一種混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置，包括依次連接的若干預(yù)警單元，所述預(yù)警單元包括管道，管道的兩端分別設(shè)有連接節(jié)點(diǎn)，管道內(nèi)依次設(shè)有第一金屬桿、第一金屬板、導(dǎo)電彈簧、第二金屬板、第二金屬桿；連接節(jié)點(diǎn)包括連接頭、置于連接頭內(nèi)的金屬固定點(diǎn)；金屬固定點(diǎn)通過(guò)導(dǎo)線與電流檢測(cè)裝置或報(bào)警裝置連接；其中一個(gè)金屬固定點(diǎn)、第一金屬桿、第一金屬板、導(dǎo)電彈簧、第二金屬板、第二金屬桿、另一個(gè)金屬固定點(diǎn)依次連接。本發(fā)明還提供一種混凝土開(kāi)裂預(yù)警方法。該裝置和方法能及時(shí)檢測(cè)出混凝土內(nèi)部裂縫，便于為構(gòu)件破壞提供預(yù)警。
【專利說(shuō)明】
一種混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及混凝土開(kāi)裂監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的土木建筑工程，以混凝土結(jié)構(gòu)占主導(dǎo)地位，混凝土結(jié)構(gòu)由于內(nèi)外因素的作用不可避免地存在裂縫，而裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)物承載能力、耐久性及防水性降低的主要原因。因此，我們必須對(duì)混凝土的裂縫進(jìn)行監(jiān)控，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)構(gòu)件的安全隱患和使用缺陷。
[0003]現(xiàn)有的混凝土裂縫檢測(cè)方法通常采用觀察法和直接測(cè)量法。觀察法和直接測(cè)量法只能檢測(cè)混凝土表面的裂縫，而且只能對(duì)可見(jiàn)的構(gòu)件進(jìn)行檢查。對(duì)于隱蔽構(gòu)件(如埋在地下的粧或者地下梁等結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)也存在開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn))，我們無(wú)法肉眼觀察，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。當(dāng)然，現(xiàn)有裂縫檢測(cè)技術(shù)還有超聲波探傷法和光纖檢測(cè)法，但是這兩種檢測(cè)方法原理復(fù)雜，設(shè)備昂貴。因此，我們迫切需要一種能檢測(cè)混凝土內(nèi)部裂縫，適用性強(qiáng)，且價(jià)格便宜的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置及方法，該裝置和方法能及時(shí)檢測(cè)出混凝土裂縫。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置，包括依次連接的若干預(yù)警單元，所述預(yù)警單元包括管道，管道的兩端分別設(shè)有連接節(jié)點(diǎn)，管道內(nèi)依次設(shè)有第一金屬桿、第一金屬板、導(dǎo)電彈簧、第二金屬板、第二金屬桿；
所述連接節(jié)點(diǎn)包括連接頭、置于連接頭內(nèi)的金屬固定點(diǎn);所述金屬固定點(diǎn)與導(dǎo)線連接，導(dǎo)線與電流檢測(cè)裝置或報(bào)警裝置連接；
第一金屬桿的一端與其中一個(gè)金屬固定點(diǎn)連接，第一金屬桿的另一端與第一金屬板連接，第一金屬板通過(guò)導(dǎo)電彈簧與第二金屬板連接，第二金屬板與第二金屬桿的一端連接，第二金屬桿的另一端與另一個(gè)金屬固定點(diǎn)連接;金屬固定點(diǎn)與連接頭固定連接。
[0006]更進(jìn)一步的方案是，所述連接頭的管徑比管道的管徑大，或所述連接頭的外表面為粗糙面，以便連接頭與混凝土有良好的錨固能力。
[0007]更進(jìn)一步的方案是，所述電流檢測(cè)裝置為電流表。
[0008]更進(jìn)一步的方案是，相鄰預(yù)警單元共用一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)。
[0009]更進(jìn)一步的方案是，相鄰預(yù)警單元通過(guò)連接金屬桿連接。
[0010]本發(fā)明還提供一種采用上述混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置進(jìn)行混凝土開(kāi)裂預(yù)警的方法，包括如下步驟:
1)、根據(jù)需要預(yù)警的裂縫大小，將導(dǎo)電彈簧壓縮到預(yù)警值，然后制作混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置；
2)、通上電流； 3)、當(dāng)混凝土開(kāi)裂時(shí)，2個(gè)連接頭跟隨混凝土一起滑動(dòng)，2個(gè)連接頭中的金屬固定點(diǎn)帶動(dòng)金屬桿和金屬板移動(dòng)；當(dāng)移動(dòng)到一定距離時(shí)，導(dǎo)電彈簧與其中一個(gè)金屬板脫離接觸，導(dǎo)線中的電流斷開(kāi)，電流檢測(cè)裝置或報(bào)警裝置預(yù)警。
[0011]本發(fā)明還提供一種混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置，包括依次連接的若干預(yù)警單元，所述預(yù)警單元包括管道，管道的兩端分別設(shè)有連接節(jié)點(diǎn)，管道內(nèi)依次設(shè)有第一金屬桿、線圈、磁芯、第二金屬桿；
所述連接節(jié)點(diǎn)包括連接頭、置于連接頭內(nèi)的金屬固定點(diǎn);所述金屬固定點(diǎn)與導(dǎo)線連接，導(dǎo)線與電流檢測(cè)裝置或報(bào)警裝置連接；
第一金屬桿的一端與其中一個(gè)金屬固定點(diǎn)連接，且該金屬固定點(diǎn)與第一導(dǎo)線連接，第一金屬桿的另一端與線圈的一端連接，線圈的另一端與第二導(dǎo)線連接;第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線分別從各端連接頭的孔洞穿出后，再與電流檢測(cè)裝置或報(bào)警裝置連接;磁芯的一端插入線圈內(nèi)，磁芯的另一端與第二金屬桿的一端連接，第二金屬桿的另一端與另一個(gè)金屬固定點(diǎn)連接;金屬固定點(diǎn)與連接頭固定連接。
[0012]本發(fā)明還提供一種采用上述混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置進(jìn)行混凝土開(kāi)裂預(yù)警的方法，包括如下步驟:
1)、制作混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置；
2)、通上電流；
3)、當(dāng)混凝土開(kāi)裂時(shí)，2個(gè)連接頭跟隨混凝土一起滑動(dòng)，2個(gè)連接頭中的金屬固定點(diǎn)帶動(dòng)金屬桿移動(dòng)，磁芯隨之移動(dòng)，形成線圈中的電感量變化，當(dāng)裂縫達(dá)到預(yù)警寬度時(shí)，導(dǎo)線間測(cè)得的電感量就是預(yù)警時(shí)的電感大小，電流檢測(cè)裝置或報(bào)警裝置預(yù)警。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:
通過(guò)導(dǎo)線、2個(gè)金屬固定點(diǎn)、第一金屬桿、第一金屬板、導(dǎo)電彈簧、第二金屬板、第二金屬桿、電流檢測(cè)裝置(報(bào)警裝置)形成一個(gè)檢測(cè)回路，通過(guò)電流檢測(cè)裝置和報(bào)警裝置能及時(shí)檢測(cè)出混凝土內(nèi)部有裂縫；
通過(guò)導(dǎo)線、2個(gè)金屬固定點(diǎn)、第一金屬桿、線圈、磁芯、第二金屬桿、電流檢測(cè)裝置(報(bào)警裝置)形成一個(gè)檢測(cè)回路，通過(guò)電流檢測(cè)裝置和報(bào)警裝置能及時(shí)檢測(cè)出混凝土內(nèi)部有裂縫；采用依次連接的多個(gè)預(yù)警單元能適用于不同長(zhǎng)度的混凝土結(jié)構(gòu)；
相鄰預(yù)警單元共用一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)，便于安設(shè)，且連接牢固可靠；
使連接頭的管徑比管道的管徑大，這種變截面結(jié)構(gòu)在混凝土中可以形成很好的粘結(jié)力，當(dāng)混凝土開(kāi)裂時(shí)，兩端連接頭跟隨混凝土一起移動(dòng)，連接頭中的金屬固定點(diǎn)帶動(dòng)金屬桿和金屬板移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到一定距離時(shí)，彈簧同金屬板脫離接觸，導(dǎo)線中的電流斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)預(yù)馨.1=I ，
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、實(shí)施成本低廉；
將混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置的管道、第一金屬桿、第二金屬桿、導(dǎo)電彈簧、第一金屬板、第二金屬板、連接頭、金屬固定點(diǎn)預(yù)制在混凝土內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)混凝土無(wú)損檢測(cè)及預(yù)警；
能夠檢測(cè)到混凝土隱蔽結(jié)構(gòu)(如粧基或地下大梁)的裂縫；
通過(guò)改變管道長(zhǎng)度，每個(gè)預(yù)警單元可各自按需求設(shè)置預(yù)警值和預(yù)警混凝土長(zhǎng)度范圍?！靖綀D說(shuō)明】
[0014]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
圖1是預(yù)警單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是實(shí)施例1的混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是實(shí)施例2的混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是另一個(gè)預(yù)警單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是實(shí)施例3的混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中:1、連接節(jié)點(diǎn)，1-1、連接頭，1-2、金屬固定點(diǎn)，2、導(dǎo)線，2-1、第一導(dǎo)線，2-2、第二導(dǎo)線，3、管道，5、第一金屬桿，6、第二金屬桿，7、第一金屬板，8、第二金屬板，9、導(dǎo)電彈簧，
10、連接金屬桿，11、連接管道，12、線圈，13、磁芯。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]實(shí)施例1，如圖1和圖2所示，一種混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置，包括依次連接的若干預(yù)警單元，相鄰預(yù)警單元共用一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)I;所述預(yù)警單元包括管道3，管道3的兩端分別設(shè)有連接節(jié)點(diǎn)I，管道3內(nèi)依次設(shè)有第一金屬桿5、第一金屬板7、導(dǎo)電彈簧9、第二金屬板8、第二金屬桿6;
連接節(jié)點(diǎn)I包括連接頭1-1、置于連接頭1-1內(nèi)的金屬固定點(diǎn)1-2;連接頭1-1的管徑比管道3的管徑大;金屬固定點(diǎn)1-2與導(dǎo)線2連接，導(dǎo)線2與電流檢測(cè)裝置連接；
第一金屬桿5的一端與其中一個(gè)金屬固定點(diǎn)1-2連接，第一金屬桿5的另一端與第一金屬板7連接，第一金屬板7通過(guò)導(dǎo)電彈簧9與第二金屬板8連接，第二金屬板8與第二金屬桿6的一端連接，第二金屬桿6的另一端與另一個(gè)金屬固定點(diǎn)1-2連接;金屬固定點(diǎn)1-2與連接頭
1-1固定連接。
[0018]本實(shí)施例中，所述電流檢測(cè)裝置為電流表。
[0019]當(dāng)混凝土開(kāi)裂時(shí)，兩端連接頭跟隨混凝土一起移動(dòng)，連接頭中的金屬固定點(diǎn)帶動(dòng)金屬桿和金屬板移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到一定距離時(shí)，彈簧同金屬板脫離接觸，導(dǎo)線中的電流斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)預(yù)警。
[0020]實(shí)施例2，參見(jiàn)圖3，與實(shí)施例1所不同的是:相鄰預(yù)警單元通過(guò)連接金屬桿10連接，連接金屬桿10置于連接管道11內(nèi)，連接管道11分別與相鄰的連接節(jié)點(diǎn)I連接;導(dǎo)線2與報(bào)警裝置連接。當(dāng)混凝土開(kāi)裂時(shí)，兩端連接頭跟隨混凝土一起移動(dòng)，連接頭中的金屬固定點(diǎn)帶動(dòng)金屬桿和金屬板移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到一定距離時(shí)，彈簧同金屬板脫離接觸，報(bào)警裝置報(bào)警。
[0021]本發(fā)明還提供一種采用實(shí)施例1和實(shí)施例2所述的混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置進(jìn)行混凝土開(kāi)裂預(yù)警的方法，包括如下步驟:
1)、根據(jù)需要預(yù)警的裂縫大小，將導(dǎo)電彈簧9壓縮到預(yù)警值，然后制作并安設(shè)混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置；
2)、通上電流；
3)、當(dāng)混凝土開(kāi)裂時(shí)，2個(gè)連接頭1-1跟隨混凝土一起滑動(dòng)，2個(gè)連接頭1-1中的金屬固定點(diǎn)1-2帶動(dòng)金屬桿和金屬板移動(dòng)；當(dāng)移動(dòng)到一定距離時(shí)，導(dǎo)電彈簧9與其中一個(gè)金屬板脫離接觸，導(dǎo)線2中的電流斷開(kāi)，電流檢測(cè)裝置或報(bào)警裝置預(yù)警。
[0022]步驟I)中，混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置的管道3、第一金屬桿5、第二金屬桿6、導(dǎo)電彈簧9、第一金屬板7、第二金屬板8、連接頭1-1、金屬固定點(diǎn)1-2預(yù)制在混凝土內(nèi)。
[0023]本發(fā)明中，將混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置埋置在混凝土梁或者粧體的受拉一側(cè)，且沿其縱向埋置。當(dāng)混凝土梁或粧體受力變形時(shí)，受拉側(cè)若發(fā)生開(kāi)裂，開(kāi)裂兩側(cè)的混凝土將向兩側(cè)收縮，會(huì)帶動(dòng)連接頭1-1 一起向兩邊拉伸，當(dāng)開(kāi)裂到預(yù)警值時(shí)，導(dǎo)電彈簧同金屬板斷開(kāi)，電流回路斷開(kāi)，形成預(yù)警。
[0024]實(shí)施例3
參見(jiàn)圖4和圖5，一種混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置，包括依次連接的若干預(yù)警單元，相鄰預(yù)警單元共用一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)I;預(yù)警單元包括管道3，管道3的兩端分別設(shè)有連接節(jié)點(diǎn)I，管道3內(nèi)依次設(shè)有第一金屬桿5、線圈12、磁芯13、第二金屬桿6;
連接節(jié)點(diǎn)I包括連接頭1-1、置于連接頭1-1內(nèi)的金屬固定點(diǎn)1-2;連接頭1-1的外表面為粗糙面，以便連接頭1-1與混凝土有良好的錨固能力；
第一金屬桿5的一端與其中一個(gè)金屬固定點(diǎn)1-2連接，且該金屬固定點(diǎn)1-2與第一導(dǎo)線
2-1連接;第一金屬桿5的另一端與線圈12的一端連接，線圈12的另一端與第二導(dǎo)線2-2連接，第一導(dǎo)線2-1和第二導(dǎo)線2-2分別從各端連接頭1-1的孔洞穿出后，再與電流檢測(cè)裝置或報(bào)警裝置連接;磁芯13的一端插入線圈12內(nèi)，磁芯13的另一端與第二金屬桿6的一端連接，第二金屬桿6的另一端與另一個(gè)金屬固定點(diǎn)1-2連接;金屬固定點(diǎn)1-2與連接頭1-1固定連接。
[0025]采用上述混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置進(jìn)行預(yù)警的方法，包括如下步驟:
1)、制作混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置；
2)、通上電流；
3)、當(dāng)混凝土開(kāi)裂時(shí)，2個(gè)連接頭1-1跟隨混凝土一起滑動(dòng)，2個(gè)連接頭1-1中的金屬固定點(diǎn)1-2帶動(dòng)金屬桿移動(dòng)，磁芯13隨之移動(dòng)，形成線圈12中的電感量變化，當(dāng)裂縫達(dá)到預(yù)警寬度時(shí)，導(dǎo)線間測(cè)得的電感量就是預(yù)警時(shí)的電感大小，電流檢測(cè)裝置或報(bào)警裝置預(yù)警。
[0026]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置，其特征在于:包括依次連接的若干預(yù)警單元，所述預(yù)警單元包括管道，管道的兩端分別設(shè)有連接節(jié)點(diǎn)，管道內(nèi)依次設(shè)有第一金屬桿、第一金屬板、導(dǎo)電彈簧、第二金屬板、第二金屬桿； 所述連接節(jié)點(diǎn)包括連接頭、置于連接頭內(nèi)的金屬固定點(diǎn)；所述金屬固定點(diǎn)與導(dǎo)線連接，導(dǎo)線與電流檢測(cè)裝置或報(bào)警裝置連接； 第一金屬桿的一端與其中一個(gè)金屬固定點(diǎn)連接，第一金屬桿的另一端與第一金屬板連接，第一金屬板通過(guò)導(dǎo)電彈簧與第二金屬板連接，第二金屬板與第二金屬桿的一端連接，第二金屬桿的另一端與另一個(gè)金屬固定點(diǎn)連接;金屬固定點(diǎn)與連接頭固定連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置，其特征在于:所述連接頭的管徑比管道的管徑大，或所述連接頭的外表面為粗糙面，以便連接頭與混凝土有良好的錨固能力。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置，其特征在于:所述電流檢測(cè)裝置為電流表。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置，其特征在于:相鄰預(yù)警單元共用一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置，其特征在于:相鄰預(yù)警單元通過(guò)連接金屬桿連接。6.—種采用權(quán)利要求1-5中任一所述的混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置進(jìn)行預(yù)警的方法，其特征在于包括如下步驟: 1)、根據(jù)需要預(yù)警的裂縫大小，將導(dǎo)電彈簧壓縮到預(yù)警值，然后制作混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置； 2)、通上電流； 3)、當(dāng)混凝土開(kāi)裂時(shí)，2個(gè)連接頭跟隨混凝土一起滑動(dòng)，2個(gè)連接頭中的金屬固定點(diǎn)帶動(dòng)金屬桿和金屬板移動(dòng)；當(dāng)移動(dòng)到一定距離時(shí)，導(dǎo)電彈簧與其中一個(gè)金屬板脫離接觸，導(dǎo)線中的電流斷開(kāi)，電流檢測(cè)裝置或報(bào)警裝置預(yù)警。7.一種混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置，其特征在于:包括依次連接的若干預(yù)警單元，所述預(yù)警單元包括管道，管道的兩端分別設(shè)有連接節(jié)點(diǎn)，管道內(nèi)依次設(shè)有第一金屬桿、線圈、磁芯、第二金屬桿； 所述連接節(jié)點(diǎn)包括連接頭、置于連接頭內(nèi)的金屬固定點(diǎn)； 第一金屬桿的一端與其中一個(gè)金屬固定點(diǎn)連接，且該金屬固定點(diǎn)與第一導(dǎo)線連接，第一金屬桿的另一端與線圈的一端連接，線圈的另一端與第二導(dǎo)線連接;第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線分別從各端連接頭的孔洞穿出后，再與電流檢測(cè)裝置或報(bào)警裝置連接;磁芯的一端插入線圈內(nèi)，磁芯的另一端與第二金屬桿的一端連接，第二金屬桿的另一端與另一個(gè)金屬固定點(diǎn)連接;金屬固定點(diǎn)與連接頭固定連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置，其特征在于:所述連接頭的管徑比管道的管徑大，或所述連接頭的外表面為粗糙面，以便連接頭與混凝土有良好的錨固能力。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置，其特征在于:相鄰預(yù)警單元共用一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)，或相鄰預(yù)警單元通過(guò)連接金屬桿連接。10.—種采用權(quán)利要求7-9中任一所述的混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置進(jìn)行預(yù)警的方法，其特征在于包括如下步驟: 1)、制作混凝土開(kāi)裂預(yù)警裝置； 2)、通上電流； 3)、當(dāng)混凝土開(kāi)裂時(shí)，2個(gè)連接頭跟隨混凝土一起滑動(dòng)，2個(gè)連接頭中的金屬固定點(diǎn)帶動(dòng)金屬桿移動(dòng)，磁芯隨之移動(dòng)，形成線圈中的電感量變化，當(dāng)裂縫達(dá)到預(yù)警寬度時(shí)，導(dǎo)線間測(cè)得的電感量就是預(yù)警時(shí)的電感大小，電流檢測(cè)裝置或報(bào)警裝置預(yù)警。
【文檔編號(hào)】G08B21/00GK105957299SQ201610404330
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月7日
【發(fā)明人】彭自強(qiáng), 郭航, 劉爭(zhēng), 范劍鋒, 鄢谷生
【申請(qǐng)人】武漢理工大學(xué)