牆體結構變形測量裝置的製作方法

2023-05-05 14:29:14 1

本發明涉及牆體結構變形的監測技術領域，尤其涉及一種牆體結構變形測量裝置。

背景技術：

在現代的建築中，水平面以下的混凝土結構通常是由底板、牆體、柱和頂板組成的超靜定結構，具有較大的平面尺度、連續的外牆，這類建築物的牆體受到的約束較大，所受溫差和收縮變形相對複雜，容易出現裂縫。尤其是外牆，由於長度較大，一般使用附牆柱或暗柱進行加固約束，或設置縱橫牆進行交接，使外牆自身的剛度變化大，在多重約束下容易產生複雜的變形。因此監控混凝土牆體結構變形對於預防開裂具有十分重要的意義。

但是，目前國內外針對混凝土牆體結構變形的研究，多是在實驗室內對小型混凝土試塊進行測試，實際工程中的混凝土牆體結構變形研究基本處於空白狀態。另外僅有的一些用於測量牆體結構變形的裝置主要由光束、光纖光柵應變傳感器等高精尖儀器組成，但是裝置整體造價高、安裝複雜、易損壞、對檢測人員技術水平要求高，導致檢測成本非常高，因此不適合在工地現場進行大範圍應用推廣。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明實施例提供一種牆體結構變形測量裝置，主要目的是設計一種結構簡單、造價低廉、適合在工地現場進行推廣，並且能夠用於實時檢測牆體結構變形的裝置。

為達到上述目的，本發明主要提供如下技術方案：

本發明實施例提供了一種牆體結構變形測量裝置，包括：

定位模板，用於鑲嵌在施工模板的預留位置，所述定位模板上設置有三個位於同一直線上的通孔；

三個錨定部件，所述錨定部件的第一端用於穿過所述通孔釘入所述牆體內；

三個定位部件，三個所述定位部件的第一端分別與三個所述錨定部件的第二端連接，三個所述定位部件的第二端均設置有套筒，且三個所述套筒處於同一軸心；

位移檢測部件，所述位移檢測部件固定在位於第一側所述定位部件的套筒上，所述位移檢測部件的測頭指向位於三個所述定位部件中間的所述定位部件的套筒中心；

測量杆，所述測量杆穿過位於第二側所述定位部件的套筒和位於中間的所述定位部件的套筒，並固定在第二側所述定位部件的套筒上，所述測量杆的端面與所述測頭相接觸；

其中，位移檢測部件通過檢測測量杆的位移，得到所述牆體的收縮數值或膨脹數值。

本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。

優選的，前述的一種牆體結構變形測量裝置，其中所述定位模板上的三個通孔均為錐形孔；

所述錐形孔與所述錨定部件之間設置有錐形橡膠塞。

優選的，前述的一種牆體結構變形測量裝置，其中所述錨定部件為錨釘，所述錨釘第一端的側壁上設置有凹槽或者凸稜，所述錨釘的第二端設置有用於與所述定位部件第一端連接的螺紋。

優選的，前述的一種牆體結構變形測量裝置，其中三個所述定位部件的第一端均設置有與所述錨釘第二端的螺紋相適配的螺紋。

優選的，前述的一種牆體結構變形測量裝置，其中位於所述第一側的定位部件的套筒上設置有頂緊螺釘，用於安裝緊固所述位移檢測部件；

位於中間的所述定位部件的套筒中設置有橡膠環；

位於所述第二側的定位部件的套筒上設置有頂緊螺釘，用於安裝緊固所述測量杆。

優選的，前述的一種牆體結構變形測量裝置，其還包括：三個鎖緊螺母，三個所述鎖緊螺母分別旋擰在三個所述錨釘的第二端；

當所述定位部件的第一端旋擰在所述錨釘的第二端的預定位置後，反向旋擰所述鎖緊螺母將所述定位部件鎖緊。

優選的，前述的一種牆體結構變形測量裝置，所述位移檢測部件為電子千分表。

優選的，前述的一種牆體結構變形測量裝置，其還包括：

無線數據採集發射器，所述電子千分表與所述無線數據採集發射器連接。

優選的，前述的一種牆體結構變形測量裝置，其還包括：罩殼，所述罩殼使用透明材料製造，所述罩殼與所述定位模板連接，與所述定位模板構成容納所述錨定部件、所述定位部件、所述位移檢測部件以及所述測量杆的容納空間。

優選的，前述的一種牆體結構變形測量裝置，其中所述錐形橡膠塞所使用的橡膠材料的硬度為50-70邵氏硬度，伸長率為100％-250％。

藉由上述技術方案，本發明牆體結構變形測量裝置至少具有下列優點：

本發明提供的技術方案中，牆體結構變形測量裝置包括定位模板、三個錨定部件、三個定位部件、位移檢測部件以及測量杆，其中三個錨定部件穿過定位模板上的三個位於同一直線的通孔然後釘入牆體內，測量杆與位移檢測部件通過定位部件分別固定在三個錨定部件中位於兩側的錨定部件上，且位移檢測部件的測頭與測量杆的端面相接觸，這樣當牆體發生收縮或者膨脹時，測量杆會隨之發生移動，位移檢測部件就可以檢測出測量杆的移動距離，進而位移檢測部件能夠測量出牆體實時的收縮數值或者膨脹數值。所以本發明提供的牆體結構變形測量裝置，具有下列優點：

一、構成本發明牆體結構變形測量裝置的各部件，均是普通部件，未使用高精尖儀器，整體造價低廉。

二、本發明牆體結構變形測量裝置的安裝過程簡單，操作簡易，對檢測人員的技術水平要求不高，適合在工地現場進行大範圍推廣。

三、本發明牆體結構變形測量裝置能夠在牆體早期水化硬化及後期乾燥變形的整個過程中進行實時檢測，並將數據通過無線信號傳輸出來，實現用戶對牆體結構變形的實時檢測。

四、本發明牆體結構變形測量裝置中增設了位於三個定位部件中間的定位部件，測量杆的懸臂端穿過該定位部件的套筒，減少了懸臂端因重力發生下沉的情況，保證了牆體結構變形測量的精準度。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的一種牆體結構變形測量裝置的第一視角結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的一種牆體結構變形測量裝置的第二視角結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的位於三個定位部件中間的定位部件結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。

如圖1所示，本發明的實施例提出的一種牆體結構變形測量裝置，其包括：定位模板1、三個錨定部件2、三個定位部件3、位移檢測部件4以及測量杆5，定位模板1用於鑲嵌在施工模板的預留位置，定位模板1上設置有三個位於同一直線上的通孔；錨定部件2的第一端用於穿過通孔釘入牆體內；三個定位部件3的第一端分別與三個錨定部件2的第二端連接，三個定位部件3的第二端均設置有套筒，且三個套筒處於同一軸心；位移檢測部件4固定在位於第一側定位部件31的套筒上，位移檢測部件4的測頭指向位於三個定位部件中間的定位部件32的套筒中心；測量杆5穿過位於第二側定位部件33的套筒和位於中間的定位部件32的套筒，並固定在第二側定位部件33的套筒上，測量杆5的端面與測頭相接觸；其中，位移檢測部件4通過檢測測量杆5的位移，得到牆體的收縮數值或膨脹數值。

具體的，定位模板可以從施工過程中的整塊施工模板中切割得到，從廢舊的施工模板上切割得到，也可以使用普通的木板作為定位模板，其中設置在定位模板上的三個通孔必須保證位於同一直線上，且位於中間的通孔最佳的孔位是位於兩個通孔之間的1/4-1/2的位置處，三個通孔的最佳形狀為圓錐形通孔；錨定部件可使用普通的錨釘或者使用尾端帶有連接螺紋的錨釘,其中錨釘的釘頭部分的最佳長度為18-20cm；三個定位部件分為第一側定位部件、中間定位部件以及第二側定位部件，每個定位部件的第一端用於連接在錨定部件的第二端，且最佳的連接方式為螺紋連接，其中第一側定位部件的第二端設置有套筒，該套筒用於安裝位移檢測部件，第二側定位部件的第二端設置有套筒，該套筒用於安裝測量杆，中間定位部件的第二端也設置有套筒，該套筒用於套接測量杆的，防止測量杆在僅有一端緊固在第二側定位部件上發生懸臂變形影響測量結果；位移檢測部件可以選用普通的位移測量儀，最佳的是使用千分表，測量杆的材料應選擇隨溫度變化伸縮率小的金屬材料，最佳的材料是質量百分數為64％Fe和36％Ni組成的低膨脹合金，最佳的長度為400～650mm，在安裝和使用本發明牆體結構變形測量裝置時，將千分表的測頭與測量杆的端面向接觸，保證隨牆體的變形使測量杆發生移動，進而頂觸千分表的測頭，得出牆體的收縮數值或者膨脹數值。

在用戶使用本發明提供的牆體結構變形測量裝置時，需要預先在混凝土牆體結構上選定一個檢測位置，然後將本發明提供的牆體結構變形測量裝置安裝在此處，其具體的安裝方式為：先將定位模板安裝到牆體需要檢測的位置處，如果該定位模板是從施工模板中割取的，可以選擇割取定位模板的地方作為牆體結構變形的檢測位置，並將定位模板鑲嵌在原割取處，當定位模板安放完成後，待混凝土澆築振搗密實1-2小時後，將錨定部件穿過定位模板的通孔插入牆體中，需要保證三個錨定部件的第二端漏出牆體的長度相同，之後分別將第一側定位部件、中間定位部件以及第二側定位部件安裝到三個錨定部件的第二端，並且使三個定位部件的第二端套筒位於一條軸心線上，此時可以安裝測量杆，先將測量杆穿入三個定位部件的套筒中，進而保證三個套筒處於一個軸心線上，之後將測量杆從第一側定位部件中抽出，將位移檢測部件安裝在第一側定位部件上，使位移檢測部件的測頭抵在測量杆的端部，最後如果有保護罩殼，則將罩殼安裝上，完成本發明牆體結構變形測量裝置的安裝，這時可以隨時監控牆體在早期水化硬化及後期乾燥變形的過程中，牆體的膨脹或者收縮，以及牆體溫度變形中的牆體膨脹或者收縮，進而推斷裂紋可能發生的位置，以及根據對牆體的整個水化硬化及乾燥變形全過程中的變形檢測，調整混凝土的配方，優化配方，進而減少牆體裂紋的出現。

本發明提供的技術方案中，牆體結構變形測量裝置包括定位模板、三個錨定部件、三個定位部件、位移檢測部件以及測量杆，其中三個錨定部件穿過定位模板上的三個位於同一直線的通孔然後釘入牆體內，測量杆與位移檢測部件通過定位部件分別固定在三個錨定部件中位於兩側的錨定部件上，且位移檢測部件的測頭與測量杆的端面相接觸，這樣當牆體發生收縮或者膨脹時，測量杆會隨之發生移動，位移檢測部件就可以檢測出測量杆的移動距離，進而位移檢測部件能夠測量出牆體實時的收縮數值或者膨脹數值。所以本發明提供的牆體結構變形測量裝置，具有下列優點：構成本發明牆體結構變形測量裝置的各部件，均是普通部件，未使用高精尖儀器，整體造價低廉；本發明牆體結構變形測量裝置的安裝過程簡單，操作簡易，對檢測人員的技術水平要求不高，適合在工地現場進行大範圍推廣；本發明牆體結構變形測量裝置能夠在牆體早期水化硬化及後期乾燥變形的整個過程中進行實時檢測，並將數據通過無線信號傳輸出來，實現用戶對牆體結構變形的實時檢測；本發明牆體結構變形測量裝置中增設了位於三個定位部件中間的定位部件，測量杆的懸臂端穿過該定位部件的套筒，減少了懸臂端因重力發生下沉的情況，保證了牆體結構變形測量的精準度。

如圖1，在具體實施當中，其中定位模板1上的三個通孔均為錐形孔；錐形孔與錨定部件2之間設置有錐形橡膠塞6。

具體的，為保證在牆體水化硬化的過程中，一方面防止混凝土漿體泌出，另一方面允許錨定部件隨混凝土變形而水平自由移動，不對其形成強約束，不影響檢測的準確性，所以在通孔和錨定部件之間增設一個橡膠塞，同時為了方便橡膠塞的使用，以及優化通孔的結構，將通孔和橡膠塞配合的設置成錐形。其中，錐形橡膠塞所使用的橡膠材料的硬度為50-70邵氏硬度，伸長率為100％-250％，其中，如果橡膠的邵氏硬度低於50HA則橡膠塞硬度不夠，混凝土硬化初期錨定部件會發生偏移，導致初期數據不穩定，數據離散性大，如果橡膠的邵氏硬度高於70HA則橡膠塞硬度較大，在定位模板的約束下，橡膠塞制約變形測量，數據偏小，影響結果。

如圖1所示，在具體實施當中，其中錨定部件2為錨釘，錨釘第一端的側壁上設置有凹槽或者凸稜，錨釘的第二端設置有用於與定位部件3第一端連接的螺紋。

具體的，為了使錨釘的第一端牢固的釘在牆體中，可以在錨釘的第一端側壁上設置凹槽或者凸稜，這樣錨釘可以隨著牆體的硬化牢牢的釘在牆裡，另外為了容易調整定位部件與錨定部件連接時的位置，以及調節定位部件第二端的套筒在同一軸心線上，將錨釘第二端設置上用於與定位部件第一端連接的螺紋很有必要。其中三個所述定位部件的第一端均設置有與所述錨釘第二端的螺紋相適配的螺紋。

在具體實施當中，其中如圖1所示，位於第一側的定位部件31的套筒上設置有頂緊螺釘，用於安裝緊固位移檢測部件4；如圖3所示，位於中間的定位部件32的套筒中設置有橡膠環321；如圖1所示，位於第二側的定位部件33的套筒上設置有頂緊螺釘，用於安裝緊固測量杆5。

具體的，可以在第一側定位部件的套筒的側壁上開設一個螺紋孔，同時在此螺紋孔中擰入一頂緊螺釘，可以通過該頂緊螺釘將安裝在第一側定位部件的套筒中的位移檢測部件緊固，同樣可以在第二側定位部件的套筒的側壁上開設一個螺紋孔，同時在此螺紋孔中擰入一頂緊螺釘，可以通過該頂緊螺釘將安裝在第二側定位部件的套筒中的測量杆鎖緊，另外為了防止中間定位部件的套筒與測量杆產生幹涉，導致測量結構不準確，在中間定位部件中設置一個橡膠環，該橡膠環的材質優選硬度70～90邵氏硬度、拉伸強度8.0～12.0Mpa的橡膠，且橡膠環最佳的截面形狀為三角形或者梯形。

如圖1所示，在具體實施當中，其還包括：三個鎖緊螺母7，三個鎖緊螺母7分別旋擰在三個錨釘的第二端；當定位部件3的第一端旋擰在錨釘的第二端的預定位置後，反向旋擰鎖緊螺母7將定位部件3鎖緊。

如圖1所示，在具體實施當中，其中位移檢測部件4為電子千分表；本發明還包括無線數據採集發射器8，電子千分表與無線數據採集發射器8連接。

具體的，為了使本發明提供的牆體結構變形測量裝置能夠便捷的、實時的檢測牆體的結構變形，在電子千分表上連接一個無線數據採集發射器，通過該無線數據採集發射器對電子千分表所檢測的數值進行採集，並實時傳送給移動終端，或者傳送給基站以及監控中心，且無線數據採集發射器可以使用帶有儲蓄電池的發射器，減少外部供電的麻煩。其中，在使用本發明牆體結構變形測量裝置時，電子千分表的初始數值可以設置為5.000～12.000mm。

如圖1和圖2所示，在具體實施當中，其還包括罩殼9，罩殼9使用透明材料製造，罩殼9與定位模板1連接，與定位模板1構成容納錨定部件2、定位部件3、位移檢測部件4以及測量杆5的容納空間。

具體的，為了保護本發明牆體結構變形測量裝置中的各個器件，以及防止其他因素對測量結果產生影響，增設一個罩殼來保護本發明提供的牆體結構變形測量裝置，同時該罩殼使用透明材料製造，便於隨時觀察測量的數值。其中罩殼採用亞克力材料製造。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。