CN211552803U - 一种用于测量圆形结构椭圆变形的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于测量圆形结构椭圆变形的装置，包括穿杆（7），穿杆（7）的两端设有圆形限位装置（6），圆形限位装置之间设有若干个位移计组件（1），所述位移计组件（1）设有若干个位移计（2），位移计（2）与信号线相连，位移计组件（1）的中间设有与穿杆（7）装配的穿杆孔（12）。本实用新型为圆形结构椭圆变形测量方式提供了新思路，该测量装置为模块化安装，提高了此类测量装置布置效率和可操作性；此外本实用新型适用性强，通过简单调节即可用于不同尺寸的结构测量，满足不同测量角度的要求，可按需灵活调整测量断面布置的位置及密度。

Description

一种用于测量圆形结构椭圆变形的装置

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，特别是涉及一种用于测量圆形结构椭圆变形的装置。

背景技术

随着近年来的城市轨道交通、城市综合管廊、城市给排水工程及输水工程的建设步伐加快，城市运输管网系统将逐渐转入地下。而其中由于圆形断面结构良好的受力特性以及目前主流成熟的盾构及顶管等施工方法所致，这类市政结构设计断面多数采用圆形断面设计，所以同时这类圆形断面结构问题也被广泛研究。

在这类试验研究领域，由于尺寸空间限制，实际用来测量小尺寸的各类圆形结构以及圆形隧道缩尺试验结构内部变形方案很难实现，目前比较主流的方式是采用分布式光纤来进行测量，虽然此方法能比较精确测得圆形结构的椭圆变形情况，但光纤也只能布设在结构外表面，有一定局限性；此外，从最初光纤的预埋到最终数据采集分析过程来看，整个操作流程繁琐、调制解调仪价格昂贵且光纤存活率较低，而且很多圆形结构实现光纤预埋也非常困难。所以该类测试方法的适用性、可操作性及可靠性都存在很大缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种技术可靠、方便快捷、适用性强的用于测量圆形结构椭圆变形的装置。

本实用新型的上述目的通过如下的技术方案实现：

一种用于测量圆形结构椭圆变形的装置，其特征在于：包括穿杆，穿杆的两端设有圆形限位装置，圆形限位装置之间设有若干个位移计组件，所述位移计组件设有若干个位移计，位移计与信号线相连，位移计组件的中间设有与穿杆装配的穿杆孔。圆形限位装置可以为圆盘，也可以为辐条状。位移计组件的个数也可以根据实际需要进行选择，可以为2~8个，甚至更多。所述位移计组件上的位移计的个数可以为2~8个，优选4个。若所述位移计组件包括4个位移计，其通常设置在4个相互垂直的方向上，此时相邻的位移计组件的夹角为45度。

进一步的，位移计组件上设有用于固定位移计的螺栓孔，位移计通过位移计固定片及螺栓和螺栓帽固定在位移计组件上，可随意拆卸及更换位移计以及损坏的部件。

进一步的，为了提高对被测圆形结构尺寸的适应性，位移计组件上的螺栓孔的数目有冗余，通过选用距离位移计组件圆心远近不同位置的螺栓孔来固定位移计，能够测量不同大小直径的圆形结构。

进一步的，所述穿杆为中空的。

进一步的，与位移计相连的信号线由中空的穿杆中间引出。测量时，测量装置分别设置在两端的与被测圆形结构内径相匹配的圆形限位装置，以保证整个测试装置与被测圆形结构之间没有相对位移；而两个圆形限位装置之间数量若干已安装有若干个位移计的位移计组件则是用于测量圆形结构内壁多个指定点位的位移变化情况；最终为了保证位移计组件的稳定性以及测点测量值的准确性，所有位移计组件都将由1根穿杆穿过，与两端的圆形限位装置一同将整个测量装置固定在被测圆形结构内，避免发生滑移或脱落导致测量的不精确。

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著效果：

（1）本实用新型装置技术可靠、方便快捷、适用性强，克服了同类型其他测量方案的实用性不强、可操作性差以及可靠度低等缺陷，提高了圆形结构椭圆变形试验测量效率及可靠度。

（2）本实用新型装置的各部件都是模块化拼装而成，可随意更换以及损坏的部件，按需布置测量点位，适用性好可以轻松满足各种试验测量需求，可拆卸可重复利用。

（3）本实用新型可适用于不同尺寸的圆形结构测量试验，只需简单的调节操作就可以将本套装置直接移植到尺寸不一样的圆形结构测量试验中。

（4）本实用新型可满足特定测量点位及角度的布置要求，可根据具体试验测量需求灵活选取测点，高效实用。

（5）本实用新型可适用不同类型及尺寸的位移计，无特定尺寸或特定类型的位移计限制要求，使其都能安装在本测量装置中使用，通用性强，灵活度高，试验操作空间大。

（6）本实用新型装置可灵活布设测量断面位置及数量，可根据试验需求来布设，对于结构关键位置可方便添加测量断面，以保证试验测量效果。

（7）本实用新型装置可采用铝合金材料制成，成本相对低廉，轻质高强，装置自身发生的形变小，确保测量结果的准确性，且合金材料可回收，节能环保。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。

图1是本实用新型实例中已安装位移计的位移计组件的正视图；

图2是本实用新型实例中已安装位移计的位移计组件的三维图；

图3是本实用新型实例中位移计与位移计固定片安装三维图；

图4是本实用新型实例中为适应不同尺寸及类型位移计的位移计固定片安装三维图；

图5是本实用新型实例中为适应不同被测圆形结构尺寸的位移计安装三维图；

图6是本实用新型实例中为适应不同测量角度的位移计安装三维图；

图7是本实用新型实例中测量装置的安装三维图；

图8是本实用新型实例中测量装置测量被测圆形结构的三维图；

图9是本实用新型实例中测量装置测量被测圆形结构的正视图。

图中：1—位移计组件；11—螺栓孔；12—穿杆孔；2—位移计；21—小尺寸圆形位移计；22—大尺寸圆形位移计；23—小尺寸方形位移计；24—大尺寸方形位移计；3—位移计固定片；31—小尺寸圆形位移计固定片；32—大尺寸圆形位移计固定片；33—小尺寸方形位移计固定片；34—大尺寸方形位移计固定片；4—螺栓；5—螺栓帽；6—圆形限位装置；7—穿杆；8—被测圆形结构。

具体实施方式

如图1~2所示，是本实用新型已经装有位移计2的位移计组件1，其中位移计组件1上开有一系列用于固定位移计2的螺栓孔11以及用于穿杆穿过的穿杆孔12，位移计2及位移计固定片3则是利用螺栓4以及螺栓帽5固定在位移计组件1上的。

如图3所示，位移计2与位移计固定片3贴合，限制位移计2的滑动及转动，螺栓4穿过位移计组件1上的螺栓孔11后通过螺栓帽5拧紧螺栓4，从而把位移计2固定在位移计组件1上。

如图4所示，为了让位移计组件1适应不同类型及尺寸的位移计2，可根据位移计2外形尺寸去设计位移计固定片3，只要能保证位移计固定片3两侧螺栓孔11的布置与位移计组件1上的螺栓孔11匹配即可。如实例中小尺寸圆形位移计21与对应的小尺寸圆形位移计固定片31相匹配，大尺寸圆形位移计22与对应的大尺寸圆形位移计固定片32相匹配，小尺寸方形位移计23与对应的小尺寸方形位移计固定片33相匹配，大尺寸方形位移计24与对应的大尺寸方形位移计固定片34相匹配。

如图5所示，为了让测量装置适应不同被测圆形结构的尺寸大小，可通过将位移计固定片3、螺栓4及螺栓帽5移动到位移计组件1上距离圆心更近的螺栓孔11来固定位移计2，以实现对小直径圆形结构的测量；同理可通过将位移计固定片3、螺栓4及螺栓帽5移动到位移计组件1上距离圆心更远的螺栓孔11来固定位移计2，以实现对大直径圆形结构的测量。

如图6所示，为了让测量装置满足特定测量点位及角度布设要求，装在位移计组件1上的位移计2的测点不只是上下左右4个标准点，而是可灵活旋转角度，以保证被测圆形结构内部任意测点都可覆盖。

如图7~9所示，是本实用新型装置的安装在被测圆形结构8内部的示意图，穿杆7将已设定好角度及数量的装有位移计2的位移计组件1串好并固定，然后在穿杆7两侧再穿入与被测圆形结构8内径相匹配的圆形限位装置6，用以将整个装置固定在被测圆形结构8内部，最后将整个测量装置从被测圆形结构8的一端塞入到指定位置，这样整个测量装置不易发生滑移及脱落，保证试验测量数据的准确性。

本实用新型的实施方式不限于此，根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想的前提下，位移计固定在位移计组件上的数量、位置及角度均可以根据实际测量需求来定制；位移计与位移计组件的固定、位移计组件及圆形限位装置与穿杆的安装、整个测量装置与被测圆形结构的固定，均可以采用其他的连接方式；整个装置的材质选取均具有其他的实施方式；因此，本实用新型还具有多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于测量圆形结构椭圆变形的装置，其特征在于：包括穿杆(7)，穿杆(7)的两端设有圆形限位装置(6)，圆形限位装置之间设有若干个位移计组件(1)，所述位移计组件(1)设有若干个位移计(2)，位移计(2)与信号线相连，位移计组件(1)的中间设有与穿杆(7)装配的穿杆孔(12)。

2.根据权利要求1所述的用于测量圆形结构椭圆变形的装置，其特征在于：所述位移计组件(1)上的位移计(2)的个数为4个。

3.根据权利要求2所述的用于测量圆形结构椭圆变形的装置，其特征在于：所述位移计组件(1)的4个位移计(2)设置在4个相互垂直的方向上。

4.根据权利要求3所述的用于测量圆形结构椭圆变形的装置，其特征在于：相邻的位移计组件(1)的夹角为45度。

5.根据权利要求1至4任一项所述的用于测量圆形结构椭圆变形的装置，其特征在于：位移计组件(1)上设有用于固定位移计(2)的螺栓孔，位移计(2)通过位移计固定片(3)及螺栓(4)和螺栓帽(5)固定在位移计组件(1)上。

6.根据权利要求5所述的用于测量圆形结构椭圆变形的装置，其特征在于：位移计组件(1)上的螺栓孔的数目有冗余。

7.根据权利要求6所述的用于测量圆形结构椭圆变形的装置，其特征在于：所述穿杆(7)为中空的。

8.根据权利要求7所述的用于测量圆形结构椭圆变形的装置，其特征在于：与位移计(2)相连的信号线由中空的穿杆(7)中间引出。

9.根据权利要求1所述的用于测量圆形结构椭圆变形的装置，其特征在于：圆形限位装置(6)为圆盘。

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