CN214150733U - 一种混凝土应力检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混凝土应力检测装置，设于混凝土上的安装孔内，包括中心线重合且由外到内依次套设的套筒、第一钢套、压力传感组件和第二钢套。套筒设于安装孔内，套筒外侧壁贴合于安装孔的内侧壁，钢套的外侧壁与套筒的内侧壁可拆卸连接。第一钢套与第二钢套之间配合形成一容置空间；压力传感组件设于容置空间内，用于检测压力并输出压力数据至外部采集端；且容置空间内浇注砂浆。压力传感器能够检测混凝土内部的压力，压力传感组件能够检测混凝土内部的压力，并输出压力数据至外部采集端，因此，本实用新型能够有效地检测混凝土内部的应力变化情况，解决了现有技术中无法直接测得混凝土内部应力问题。

Description

一种混凝土应力检测装置

技术领域

本实用新型属于土木工程领域，尤其涉及一种混凝土应力检测装置。

背景技术

混凝土结构的主体结构，依靠节点和拼缝将结构连接成整体并同时满足使用阶段和施工阶段的承载力、稳固性、刚性、延性要求。结构的整体性和抗倒塌能力主要取决于预制构件之间的连接，结构设计中必须充分考虑结构的节点、拼缝等部位的连接构造的可靠性。由于连接部位通过两个事先浇筑好的混凝土连接，因此连接部位一直是容易产生损伤的部位。

混凝土结构的应力状态是反映其安全性的重要参数之一，因此对混凝土连接部位的应力测量是混凝土状态监测中的重要内容。目前，混凝土的状态一般通过荷载、位移、应变等物理量的测量来反应，对应力的测量往往是通过在结构表面黏贴电阻应变片来测量混凝土表面的应变，通过估算材料的弹性模量换算得到混凝土表面应力，这种方法无法获得混凝土内部准确的应力状态。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种混凝土应力检测装置，以解决现有技术中无法直接测得混凝土内部应力问题。

本实用新型的技术方案为：

一种混凝土应力检测装置，设于混凝土上的安装孔内，包括中心线重合且由外到内依次套设的套筒、第一钢套、压力传感组件和第二钢套；

所述套筒设于所述安装孔内，所述套筒外侧壁贴合于所述安装孔的内侧壁，所述钢套的外侧壁与所述套筒的内侧壁可拆卸连接；

所述第一钢套与所述第二钢套之间配合形成一容置空间；所述压力传感组件设于所述容置空间内，用于检测压力并输出压力数据至外部采集端；且所述容置空间内浇注砂浆。

优选地，所述套筒、所述第一钢套、所述压力传感组件和所述第二钢套均为圆环柱体。

优选地，所述压力传感组件包括传感套筒和若干压力传感器，所述压力传感器均布于所述传感套筒。

优选地，所述压力传感组件由若干传感单元并排环绕配合形成一圆环柱体，每一所述传感单元上均设有压力传感器。

优选地，所述压力传感器为薄膜传感器，所述传感单元包括两个钢片，所述薄膜传感器胶接于两个所述钢片之间。

优选地，所述第二钢套的外侧壁上凸设有至少一个周向方向上的凸棱。

优选地，所述中心钢柱上具有四个所述凸棱，且四个所述凸棱沿周向均布于所述第二钢套的外侧壁上。

优选地，还包括钢柱，所述钢柱胶接于所述第二钢套的内圈内，且所述钢柱的直径与所述第二钢套的内圈直径相匹配。

优选地，还包括端盖，所述套筒、所述第一钢套、所述压力传感组件和所述第二钢套的一端均伸入所述安装孔内，另一端均由所述端盖遮挡，所述端盖与所述套筒可拆卸连接。

优选地，所述套筒与所述安装孔通过环氧树脂胶接。

本实用新型由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本实用新型提供的混凝土应力检测装置，砂浆起到传递压力和保护压力传感器的作用，而压力传感组件能够检测混凝土内部的压力，并输出压力数据至外部采集端，因此，本实用新型能够有效地检测混凝土内部的应力变化情况，解决了现有技术中无法直接测得混凝土内部应力问题。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。

图1为本实用新型的一种混凝土应力检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型的一种核心的检测部分的结构示意图；

图3为本实用新型的一种带有贯穿孔的中心钢柱的结构示意图。

附图标记说明：

1：套筒；2：第一钢套；3：砂浆；4：压力传感组件；5：第二钢套；51：凸棱；6：钢柱；7：端盖；8：混凝土。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

实施例1

参看图1至图3，本实施例提供一种混凝土应力检测装置，设于混凝土8上的安装孔内，包括中心线重合且由外到内依次套设的套筒1、第一钢套2、压力传感组件4和第二钢套5。套筒1设于安装孔内，套筒1外侧壁贴合于安装孔的内侧壁，钢套的外侧壁与套筒1的内侧壁可拆卸连接。第一钢套2与第二钢套5之间配合形成一容置空间；压力传感组件4设于容置空间内，用于检测压力并输出压力数据至外部采集端；且容置空间内浇注砂浆3。

压力传感器能够检测混凝土8内部的压力，砂浆3起到传递压力和保护压力传感器的作用，而压力传感组件4能够检测混凝土8内部的压力，并输出压力数据至外部采集端，因此，本实施例能够有效地检测混凝土8内部的应力变化情况，解决了现有技术中无法直接测得混凝土8内部应力问题。

现对本实施例的结构进行说明。

套筒1、第一钢套2、压力传感组件4和第二钢套5均可以为同心的圆环柱体，套筒1与安装孔之间可以通过环氧树脂进行胶接，由于环氧树脂的粘结能力较强，可以增加安装孔内侧壁与套筒1的粘结性，使套筒1不易滑动。

压力传感组件4可以是由若干传感单元并排环绕配合形成一圆环柱体，每一传感单元上均设有压力传感器。具体的，压力传感器可以为薄膜传感器，传感单元可以包括两个钢片，薄膜传感器位于两个钢片之间，并通过环氧树脂进行胶接。所以，压力传感器呈圆环状分布在第一钢套2和第二钢套5之间，能够用来测量四周的应力变化，同时可以测得应力的梯度分布。

第一钢套2和第二钢套5之间的容置空间内浇注砂浆3，砂浆3应采用快硬型砂浆，以保证砂浆3凝结后的强度和刚度。

套筒1通过环氧树脂固定连接在安装孔内，而本实施例中核心的检测部分为第一钢套2、压力传感组件4和第二钢套5，其因为各自之间的连接方式的原因，为一个整体。这个整体周向上的外侧为第一钢套2的外侧壁，而第一钢套2的外侧壁和套筒1的外侧壁之间通过螺纹连接，这使得当核心的检测部分出现故障时，可以将核心的检测部分旋出进行更换，简单快捷，且不会对混凝土8结构造成损伤。

进一步地，本实施例还包括端盖7，套筒1、第一钢套2、压力传感组件4和第二钢套5的一端均伸入安装孔内，另一端均由端盖7遮挡，端盖7与套筒1可拆卸连接。具体地，端盖7和套筒1之间可以通过尼龙绳连接，例如：可以在端盖7上设置通孔，在套筒1上设置栓接环，尼龙绳穿过通孔和栓接环并绑紧从而连接端盖7和套筒1。当然，在其他实施例中端盖7和套筒1的可拆卸方式或端盖7和套筒1通过尼龙绳连接的方式都可以有其他选择，此处不做限制。端盖7具有防水、防灰尘等作用。

进一步地，可以在第二钢套5的外侧壁上凸设至少一个周向方向上的凸棱51。压力传感器周向分布在第二钢套5的四周，第二钢套5的中心线和若干压力传感器呈圆环形分布后的中心线重合，而若干压力传感器检测到的压力数据在输送到采集端后会进过处理，将所有压力传感器检测检测的数据一起显示出来，这使得不易分辨具体的压力值对应的是哪个方向。而在第二钢套5的周侧设置凸棱51后，凸棱51部位的对应的压力传感器检测到的压力值相较于其他部位会更显著，从而能够确定具体压力值对应的具体方向。具体地，在本实施例中，第二钢套5上可以设置四个凸棱51，且四个凸棱51沿周向均布于第二钢套5的外侧壁上。

本实施例的核心的检测部分的制作过程为：先将第一钢套2和第二钢套5的位置对准，向第一钢套2和第二钢套5之间注入快硬砂浆，将压力传感组件4根据插入到快硬砂浆中，然后快硬砂浆凝固完成核心的检测部分的制作。

本实施例的安装过程为：首先对被测部位的混凝土8进行钻孔形成安装孔，钻孔后对安装孔内的浮尘进行清除。在套筒1外侧壁上均匀涂上环氧树脂，放入安装孔中与安装孔连接。然后将事先制作好的核心的检测部分旋进套筒1内，用尼龙线将端盖7与套筒1连接在一起。

当混凝土8在受温度等因素影响下内部应力发生变化时，在第二钢套5上凸棱51处对应的压力传感器检测到的压力变化值更明显，采集到的压力数据通过引线传输至采集端，完成对混凝土8内部应力的测量。

本实施例可以用于普通的混凝土8内部应力检测，也可以用于混凝土8连接部位的内部应力检测。本实施例用于混凝土8连接部位的内部应力检测时，在混凝土8连接部位处钻孔，将本实施例安装至混凝土8连接部位处。较优地安装位置为：第二钢套5的中心线与混凝土8连接部位的连接缝线重合，四个凸棱51中两个相对的凸棱51位于混凝土8连接部位的连接缝线上，剩下两个凸棱51关于混凝土8连接部位的连接缝线对称。

本实施例施工方便，具有可更换性，实用性强。本实施例可以测量混凝土8结构连接部位内部的应力状态，对设计及模型分析提供一定的监测手段和数据支撑，并且及时提出预警，减少事故的发生。

实施例2

本实施例提供一种混凝土应力检测装置，其在实施例1的基础上，改变了压力传感组件4的结构。

在本实施例中，压力传感组件4包括传感套筒和若干压力传感器，压力传感器均布于传感套筒。

实施例3

参看图1至图3，本实施例提供一种混凝土应力检测装置，其在实施例1或实施例2的基础上增加了钢柱6。

钢柱6胶接与第二钢套5的内圈，且钢柱6的直径和第二钢套5的内圈直径相匹配。当需要植筋时，将钢柱6插入第二钢套5的内圈，用于保证混凝土8在本实施例安装位置处的强度。具体地，钢柱6和第二钢套5的内圈之间可以通过环氧树脂进行连接。

当然，在其他实施例中，也可以直接将第二钢套5做成实心的。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种混凝土应力检测装置，其特征在于，设于混凝土上的安装孔内，包括中心线重合且由外到内依次套设的套筒、第一钢套、压力传感组件和第二钢套；

所述套筒设于所述安装孔内，所述套筒外侧壁贴合于所述安装孔的内侧壁，所述钢套的外侧壁与所述套筒的内侧壁可拆卸连接；

所述第一钢套与所述第二钢套之间配合形成一容置空间；所述压力传感组件设于所述容置空间内，用于检测压力并输出压力数据至外部采集端；且所述容置空间内浇注砂浆。

2.根据权利要求1所述的混凝土应力检测装置，其特征在于，所述套筒、所述第一钢套、所述压力传感组件和所述第二钢套均为圆环柱体。

3.根据权利要求1所述的混凝土应力检测装置，其特征在于，所述压力传感组件包括传感套筒和若干压力传感器，所述压力传感器均布于所述传感套筒。

4.根据权利要求1所述的混凝土应力检测装置，其特征在于，所述压力传感组件由若干传感单元并排环绕配合形成一圆环柱体，每一所述传感单元上均设有压力传感器。

5.根据权利要求4所述的混凝土应力检测装置，其特征在于，所述压力传感器为薄膜传感器，所述传感单元包括两个钢片，所述薄膜传感器胶接于两个所述钢片之间。

6.根据权利要求2至5任意一项所述的混凝土应力检测装置，其特征在于，所述第二钢套的外侧壁上凸设有至少一个周向方向上的凸棱。

7.根据权利要求6所述的混凝土应力检测装置，其特征在于，所述第二钢套上具有四个所述凸棱，且四个所述凸棱沿周向均布于所述第二钢套的外侧壁上。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的混凝土应力检测装置，其特征在于，还包括钢柱，所述钢柱胶接于所述第二钢套的内圈内，且所述钢柱的直径与所述第二钢套的内圈直径相匹配。

9.根据权利要求1所述的混凝土应力检测装置，其特征在于，还包括端盖，所述套筒、所述第一钢套、所述压力传感组件和所述第二钢套的一端均伸入所述安装孔内，另一端均由所述端盖遮挡，所述端盖与所述套筒可拆卸连接。

10.根据权利要求1所述的混凝土应力检测装置，其特征在于，所述套筒与所述安装孔通过环氧树脂胶接。

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