个膨胀管内，所述副尺通过调节螺栓安装在另一个膨胀管内，所述主尺的刻度间距为1mm，所述副尺的刻度间距为0.98mm，所述主尺上位于副尺零线以左的刻度为最后读数的整数部分，所述副尺上与主尺刻度对齐的刻度距离副尺零线的格数乘以0.02为最后读数的小数部分。

2.根据权利要求1所述的游标式测缝计，其特征在于，所述主尺的最大量程为200mm。

3.根据权利要求1所述的游标式测缝计，其特征在于，所述主尺的侧面沿长度方向均匀开设有多个与所述制动螺栓相配合的制动螺栓孔。

4.根据权利要求1所述的游标式测缝计，其特征在于，所述膨胀管为尼龙膨胀管。

5.一种以上任一权利要求所述游标式测缝计的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、初步判定裂缝变形方向，将尺座和副尺分别放置在裂缝两侧，使副尺长度方向与裂缝变形方向保持一致，调整尺座和副尺与裂缝之间的距离，在尺座和副尺的位置处做好标记；

S2、在标记处钻孔并将钻孔内清理干净，将膨胀管装入孔内；

S3、将尺座通过调节螺栓安装在其中一个膨胀管内，将副尺通过调节螺栓安装在另一个膨胀管内；

S4、将主尺插入尺座与副尺之中，通过制动螺栓固定主尺与尺座，完成游标式测缝计的安装；

S5、读数初始值：在主尺上读出副尺零线以左的刻度，该值就是初始值的最后读数的整数部分，副尺上有一条与主尺的刻线对齐的刻度，在刻尺上读出该刻线距副尺零线的格数，将该格数与刻度间距0.02mm相乘，就得到初始值的最后读数的小数部分，将所得到的整数部分和小数部分相加，就得到初始值；

S6、获取裂缝变形量值：一定时间后，副尺随着裂缝的变形在主尺上滑动相应的距离，根据步骤S5读取裂缝变形后的最后读数，两次最后读数相减即为裂缝变形量值，正值表示裂缝张开，负值表示裂缝收缩。