CN203590367U - 锚索孔底视频监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锚索孔底视频监测装置，包括密封筒和摄像设备，所述锚索的锚固段至少部分密封在所述密封筒内，所述摄像设备固定在所述密封筒内用于采集所述锚固段的视频图像并输出至外部设备，采用该锚索孔底视频监测装置可以使得地面操作人员能够查看锚索孔底的视频信息，实时观察施工过程中锚索的受力和位移状态，以及便于适时掌握锚索的工作状态和回收状态，对于锚索的安全性和稳定性具有重要的意义。

Description

锚索孔底视频监测装置

技术领域

本实用新型涉及土木工程中的视频监测技术领域，尤其涉及一种锚索孔底视频监测装置。

背景技术

锚索在公路网、铁路网、城市扩建改造以及水电矿山等工程中被广泛应用，特别是在边坡、基坑、隧道及地下工程中。目前锚索按照施工方式的不同主要分为普通锚索和可回收锚索，其中普通锚索即锚索在施工完毕后永久性存留在土层中。不管对于普通锚索还是可回收锚索，在施工过程或回收过程的中,锚索在孔底底部的受力情况及锚固情况都是经过分析测试仪器中的数字读数所得，地面操作人员不能直观的看到孔底锚索的受力状态，也就难以直观的判断锚索孔底钢绞线位置及实际受力情况。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种锚索孔底视频监测装置，可以使得地面操作人员能够查看锚索孔底的视频信息，实时观察施工过程中锚索的受力和位移状态，以及便于适时掌握锚索的工作状态和回收状态，对于锚索的安全性和稳定性具有重要的意义。

本实用新型提供了一种锚索孔底视频监测装置，包括密封筒和摄像设备，所述锚索的锚固段至少部分密封在所述密封筒内，所述摄像设备固定在所述密封筒内用于采集所述锚固段的视频图像并输出至外部设备。

进一步，还包括信号线，所述信号线的一端连接至所述摄像设备、另一端穿出所述密封筒用于将所述摄像设备采集到的视频图像通过有线的方式输出至外部设备；

或者所述摄像设备含一无线信号发送模块，用于将采集到的视频图像通过无线的方式输出至外部设备。

进一步，所述密封筒包括承载体和一端开口的密封管，所述承载体设置在所述密封管的开口位置用于密封所述密封管以及支撑所述摄像设备。

进一步，还包括移动连接装置，所述摄像设备通过所述移动连接装置连接在所述承载体上，所述移动连接装置用于带动所述摄像设备在所述密封管内移动。

进一步，所述移动连接装置包括螺杆和弹簧，所述螺杆固定在所述承载体上且伸入所述密封管内，所述弹簧嵌在所述螺杆上，且所述弹簧的活动端连接在所述摄像设备上，所述信号线与所述弹簧的活动端连接，用于在外部拉力的作用下带动所述弹簧的活动端移动；

或者，所述移动连接装置包括：螺杆、弹簧和拉绳，所述螺杆固定在所述承载体上且伸入所述密封管内，所述弹簧嵌在所述螺杆上，且所述弹簧的活动端固定在所述摄像设备上，所述拉绳的一端与所述弹簧的活动端固定、另一端穿出所述锚索，用于在外部拉力的作用下带动所述弹簧的活动端移动。

进一步，所述移动连接装置包括螺杆、托盘、齿轮和微型电机，所述螺杆上设置有齿槽，所述托盘设置在所述螺杆上且所述托盘一端连接所述齿轮、另一端连接所述摄像设备，所述微型电机用于驱动所述齿轮沿所述齿槽移动。

进一步，还包括锚固增强件，所述锚固增强件固定在所述承载体上且与所述密封管分别位于所述承载体的两端。

进一步，还包括二维码标贴，所述二维码标贴设置在所述密封管内面向所述摄像设备的位置。

进一步，所述二维码标贴为行排式二维码标贴或矩阵式二维码标贴，所述摄像设备包括至少一个可调焦数字摄像头且至少一个可调焦数字摄像头配置至少一个光源。

进一步，还包括用于改善视频监测的成像效果的反光板，所述反光板设置在所述密封管内。

本实用新型的有益效果：

由于视频设备和锚索的锚固段同时密封在密封筒内，因此在施工过程中可以由视频设备对锚索孔底进行视频摄像，然后传输至地面的图像处理设备（即外部设备），由图像处理设备进行显示，从而使得地面操作人员能够查看锚索孔底的视频信息，实时观察施工过程中锚索的受力和位移状态，以及便于适时掌握锚索的工作状态和回收状态，这对于锚索的安全性和稳定性具有重要的意义。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型提供的锚索孔底视频监测装置的实施例的结构示意图。

图2是进行锚索孔底视频监测的示意图。

具体实施方式

请参考图1，是本实用新型提供的锚索孔底视频监测装置的实施例的结构示意图。其包括密封筒1和摄像设备2。其中，锚索7包括自由段和锚固段，其中锚固段的锚固端（即锚固段至少部分）密封在密封筒1内，摄像设备2固定在密封筒1内。本实施例，密封筒1内的部件完全处理密封状态，可以被很好的保护起来。本实施例，在锚索的施工过程中，摄像设备2采集锚索孔底的视频图像，然后输出至（采用有线或无线的方式）位于地面的图像处理设备（即外部设备，其可以为笔记本电脑等等），由图像处理设备进行图像处理和显示，从而使得地面操作人员能够查看锚索孔底的视频信息，实时观察施工过程中锚索的受力和位移状态，以便于适时掌握锚索的工作状态和回收状态，这对于锚索的安全性和稳定性具有重要的意义。

如图1所示，采用有线方式传输视频图像时，锚索孔底视频监测装置可以包括信号线3，该信号线的一端连接至摄像设备2的信号输出端，另一端引出可以接图像处理设备等，例如：计算机。采用无线方式传输视频图像时，可以在摄像设备上设置一无线信号发送模块，用于将采集到的视频图像通过无线的方式输出至外部设备，由于该设备位于地面以下，因此要求无线信号发送模块需要具有较强的穿透能力。

如图1所示，密封筒1包括承载体11和密封管12，其中密封筒12的一端开口，承载体11设置在密封管12的开口位置用于密闭密封管12以及支撑摄像设备2，其中承载体11和密封管12可以采用螺纹连接的方式固定。摄像设备2通过移动连接装置连接在承载体11上，该移动连接装置用于带动摄像设备在密封管12内移动，从而实现由移动连接装置调整摄像头的焦距和角度，在可利用空间范围最大限度的实现了任意位移的测量。

一种实施中，如图1所示，移动连接装置可以包括螺杆41、托盘42、齿轮和微型电机，其中螺杆41上设置有齿槽43，托盘42设置在螺杆41上且托盘42的一端连接齿轮、另一端连接摄像设备2，微型电机与齿轮连接，用于驱动齿轮沿齿槽移动，从而带动摄像设备移动。

另一种实施方式，移动连接装置可以包括螺杆和弹簧，螺杆固定在承载体11上且伸入密封管12内，弹簧嵌在螺杆上，且弹簧的活动端固定在摄像设备上，且弹簧的活动端与信号线3（有线时）连接，通过外部着力拉动信号线而带动弹簧的活动端移动，从而带动摄像设备移动。若没有信号线（例如采用无线时），可以采用一拉绳，该拉绳的一端与弹簧的活动端连接、另一端穿出锚索，用于在外部拉力的作用下带动弹簧的活动端移动，当然有信号线时，也可以采用拉绳带动弹簧的活动端移动。

如图1所示，锚索孔底视频监测装置还包括：锚固增强件5，其中锚固增强件5固定在承载体11上且与密封管12分别位于承载体11的两端，其中锚固增强件5和承载体11之间可以采用螺纹连接，锚固增强件5可以提高承载体11和水泥砂浆的粘结强度，使整个密封筒1受力更稳定。

如图1所示，锚索孔底视频监测装置还包括：紧固板61、反光板62和二维码标贴63，其中紧固板61设置在密封管12的底端上，反光板62用于改善视频监测的成像效果，设置在紧固板61上且面向摄像设备，反光板62可以是在紧固板61的表面涂覆的一层反光材料，在反光板62的表面上粘贴有二维码标贴，该二维码标贴可以是自发光材料或者储能发光材料。其中，二维码标贴可以为行排式二维码标贴或矩阵式二维码标贴，根据工程需要，可优选用矩阵式二维码，锚索信息通过二维码生成器录入并生成对应二维码，其次在电脑上安装二维码扫描软件，并控制摄像设备扫描二维码，最后通过信号传输线缆将读取的信息一一回传电脑分析，其中二维码标贴可以有多张，例如包括：总二维码及各锚索组件细分二维码。其中摄像设备包括至少一个微型数字摄像头，此摄像头可以直接捕捉影像,然后通过连着信号线的USB接口传回电脑；每个微型数字摄像头可以配置一个光源，该光源可以为冷光源，并可采用LED光源，该光源价格低、体积小、寿命长、感光效果佳、耐振动、图像质量高。

本实施例，由于锚索在工程中大量应用，通过传统的简单的做标记的形式标明锚索的型号和其它信息已不能满足工程的需要，因此采用二维码标贴的方式可以清楚的标明每一束锚索的型号和其它信息。

以上实施例，密封筒完全密封锚索的锚固端，提高了锚索的耐久性和耐腐蚀性；锚固增强件可以将锚固力更均匀地分散到水泥砂浆锚固端，减小或消除应力集中,并使密封筒受力更稳定；地面操作人员能够通过查看孔底的视频信息，施工前摄像设备对锚固组件有预检纠错功能，施工中可实时直观地观察锚索在全寿命周期中的受力和位移状态，极大的提高了锚索在张拉、使用和回收过程中的安全性、稳定性、准确性；通过在密封筒中设置二维码，每束锚索便有了“身份证”，极大地方便了对每束锚索的实时监控和锚索全寿命周期内数据信息的管理；摄像设备观察锚索孔底挤压套的受力及位移状态,并结合仪器读数,即可测试张拉端与锚固端张力之差，并获得锚索自由段所受摩擦力大小,进一步保证工程的准确性,稳定性；通过数字图像处理功能中数据分级处理，为工程人员对锚索工程出现异常情况严重性差异判断提供重要依据；通过数字图像处理功能对工程相关信息的储存、统计形成数据库，为锚索工程的检查、检测提供原始的、完整的工程技术资料；通过数字图像处理功能及报警提示功能,对所有正常数据及异常数据进行记录及储存，有利于根据数据异常的统计特性、分析处理，为锚索技术进步提供重要的技术支撑。

如图2所示，本装置可以安装在可回收式的锚索上，处于深孔内的锚索设计锚固力为540kN。该锚索设置三根钢绞线，每根钢绞线承受拉力180kN，并设置三级挤压套来承受锚索的拉力。第一级挤压套、第二级挤压套、第三级挤压套每级设定的锚固力均为60kN，共三级挤压套来承受钢绞线的设计拉力，同根钢绞线上相邻挤压套设有间隙，锚索在深孔中分为自由段与锚固段，在锚索张拉过程，摄像设备在张拉全程有电脑指令控制摄像头工作，当张拉仪表数据达到60×3kN即全部第一级挤压套设定的锚固力时，钢绞线理论上应平稳滑出，但此时钢绞线仍未滑动，因拉力务必要克服锚索自由段所产生的摩擦力，此时缓慢增加拉力，同时摄像设备观察锚索底部锚固段第一级挤压套的位移情况，当拉力增加至63×3kN时，摄像头观察到挤压套刚开始滑动，由此可测得张拉端与锚固端张力之差为（63-60）×3kN，该张力差值去除钢绞线相应自重后，即为自由段所产生的摩擦力，表明本实用新型具有测试锚索自由段摩擦力的功能，然后，保持此拉力不变，直至第一级挤压套与第二级挤压套紧密接触；在此滑移过程中挤压套的位移和受力情况由摄像设备将数据传输回电脑分析处理，并与实验室所得原始数据库中的理论值对比分析，由此判断锚索回收过程中受力、位移的准确性。以此类推，后面第二级、第三级的挤压套所受滑移拉力也必须加上克服自由段产生的摩擦力值，才能使钢绞线滑移回收；本装置优势在于可将这种差值测出并消除此差异的影响，因锚索设计拉力值未计入自由段的摩擦力，可能造成在张拉回收过程中锚索拉力理论值与实际值之间的较大差异，本实用新型装置可测定自由段摩擦力，并将数据反馈回电脑后分析处理，进一步保证了工程稳定性，安全性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种锚索孔底视频监测装置，其特征在于：包括密封筒和摄像设备，所述锚索的锚固段至少部分密封在所述密封筒内，所述摄像设备固定在所述密封筒内用于采集所述锚固段的视频图像并输出至外部设备。 

2.如权利要求1所述的锚索孔底视频监测装置，其特征在于：还包括信号线，所述信号线的一端连接至所述摄像设备、另一端穿出所述密封筒用于将所述摄像设备采集到的视频图像通过有线的方式输出至外部设备； 

或者所述摄像设备含一无线信号发送模块，用于将采集到的视频图像通过无线的方式输出至外部设备。 

3.如权利要求2所述的锚索孔底视频监测装置，其特征在于：所述密封筒包括承载体和一端开口的密封管，所述承载体设置在所述密封管的开口位置用于密封所述密封管以及支撑所述摄像设备。 

4.如权利要求3所述的锚索孔底视频监测装置，其特征在于：还包括移动连接装置，所述摄像设备通过所述移动连接装置连接在所述承载体上，所述移动连接装置用于带动所述摄像设备在所述密封管内移动。 

5.如权利要求4所述的锚索孔底视频监测装置，其特征在于：所述移动连接装置包括螺杆和弹簧，所述螺杆固定在所述承载体上且伸入所述密封管内，所述弹簧嵌在所述螺杆上，且所述弹簧的活动端连接在所述摄像设备上，所述信号线与所述弹簧的活动端连接，用于在外部拉力的作用下带动所述弹簧的活动端移动； 

或者，所述移动连接装置包括：螺杆、弹簧和拉绳，所述螺杆固定在所述承载体上且伸入所述密封管内，所述弹簧嵌在所述螺杆上，且所述弹簧的活动端固定在所述摄像设备上，所述拉绳的一端与所述弹簧的活动端固定、另一端穿出所述锚索，用于在外部拉力的作用下带动所述弹簧的活动端移动。 

6.如权利要求4所述的锚索孔底视频监测装置，其特征在于：所述移动连接装置包括螺杆、托盘、齿轮和微型电机，所述螺杆上设置有齿槽，所述托盘 设置在所述螺杆上且所述托盘一端连接所述齿轮、另一端连接所述摄像设备，所述微型电机用于驱动所述齿轮沿所述齿槽移动。 

7.如权利要求3-6中任一项所述锚索孔底视频监测装置，其特征在于：还包括锚固增强件，所述锚固增强件固定在所述承载体上且与所述密封管分别位于所述承载体的两端。 

8.如权利要求3-6中任一项所述锚索孔底视频监测装置，其特征在于：还包括二维码标贴，所述二维码标贴设置在所述密封管内面向所述摄像设备的位置。 

9.如权利要求8所述的锚索孔底视频监测装置，其特征在于：所述二维码标贴为行排式二维码标贴或矩阵式二维码标贴，所述摄像设备包括至少一个可调焦数字摄像头且至少一个可调焦数字摄像头配置至少一个光源。 

10.如权利要求9所述的锚索孔底视频监测装置，其特征在于：还包括用于改善视频监测的成像效果的反光板，所述反光板设置在所述密封管内。 

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