一种监测变形缝两侧主体结构的三向变形的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的监测变形缝两侧主体结构的三向变形的装置，其用于监测变形缝两侧主体结构在竖向、第一水平方向及与第一水平方向垂直的第二水平方向的相对位移变化，其包括双轴倾角传感器、位移监测构件、第一支架、第二支架、位移监测支架、传感器安装板及连接轴；所述双轴倾角传感器安装在所述传感器安装板的上表面上；所述位移监测构件安装在所述位移监测支架上；所述第一支架和第二支架分别安装在所述变形缝两侧主体结构上，所述位移监测支架安装在所述第一支架和第二支架上；所述传感器安装板设置于所述连接轴上，所述连接轴与所述第一支架连接。其采用一只双轴倾角传感器和一只位移监测构件的方式，监测变形缝两侧主体结构的X、Y、Z三个方向的变形量，占用空间小，便于安装和维护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种监测变形缝两侧主体结构的三向变形的装置。
技术介绍
由于大型建构筑物工程或地下隧道等工程在使用过程中，受到周边施工、自然降水、地震、爆炸等人为或自然因素的影响，地基土体会发生不同程度的不均匀沉降或土体迁移，工程的主体结构会发生整体或局部的沉降变形。为了结构安全，在工程设计和施工过程中，均会根据需要设置抗震缝、沉降缝、伸缩缝等类型的变形缝。在发生变形时，变形缝两侧的结构构件会在竖向和两个水平方向发生相对变位移化，即发生竖向错动(Z方向相对位移)、水平错动(X方向相对位移，即第一水平方向的位移变化)、水平间距变化(Y方向相对位移，即第二水平方向的位移变化)。目前对工程结构变形缝两侧主体结构变形的监测手段为：在水平方向和竖直方向各安装位移传感器或裂缝计，通过传感器直接测量两侧主体结构的相对变形。目前，监测变形缝两侧主体结构的三向变形的装置为下述两种：①监测变形缝两侧主体结构竖向错动(Z方向相对位移)、水平错动(X方向相对位移)和间距变化(Y方向相对位移)时，要在变形缝处设置两支水平位移传感器，一支竖向位移传感器，并将传感器两端分别固定在变形缝两侧的结构上，捕捉变形缝两侧主体结构的相对位移量。②将三只位移传感器呈放射状安装于结构变形缝两侧，当结构发生变形时，通过三只传感器之间的角度和传感器监测到的数据进行计算，得出结构在三个方向上的变形量。上述现有技术方案主要存在以下两点缺陷：(1)针对上述①的方案，由于现有传感器的安装支架都是固定在两侧主体结构上，在变形缝两侧主体结构发生相对错动时，传感器会发生系统误差，导致监测数据出错。以仅发生X方向错动为例，变形缝处设置的水平位移传感器会发生拉伸或收缩变形，监测到的数据是准确的X方向错动变形量，但同时，由于Y、Z两方向位移传感器的两个安装点之间的位置发生了变化，安装点之间的距离变大，位移传感器会出现拉伸变形，错误的显示结构在发生X向错动的同时存在Y向和Z向错动。同理，在仅发生Y向或Z向变形时，其他两方向的位移传感器也会显示发生了变形。而在发生两个或三个方向的变形时，传感器的数据会出现较大的误差，进而影响技术人员对结构检测数据的准确分析。(2)另外，上述现行技术方案①和②监测三个方向的变形需使用三个传感器分别对三个方向进行监测，三个传感器的数据采集需要占用采集仪上三个数据通道。同时监测装置占用空间也较大，安装后对空间的利用会造成一定的影响。
技术实现思路
为克服现有技术存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种监测变形缝两侧主体结构的三向变形的装置，其采用一只双轴倾角传感器和一只位移监测构件的方式，监测变形缝两侧主体结构的X、Y、Z三个方向的变形量，解决了上述的现有技术的系统误差问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种监测变形缝两侧主体结构的三向变形的装置，其用于监测变形缝两侧主体结构在竖向、第一水平方向及与第一水平方向垂直的第二水平方向的位移变化，其包括双轴倾角传感器、位移监测构件、第一支架、第二支架、位移监测支架、传感器安装板及连接轴；所述双轴倾角传感器安装在所述传感器安装板的上表面上，用于监测所述变形缝两侧主体结构在第一水平方向及竖向方向的相对位移变化；所述位移监测构件安装在所述位移监测支架上，用于监测所述变形缝两侧主体结构在第二水平方向的相对位移变化；所述第一支架和第二支架分别安装在所述变形缝两侧主体结构上，所述位移监测支架安装在所述第一支架和第二支架上；所述传感器安装板设置于所述连接轴上，所述连接轴与所述第一支架连接。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可做如下改进。进一步，所述第一支架包括第一水平杆，所述第一水平杆的第一端设置有安装轴，所述安装轴未与所述第一水平杆连接的一端与所述连接轴连接。进一步，所述第一水平杆的第二端安装在所述变形缝两侧中的第一侧的主体结构上。进一步，所述第一支架还包括第一竖直杆，所述第一竖直杆与所述第一水平杆垂直，所述第一竖直杆的第一端与所述第一水平杆连接；所述第一竖直杆的第二端安装在所述变形缝两侧中的第一侧的主体结构上。进一步，所述安装轴上沿其径向方向设置有用于安装第一限位销的第一销孔。进一步，所述第一水平杆上沿与其延伸方向垂直的方向设置有用于安装所述位移监测支架的通孔。进一步，所述第二支架包括第二水平杆，所述第二水平杆上沿与其延伸方向垂直的方向间隔设置有两个用于安装梯形键的键槽和一个用于安装所述位移监测支架的安装槽，所述安装槽位于两个所述键槽的同一侧；所述梯形键的两条平行边竖立于所述键槽中，且所述梯形键的任一个平行边的长度大于所述键槽的深度。进一步，所述第二水平杆的一端安装在所述变形缝两侧中的第二侧的主体结构上。进一步，所述第二支架还包括第二竖直杆，所述第二竖直杆与所述第二水平杆垂直，且所述第二竖直杆的第一端与所述第二水平杆连接；所述第二竖直杆的第二端安装在所述变形缝两侧中的第二侧的主体结构上。进一步，所述位移监测构件为裂缝计或位移传感器。进一步，所述位移监测支架包括平行设置的第一竖杆和第二竖杆，所述位移监测构件设置于所述第一竖杆和所述第二竖杆上，且与所述第一竖杆和第二竖杆垂直；所述第一竖杆远离所述位移监测构件的一端设置在所述通孔中，且所述第一竖杆与所述第一水平杆可以产生竖向方向上的相对位移和第一水平方向上的相对位移且无相互影响，所述第二竖杆远离所述位移监测构件的一端安装在所述安装槽中。进一步，所述连接轴包括金属杆、金属套筒及设置在所述金属套筒外壁上的金属条板；所述金属杆的第一端处沿与其延伸方向垂直的方向设置有与所述安装轴相配合的安装孔，以使得所述安装轴安装在所述安装孔中；所述金属杆上沿与其延伸方向垂直的方向设置有用于安装第二限位销的第二销孔及用于安装第三限位销的第三销孔；所述金属杆的第二端穿过所述金属套筒，并通过所述第二限位销和所述第三限位销限定所述金属套筒的位置；所述金属条板的平面与所述金属套筒的轴线平行，且所述金属条板设置于所述传感器安装板的下表面上。进一步，所述传感器安装板的一边缘处间隔设置有两个用于安装螺栓的螺孔，且安装于两个所述螺孔中的螺栓分别与两个所述梯形键一一对应，且所述螺栓的底端与所述梯形键的斜面接触。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术采用双轴倾角传感器可同时监测第一水平方向及竖向方向的位移变化，占用空间小，便于安装和维护；(2)本专利技术的双轴倾角传感器和位移监测构件与变形缝两侧主体结构的连接均是间接的、非固定式的连接，当变形缝两侧主体结构发生相对位移时，不会对双轴倾角传感器和位移监测构件产生硬性拉扯，从而可避免由于缺乏变形能力而造成监测数据的系统性误差；(3)本专利技术提供了两种结构的第一支架和两种结构的第二支架，可分别用于安装在变形缝两侧主体结构的水平面上或竖直面上。附图说明图1、2为本专利技术提供的监测变形缝两侧主体结构的三向变形的装置的结构示意图；图3至5为本专利技术提供的第一支架的结构示意图；图6至8为本专利技术提供的第二支架的结构示意图；图9为本专利技术提供的位移监测支架的结构示意图；图10为本专利技术提供的连接轴的结构示意图；图11为本专利技术提供的安装有双轴倾角传感器的传感器安装板的结构示意图。附图说明：1-变形缝两侧主体结构，1-1-变形缝，2-双轴倾角传感器，3-位移监测构件，4-第一支架本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测变形缝两侧主体结构的三向变形的装置，其用于监测变形缝两侧主体结构在竖向、第一水平方向及与第一水平方向垂直的第二水平方向的相对位移变化，其特征在于，包括双轴倾角传感器、位移监测构件、第一支架、第二支架、位移监测支架、传感器安装板及连接轴；所述双轴倾角传感器安装在所述传感器安装板的上表面上，用于监测所述变形缝两侧主体结构在第一水平方向及竖向方向的相对位移变化；所述位移监测构件安装在所述位移监测支架上，用于监测所述变形缝两侧主体结构在第二水平方向的相对位移变化；所述第一支架和第二支架分别安装在所述变形缝两侧主体结构上，所述位移监测支架安装在所述第一支架和第二支架上；所述传感器安装板设置于所述连接轴上，所述连接轴与所述第一支架连接。

【技术特征摘要】
1.一种监测变形缝两侧主体结构的三向变形的装置，其用于监测变形缝两侧主体结构在竖向、第一水平方向及与第一水平方向垂直的第二水平方向的相对位移变化，其特征在于，包括双轴倾角传感器、位移监测构件、第一支架、第二支架、位移监测支架、传感器安装板及连接轴；所述双轴倾角传感器安装在所述传感器安装板的上表面上，用于监测所述变形缝两侧主体结构在第一水平方向及竖向方向的相对位移变化；所述位移监测构件安装在所述位移监测支架上，用于监测所述变形缝两侧主体结构在第二水平方向的相对位移变化；所述第一支架和第二支架分别安装在所述变形缝两侧主体结构上，所述位移监测支架安装在所述第一支架和第二支架上；所述传感器安装板设置于所述连接轴上，所述连接轴与所述第一支架连接。2.根据权利要求1所述的监测变形缝两侧主体结构的三向变形的装置，其特征在于，所述第一支架包括第一水平杆，所述第一水平杆的第一端设置有安装轴，所述安装轴未与所述第一水平杆连接的一端与所述连接轴连接。3.根据权利要求2所述的监测变形缝两侧主体结构的三向变形的装置，其特征在于，所述第一水平杆的第二端安装在所述变形缝两侧中的第一侧的主体结构上。4.根据权利要求2所述的监测变形缝两侧主体结构的三向变形的装置，其特征在于，所述第一支架还包括第一竖直杆，所述第一竖直杆与所述第一水平杆垂直，所述第一竖直杆的第一端与所述第一水平杆连接；所述第一竖直杆的第二端安装在所述变形缝两侧中的第一侧的主体结构上。5.根据权利要求3或4所述的监测变形缝两侧主体结构的三向变形的装置，其特征在于，所述安装轴上沿其径向方向设置有用于安装第一限位销的第一销孔。6.根据权利要求5所述的监测变形缝两侧主体结构的三向变形的装置，其特征在于，所述第一水平杆上沿与其延伸方向垂直的方向设置有用于安装所述位移监测支架的通孔。7.根据权利要求6所述的监测变形缝两侧主体结构的三向变形的装置，其特征在于，所述第二支架包括第二水平杆，所述第二水平杆上沿其轴向方向间隔设置有两个用于安装梯形键的键槽和一个用于安装所述位移监测支架的安装槽，所述安装槽位于两个所述键槽的同一侧；所述梯形键的两条平行边竖立...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁伟衡，刘皓，史海波，李光，王娟娟，周晓鸥，谭军，金春峰，
申请(专利权)人：中电投工程研究检测评定中心，
类型：发明
国别省市：北京;11