专利名称：新老混凝土接合面错动差异变形监测设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于土木工程中的混凝土技术领域，特别涉及一种新老混凝土接合面差异变形监测设备。
背景技术：
混凝土材料是建筑结构的主要组成部分，其性能直接决定着建筑的安全性和整体服役寿命。在既有老化混凝土结构的修补、大体积混凝土施工甚至是一般工程的施工过程中，常常会因为混凝土无法连续浇筑施工而产生新老混凝土相连接共同构筑结构体的现象。新老混凝土接合性能的研究一直是混凝土材料领域的重要研究课题。理论研究和工程实践表明，新老混凝土接合面两侧的混凝土材料性能不能同步发展，以至于新老混凝土的接合面便成为结构混凝土中薄弱面。新老混凝土接合面的存在直接影响了混凝土的性能，对整个建筑结构的安全性也是潜在的威胁，尤其是在需要有防水功能地下建筑中更是如此。对新老混凝土接合性能的研究通常是从老混凝土界面粗糙度、添加界面剂或植入抗剪钢筋方式来改善新老混凝土接合面性能等几个方面开展。理论分析和室内试验是这些研究开展的主要手段。但是，在实际工程中新老混凝土接合面工作性能究竟如何却因为测试手段的不足而难以确定。对新老混凝土接合面错动差异变形的量测当前采用的措施是在老混凝土内部或表面安装测试设备，同时在对应位置的新混凝土中埋设测试设备，最终通过分析两个测试设备所获得数据的差异来说明该处新老混凝土接合面的粘结性能。但是， 由于所用设备自身的误差以及埋设位置目前还没有理论依据的指导，此种方式所获得的数据仅仅是可用于定性的判断新老混凝土接合面错动变形的趋势，不能定量的判定新老混凝土接合面的错动差异变形的量。所以，也就无法通过量测数据判断新老混凝土在接合面处的工作性能，无法确定和预测新老混凝土接合面的缺陷对整个结构安全性、耐久性以及正常服役性能的影响程度。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种新老混凝土接合面错动差异变形监测设备，可以量测新老混凝土结合面的差异变形，从而解决新老混凝土接合面错动差异变形的监测技术缺乏的问题。为达到以上目的，本实用新型的解决方案是—种新老混凝土接合面错动差异变形监测设备，其包括传感器、第一支座、第二支座、第三支座和隔离保护罩，第一支座、第二支座固定于老混凝土上，且第一支座与传感器的一端固定连接，传感器的另一端与第三支座连接，第三支座还连接有用于浇注在新混凝土中的钢筋；隔离保护罩覆于传感器、第一支座、第二支座及第三支座上，并固定于老混凝土上。[0008]所述第二支座与第一支座的底面平行，与传感器的中点在一条直线上；与传感器外表面接触部位保持松弛，不影响传感器的自由变形。所述隔离保护罩上设有用于穿设钢筋的滑移孔，滑移孔穿设钢筋后用橡胶密封圈密封。所述滑移孔为椭圆形，长轴沿传感器轴线方向；且钢筋位于滑移孔正中，长轴比钢筋直径大20mm，短轴比钢筋大10mm。所述隔离保护罩上还有穿设传感器导线的孔，其通过密封胶密封。所述隔离保护罩与老混凝土之间采用密封胶密封。由于采用了以上技术方案，本实用新型具有以下有益效果该装置主要是采用一个传感器及其附属量测新老混凝土接合面的差异变形，解决了新老混凝土接合面错动差异变形的监测技术缺乏的问题，与采用组合传感器量测新老混凝土接合面差异变形的传统方法相比一定程度上减小了量测数据误差。
图1为新老混凝土接合面错动差异变形监测设备平面图。图2为新老混凝土接合面错动差异变形监测设备纵剖图。图3为新老混凝土接合面错动差异变形监测设备原理图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的说明。如图1-图3所示，第一支座1、第二支座2通过膨胀螺栓7固定在老混凝土表面， 并保持能够和老混凝土协同变形。传感器4的一端通过内嵌式螺栓与第一支座1连接在一起；传感器4与第二支座2接触部分保持松弛，第二支座2只对传感器4起到控制方向的作用，即第二支座2取消内嵌式禁锢螺栓。第三支座3 —端通过内嵌螺栓固定在传感器4的另一端，另一端则连接钢筋8，钢筋8指向新混凝土的方向，最终钢筋8浇入新混凝土中，将新混凝土的变形传递到第三支座3。另外，设有隔离保护罩5通过膨胀螺栓7固定在老混凝土的表面，隔离保护罩5上设有滑移孔51，其位于第三支座3侧，与第三支座3相连的钢筋8穿过隔离保护罩5上表面的滑移孔51，滑移孔51再用橡胶密封圈52密封。隔离保护罩5上还设有穿过传感器4的导线6的孔，该孔用密封胶密封；隔离保护罩5与老混凝土接触的缝隙通过密封胶密封，确保密封保护罩内部的传感器与新浇混凝土隔离。滑移孔51 —般设计为椭圆形，长轴沿传感器4轴线方向；钢筋8位于滑移孔51正中，长轴比钢筋8直径大20mm，短轴比钢筋8大10mm。通过上述方式的布置和连接，传感器4实际上是一端通过第一支座1固定在老混凝土表面，另外一端通过第三支座3和钢筋8与新混凝土固定在一起。由于隔离保护罩的作用，新混凝土浇筑完成后，钢筋8的一端焊接到第三支座3上，通过第三支座3与传感器4 紧密连接，另一端伸入新浇混凝土中，用来传递新浇混凝土的变形，保证第三支座3能与新混凝土协同变形，从而传感器就能够在老混凝土和新混凝土的接合面在两类结构体之间发生变形，由此而量测出新老混凝土接合面之间的差异变形。[0022]本实用新型的装置的测量元件为传感器4，其采用的是振弦式应变计，测量参数为传感器频率(Hz)计算公式P = K* (fi2-f02)式中K 标定系数μ ε /Hz2 ；^ 测试频率^ 初始频率该装置的具体实施方式
，可通过以下步骤实现(1)第一支座1通过膨胀螺栓7固定在老混凝土表面上，并保证第一支座1能够与老混凝土实现协同变形；(2)第二支座2通过膨胀螺栓7固定在老混凝土表面上，保证第二支座2与第一支座1的底面平行，与传感器4的中点在一条直线上；(3)将传感器4穿过第二支座2和第一支座1的固定孔，并通过内嵌式禁锢螺栓固定在第一支座1上；(4)第二支座2与传感器4外表面接触部位保持松弛，保证第二支座2固定孔没有影响传感器4的自由变形；(5)第三支座3(包括钢筋8)通过内嵌式禁锢螺栓固定在传感器4另外一端，并保证钢筋8垂直与传感器4，并与传感器4在同一平面内；(6)钢筋8穿过隔离保护罩5的滑移孔51，保证隔离保护罩5滑移孔51四周的橡胶密封圈52处于完整状态；(7)将隔离保护罩5用膨胀螺栓7固定在老混凝土的表面；(8)用密封胶密封隔离保护罩5与老混凝土接触部位的缝隙和传感器导线孔。本实用新型的是新老混凝土接合面错动差异变形的监测设备，突破了新老混凝土接合面差异面采用组合传感器监测的局限性，解决新老混凝土接合面错动差异变形的监测技术缺乏的问题，在一定程度上提高了新老混凝土接合面差异变形监测的精度。本实用新型可用于土木工程、水利工程、矿山工程、核电工程等工程领域新老混凝土接合面差异变形监测的问题。该设备易于安装，操作方便，是一种新型的新老混凝土接合面差异变形监测装置。上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对该装置做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的说明例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种新老混凝土接合面错动差异变形监测设备，其特征在于其包括传感器、第一支座、第二支座、第三支座和隔离保护罩，第一支座、第二支座固定于老混凝土上，且第一支座与传感器的一端固定连接，传感器的另一端与第三支座连接，第三支座还连接有用于浇注在新混凝土中的钢筋；隔离保护罩覆于传感器、第一支座、第二支座及第三支座上，并固定于老混凝土上。
2.如权利要求1所述的新老混凝土接合面错动差异变形监测设备，其特征在于所述第二支座与第一支座的底面平行，与传感器的中点在一条直线上。
3.如权利要求1所述的新老混凝土接合面错动差异变形监测设备，其特征在于所述隔离保护罩上设有用于穿设钢筋的滑移孔，滑移孔穿设钢筋后用橡胶密封圈密封。
4.如权利要求3所述的新老混凝土接合面错动差异变形监测设备，其特征在于所述滑移孔为椭圆形，长轴沿传感器轴线方向；且钢筋位于滑移孔正中，长轴比钢筋直径大 20mm，短轴比钢筋大10mm。
5.如权利要求1所述的新老混凝土接合面错动差异变形监测设备，其特征在于所述隔离保护罩上还有穿设传感器导线的孔，其通过密封胶密封。
6.如权利要求1所述的新老混凝土接合面错动差异变形监测设备，其特征在于所述隔离保护罩与老混凝土之间采用密封胶密封。
专利摘要本实用新型公开了一种新老混凝土接合面错动差异变形监测设备，其包括传感器、第一支座、第二支座、第三支座和隔离保护罩，第一支座、第二支座固定于老混凝土上，且第一支座与传感器的一端固定连接，传感器的另一端与第三支座连接，第三支座还连接有用于浇注在新混凝土中的钢筋，第二支座与传感器外表面接触不影响传感器的自由变形；隔离保护罩固定于老混凝土上；隔离保护罩上设有用于穿设钢筋的滑移孔及穿设传感器导线的孔。隔离保护罩确保传感器和与新混凝土隔离。本实用新型解决了新老混凝土接合面错动差异变形的监测技术缺乏的问题，与采用组合传感器量测新老混凝土接合面差异变形的传统方法相比一定程度上减小了量测数据误差。
文档编号G01B7/16GK202041170SQ20112001380
公开日2011年11月16日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者姚旭朋, 景路, 王旭东, 袁勇, 黄玉林 申请人:同济大学