鋼支撐應力監測端頭的製作方法

2023-06-07 01:11:51

專利名稱：鋼支撐應力監測端頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及鋼結構技術領域，尤其涉及一種用於橋梁鋼架、地鐵基坑或大型深基坑圍護支護的鋼支撐應力監測端頭。
背景技術：
地鐵基坑或大型深基坑的圍護支護中，支護的安全是重點，在工程進行中有必要對現場的各類支護進行監測，其中重要部位的鋼支撐軸向應力實測是一種常用手段。現有的應力監測系統應用甚廣，因監測對象不同所採用的監測儀及裝置結構也各有特點。如專利公開號為CN102032963A的一種光纖光柵應力監測系統，特徵是光時域反射計接光開關， 光開關接至少兩根及兩根以上的光纖，每根光纖上至少有一個光纖光柵，該光源為窄脈衝光源，發出的光信號的波長的下限與光纖光柵反射波長區域的上限至少有Inm以上的距離，形成一個光纖光柵應力監測系統，當該光纖光柵應力監測系統上的任一個光纖光柵在拉伸應力的作用下飄移，並覆蓋了光源發出的光信號的波長時，在光時域反射計上都有反應，從而完成較大範圍力值得監測。因基坑工作部位泥漿多，光柵可透性差，這種系統不適合本發明所採用的場合。又如專利公開號為CN1414355A的一種錨固樁、錨索樁鋼筋應力監測方法，它是製作錨固樁或錨索樁時，選擇承受最大正應力和最大負應力的鋼筋，在其承受最大應力的斷面位置所處的區段上固定測力計，再澆築混凝土成形。還有如專利公開號為CN102032957A的一種鋼管混凝土拱橋拱腳節點應力監測方法，該監測方法是在鋼管混凝土拱橋拱腳部位支模後澆注前，預先在拱腳應力較大的關鍵點設置多個鋼弦傳感器， 然後由監測人員每日讀取這些傳感器的應變值，並用同一時刻的溫度值對該應力值進行修正，便於工程人員在鋼管混凝土拱橋施工和運營期間隨時監測拱腳位置的受力情況。

發明內容
本發明的目的是為了解決大型鋼架、地鐵基坑或大型深基坑的鋼支撐在工作過程中的應力實際監測的問題，提供一種結構設計合理，剛性大，穩定性高的的鋼支撐應力監測端頭，它把軸力計、數據採集器設置在基本封閉的端頭內，然後把整個端頭結構置於工程中鋼支撐重要受力部位進行應力監測。本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的一種鋼支撐應力監測端頭，包括外部短接、內插短接，其特徵是所述的外部短接為管狀結構，外部短接的一端設有實心法蘭，外部短接的另一端設有空心法蘭；內插短接為管狀結構，內插短接的一端設有不透法蘭盤，內插短接的管狀結構插入在外部短接的內孔中，內插短接的芯部設有軸力計，軸力計的一端與外部短接實心法蘭的管內部面接觸，軸力計的另一端定位在內插短接管狀結構的管體內；外部短接的外表設有採集器。帶監測系統的端頭結構強度是本發明的主要技術指標，外部短接用來與各點位鋼支撐連接，選取應力集中點安裝，外部短接和內插短接之間在徑向有較大間隙，軸向用聯接螺杆把接外部短接和內插短接連接起來。外部短接的實心法蘭面上有螺栓孔，用來與鋼支撐連接，同樣內插短接的不透法蘭盤設有聯接其它鋼支撐的連接孔，如此，應力監測端頭就夾裝在整根由若干支鋼支撐拼接管連接組成的鋼支撐之中，傳遞並測出鋼支撐的軸向力，即鋼支撐上承受多大的軸向力， 軸力計就承受多大的力，此承受力的信號通過電線傳遞給固定在外部短接管上的數據採集
ο作為優選，所述的外部短接空心法蘭的一端與內插短接不透法蘭盤一端通過連接螺栓連接成一體。由於軸力計受力是剛性的，所以聯接螺杆擰緊固定，即外部短接與內插短接之間不必放軸向間隙。作為優選，所述的內插短接內設有十字交叉加強板，十字交叉加強板的一端定位在不透法半盤的端面上，十字交叉加強板的另一端設有第三墊板，第三墊板上設有軸力計套，軸力計設在軸力計套內，軸力計的一端定位於第三墊板上，軸力計套的一端與內插短接管體的端部齊平。十字交叉加強板的結構形式在管子內把管壁、軸力計支撐板有效地結合在一起，重量輕而強度大，十字交叉加強板的軸向兩端的若干件墊板均採用圓形板結構。作為優選，所述的外部短接的實心法蘭的端面上設有第一墊板，與第一墊板相貼設有第二墊板，第二墊板與軸力計的一端接觸。第一墊板與實心法蘭緊貼，傳遞外部短接承受來的力，並加強了實心法蘭的受壓強度，第二墊板同樣起著傳遞力的效果和保護軸力計端部的作用。作為優選，所述的十字交叉加強板與內插短接不透法蘭盤之間設的圓形中間板。 十字交叉加強板的四邊沿軸向與內插短接的管體內壁焊接，十字交叉加強板與內插短接一端的不透法蘭盤之間的圓形中間板對不透法蘭盤起著保護作用。作為優選，所述的採集器安裝在外部短接管狀結構管體的外表面，採集器的信號輸入口與軸力計信息輸出口相連。採集器與軸力計用電線連接，採集器的信號可以通過發射天線以無線傳輸的方式傳送。作為優選，所述的外部短接的一端的實心法蘭與管體之間設有加強筋板，外部短接空心法蘭與管體之間設有加強筋板。三角形或梯形的加強筋板保證外部短接與其它鋼支撐連接的法蘭部位強度。作為優選，所述的內插短接的一端的不透法蘭盤與管體之間設有加強筋板。本發明的有效效果是承受力大，剛性強，安全可靠，能準確及時反映鋼支撐軸向受力情況。


圖1是本發明的一種結構示意圖。圖2是本發明圖1的右視結構示意圖。圖3是本發明的一種外部短接結構示意圖。圖中1.外部短接，101.實心法蘭，102.空心法蘭，2.第一墊板，3.第二墊板， 4.軸力計，5.軸力計套，6.採集器，7.第三墊板，8.加強筋板，9.十字交叉加強板，10.
內插短接。
具體實施例方式下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。
參見圖1、圖2，本實施例一種鋼支撐應力監測端頭，包括一節外部短接1，一節內插短接10。外部短接1和內插短接10都為管狀結構，其中外部短接1的一端設有實心法蘭 101，如圖3所示，外部短接1的另一端設有空心法蘭102。內插短接10的一端設有不透法蘭盤，不透法蘭盤結構與實心法蘭相同。內插短接10的管狀結構段插入在外部短接1管體的內孔中，內插短接10的芯部設有軸力計4，軸力計4的一端與外部短接1的實心法蘭101之間裝有第一墊板2和第二墊板3，這樣軸力計4的一端頭與實心法蘭101之間的力就直接相互傳遞。軸力計4的另一端定位在內插短接10管狀結構的管體內，這裡，我們先在內插短接10內設一件十字交叉加強板9，十字交叉加強板9的一端定位在不透法半盤的端面上，十字交叉加強板9與不透法半盤之間墊一塊圓形墊板；十字交叉加強板9朝軸力計4的一端裝一件第三墊板7，在第三墊板7上再加一塊圓形墊板，該處的圓形墊板上裝有軸力計套5， 軸力計4裝在軸力計套5內，軸力計4的一端定位在第三墊板7上的圓形墊板上，軸力計套 5的一端不超過內插短接10管體的端部。外部短接1的實心法蘭101與管體之間設有16塊三角形的加強筋板8，外部短接 1空心法蘭102與管體之間也設有16塊三角形的加強筋板。採集器6安裝在外部短接1的管體表面，外部短接1管體上設有穿線孔，採集器6 的信號輸入線與軸力計4連接。外部短接1的實心法蘭101上設有16個Φ 30mm螺栓孔，用來與鋼支撐連接，內插短接10的不透法蘭盤面上用聯接螺杆來一同聯接其他的鋼支撐，這樣應力監測端頭就夾裝在整根由幾根鋼支撐拼接管連接組成的鋼支撐之中，傳遞並測出鋼支撐的軸向力，即鋼支撐上承受多大的軸向力，軸力計就承受多大的力，該力的電信號通過電線傳遞給數據採集器6，數據採集器6通過發射天線以無線傳輸的方式，將數據信號傳給安置在工地項目部辦公室內的協調器，協調器有信號轉換功能和報警功能，當軸向力值超過設定值時，會自動報警。協調器可通過中國移動的通信功能將數據信號傳向監管部的主伺服器，這樣用戶就能在全國有網際網路的地方，查詢到此鋼支撐的軸向力數值，且可保存和列印出來。上述實施例是對本發明的說明，不是對本發明的限定，任何對本發明的簡單變換後的結構、工藝均屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種鋼支撐應力監測端頭，包括外部短接(1 )、內插短接(10)，其特徵是所述的外部短接(1)為管狀結構，外部短接(1)的一端設有實心法蘭(101 )，外部短接(1)的另一端設有空心法蘭(102);內插短接(10)為管狀結構，內插短接(10)的一端設有不透法蘭盤，內插短接(10)的管狀結構插入在外部短接(1)的內孔中，內插短接(10)的芯部設有軸力計(4)，軸力計(4)的一端與外部短接(1)實心法蘭的管內部面接觸，軸力計(4)的另一端定位在內插短接(10)管狀結構的管體內；外部短接(1)的外表設有採集器(6)。
2.根據權利要求1所述的鋼支撐應力監測端頭，其特徵在於所述的外部短接(1)空心法蘭(102)的一端與內插短接(10)不透法蘭盤一端通過連接螺栓(9)連接成一體。
3.根據權利要求1或2所述的鋼支撐應力監測端頭，其特徵在於所述的內插短接(10) 內設有十字交叉加強板(9)，十字交叉加強板(9)的一端定位在不透法半盤的端面上，十字交叉加強板(9)的另一端設有第三墊板(7)，第三墊板(7)上設有軸力計套(5)，軸力計(4) 設在軸力計套(5)內，軸力計(4)的一端定位於第三墊板(7)上，軸力計套(5)的一端與內插短接(10)管體的端部齊平。
4.根據權利要求1或2所述的鋼支撐應力監測端頭，其特徵在於所述的外部短接(1) 的實心法蘭(101)的端面上設有第一墊板(2)，與第一墊板(2)相貼設有第二墊板(3)，第二墊板(3 )與軸力計(4)的一端接觸。
5.根據權利要求3所述的鋼支撐應力監測端頭，其特徵在於所述的十字交叉加強板 (11)與內插短接(10)不透法蘭盤之間設的圓形中間板。
6.根據權利要求1或2所述的鋼支撐應力監測端頭，其特徵在於所述的採集器(6)安裝在外部短接(1)管狀結構管體的外表面，採集器(6)的信號輸入口與軸力計(4)信息輸出口相連。
7.根據權利要求1或2所述的鋼支撐應力監測端頭，其特徵在於所述的外部短接(1) 的一端的實心法蘭(101)與管體之間設有加強筋板(8)，外部短接(1)空心法蘭(102)與管體之間設有加強筋板(8)。
8.根據權利要求1或2所述的鋼支撐應力監測端頭，其特徵在於所述的內插短接(10) 的一端的不透法蘭盤與管體之間設有加強筋板。
全文摘要
本發明涉及鋼結構技術領域，尤其是一種鋼支撐應力監測端頭，解決了鋼支撐在工作過程中的應力實際監測的問題，包括外部短接、內插短接，其特徵是所述的外部短接為管狀結構，外部短接的一端設有實心法蘭，外部短接的另一端設有空心法蘭；內插短接為管狀結構，內插短接的一端設有不透法蘭盤，內插短接的管狀結構插入在外部短接的內孔中，內插短接的芯部設有軸力計，軸力計的一端與外部短接實心法蘭的管內部面接觸，軸力計的另一端定位在內插短接管狀結構的管體內；外部短接的外表設有採集器。剛性強，能準確及時反映鋼支撐軸向受力情況。
文檔編號G01L1/00GK102410888SQ20111017780
公開日2012年4月11日 申請日期2011年6月29日 優先權日2011年6月29日
發明者朱長才, 王羿, 聞晉 申請人:浙江華鐵建築安全科技股份有限公司