CN211148495U - 一种钢管混凝土脱空检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种钢管混凝土脱空检测装置，包括智能骨料，所述智能骨料均匀设置在钢管混凝土长度的多个横截面处，且每个横截面处均设置有至少两个智能骨料；所述智能骨料分别与信号发生器和信号接收器连接。本实用新型中，将智能骨料均匀设置在钢管混凝土的长度方向，从而可以测量整个钢管混凝土的脱空情况；且由于智能骨料即可作为驱动器，也可作为传感器使用，智能骨料之间即可组成检测系统。
Description
技术领域
本实用新型属于土木工程结构健康检测领域，具体涉及一种钢管混凝土脱空检测装置。
背景技术
钢管混凝土是一种钢——混凝土组合结构，钢管混凝土拱肋在施工阶段可能出现混凝土灌注不密实，在活载、温度变化及混凝土收缩等荷载作用下，将出现管内混凝土脱空现象。因此，需对钢管混凝土进行定期经检查，及时发现病害，并对其进行加固处理，延长桥梁的使用寿命。
现有钢管混凝土脱空检测主要分为两大类：有损检测和无损检测方法。有损检测主要是钻孔取芯法，但是有损检测法会破坏结构本身，而且实施较为复杂。无损检测主要包括人工敲击法、光纤传感法和超声波检测方法，其中人工检测法的个人主观因素影响大，不能准确判断出脱空位置及脱空尺寸，光纤传感法的操作十分复杂，而超声波检测方法由于超声波会在钢管中产生绕设，使检测结果产生极大误差。
中国实用新型申请CN201721269237 .5公开了一种“一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统”，其中采用智能骨料与压电陶瓷传感器对加固钢板混凝土进行剥离检测。但上述结构并不适用与钢管混凝土的脱空检测。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服上述不足，提供一种操作简单、测试准确、无损的脱空检测装置。
本实用新型采用的技术方案是：一种钢管混凝土脱空检测装置，包括智能骨料，所述智能骨料均匀设置在钢管混凝土长度的多个横截面处，且每个横截面处均设置有至少两个智能骨料；所述智能骨料分别与信号发生器和信号接收器连接。
上述方案中，将智能骨料均匀设置在钢管混凝土的长度方向，从而可以测量整个钢管混凝土的脱空情况；且由于智能骨料即可作为驱动器，也可作为传感器使用，因此每个截面设置两个智能骨料即可组成检测系统。
优选的，智能骨料分别设置在1/8、2/8、3/8、4/8、5/8、6/8、7/8的横截面处。
上述设置既可以满足测量的需求，又无需布置过多的智能骨料。
优选的，每个横截面均设有五个智能骨料，该五个智能骨料均匀环绕设置在钢管与混凝土接触的侧壁处。
通过将智能骨料环绕布置在钢管与混凝土接触的侧壁处，便于智能骨料的安装。
优选的，所述智能骨料包括圆形的PZT压电陶瓷，所述PZT压电陶瓷表面由内至外依次设有防水层和混凝土层；从而防止PZT压电陶瓷被压碎或者挤压变形。
优选的，所述防水层为硅胶层或者可防水的环氧树脂层。
本实用新型的有益效果是：本实用新型操作简单，便于实施，提高了测试的精确度和准确性，可准确测出脱空位置及脱空尺寸。
附图说明
图1是本实用新型中智能骨料的布置示意图；
图2是本实用新型中智能骨料的结构示意图；
图3是本实用新型中设备连接框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
如图1~3所示，一种钢管混凝土脱空检测装置，包括圆形的智能骨料1，该圆形的智能骨料1包括圆形的PZT压电陶瓷3、依次包裹在PZT压电陶瓷外侧的防水层4和混凝土层5，其中防水层4所用的材料为环氧树脂或者硅胶，起到防水和绝缘的作用，混凝土层5所用材料则为与外部钢管混凝土2为同一级配的混凝土，起到保护内部传感器，避免其被压碎或者挤压变形的作用。
其中圆形智能骨料1安装在钢管混凝土2长度的1/8、2/8、3/8、4/8、5/8、6/8、7/8的横截面处，并且每个横截面均设有5个智能骨料，均匀环绕设置在钢管与混凝土接触的侧壁位置。
圆形智能骨料1在检测过程中连接的设备包括信号发生器、压电驱动电源、作为信号接收器的数字示波器。
其中信号发生器可选择市面上可售的型号为AFG1022的函数信号发生器，数字示波器可选择市面上可售的型号为TBS1104的示波器。
本实用新型的工作原理为：每一横截面的其中一个智能骨料作为压电驱动器，其余的智能骨料作为压电传感器使用，信号发生器的初始信号经过压电驱动电源放大后对作为压电驱动器的智能骨料进行激励，由作为压电传感器的智能骨料接受，并将接受信号传递给数字示波器。
在钢管混凝土结构建成时，通过外加激励信号驱动作为压电驱动器的智能骨料，此时记录下作为压电传感器的智能骨料的接收信号，当钢管与混凝土之间发生脱空时，接收信号则发生变化，从而可实现对钢管混凝土脱空状态的主动检测，进而实现真正意义上的全寿命健康检测。
Claims (5)
1.一种钢管混凝土脱空检测装置，其特征在于，包括智能骨料，所述智能骨料均匀设置在钢管混凝土长度的多个横截面处，且每个横截面处均设置有至少两个智能骨料；所述智能骨料分别与信号发生器和信号接收器连接。
2.如权利要求1所述的一种钢管混凝土脱空检测装置，其特征在于，所述智能骨料分别设置在1/8、2/8、3/8、4/8、5/8、6/8、7/8的横截面处。
3.如权利要求2所述的一种钢管混凝土脱空检测装置，其特征在于，每个横截面均设有五个智能骨料，该五个智能骨料均匀环绕设置在钢管与混凝土接触的侧壁处。
4.如权利要求1所述的一种钢管混凝土脱空检测装置，其特征在于，所述智能骨料包括圆形的PZT压电陶瓷，所述PZT压电陶瓷表面由内至外依次设有防水层和混凝土层。
5.如权利要求4所述的一种钢管混凝土脱空检测装置，其特征在于，所述防水层为硅胶层或者可防水的环氧树脂层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922044633.3U CN211148495U (zh) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | 一种钢管混凝土脱空检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN211148495U true CN211148495U (zh) | 2020-07-31 |
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ID=71774626
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201922044633.3U Active CN211148495U (zh) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | 一种钢管混凝土脱空检测装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN211148495U (zh) |
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2019
- 2019-11-25 CN CN201922044633.3U patent/CN211148495U/zh active Active
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