管廊拼接缝变形量的测量装置的制作方法

本实用新型涉及市政地下工程技术领域，尤其涉及一种管廊拼接缝变形量的测量装置。

背景技术：

综合管廊是城市管线工程的重要组成部分，对城市的正常运行起着至关重要的作用。为了提高施工速度、降低成本，综合管廊通常由多个预制的管廊拼装而成，相邻两个管廊之间形成有拼接缝。而拼接缝的防水、防渗是管廊施工和管理过程中的重中之重，使用过程中需严密监测相邻两个管廊在拼接缝处的结构变形，防止在拼接缝产生渗水等不利现象。

拼接缝的结构变形主要分为差异沉降和拼缝张开量两种。其中，差异沉降也就是通常所说的不均匀沉降，是由于在施工过程中对地基处理的差异或地质条件的变化而造成相邻两个管廊之间的地基基础承载力略有不同，进而导致相邻两个管廊在拼接缝处沿竖直方向产生高低差异。拼缝张开量是因临近的其他工程施工或地层温度变化而造成管廊沿其轴向方向发生形变，进而导致拼接缝发生伸缩。

目前，管廊拼接缝的变形量即差异沉降和拼缝张开量的测量要么依靠专业测绘人员人工测量来获取，要么依靠单一固定位置的位移传感器来获取。其中，人工测量不仅增加了人力成本，而且无法自动监测、劳动强度大。而单一固定位置的位移传感器由于其测量结果无法将差异沉降和拼缝张开量进行分离，因此测量结果准确度低。例如单一固定位置的位移传感器在测量拼缝张开量时其测量结果会受到差异沉降的影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种管廊拼接缝变形量的测量装置，以同时对管廊拼接缝的差异沉降和拼缝张开量进行独立和准确的测量。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种管廊拼接缝变形量的测量装置，该测量装置包括第一基座和第二基座，所述第一基座和所述第二基座分别设置在对接的两个管廊的拼接缝两侧；该测量装置还包括活动杆、竖直导轨、水平导轨、设置在所述第一基座上的水平位移传感器和设置在所述第二基座上的竖直位移传感器，所述第一基座通过连接杆将所述水平导轨悬置在所述第二基座的上方，所述水平导轨上开设有第一条形孔，所述第一条形孔的长度方向与所述管廊的轴向平行；所述竖直导轨设置在所述第二基座上，所述竖直导轨上开设有第二条形孔，所述第二条形孔的长度方向垂直于所述管廊的轴向；所述活动杆可滑动的插设在所述第一条形孔和所述第二条形孔中，且所述活动杆的径向尺寸与所述第一条形孔的宽度和所述第二条形孔的宽度相适应；所述水平位移传感器的位移感应头与所述活动杆连接、用于检测所述活动杆相对所述水平导轨的位移；所述竖直位移传感器的位移感应头与所述活动杆连接、用于检测所述活动杆相对所述竖直导轨的位移。

其中，所述水平导轨的数量为两个，两个所述水平导轨悬置在所述竖直导轨的两侧。

其中，所述竖直导轨的数量为两个，两个所述竖直导轨的底端均与所述第二基座连接、顶端通过固定板连接；所述竖直位移传感器设置在所述固定板上。

其中，所述第一基座上设有水平固定支座，所述水平固定支座横向贯穿开设有通孔；所述连接杆的第一端固定在所述通孔中、第二端延伸至所述第二基座上的上方；所述水平导轨设置在所述连接杆的第二端。

其中，还包括直角支撑架，所述直角支撑架的其中一条直角边与所述第二基座连接、另一条直角边与所述竖直导轨连接。

其中，所述水平位移传感器和/或所述竖直位移传感器为直线型传感器。

其中，所述水平位移传感器和所述竖直位移传感器为线性可变差动变压器。

其中，所述第一基座和所述第二基座分别通过膨胀螺栓与对应所述管廊的混凝土底板连接。

本实用新型结构简单、成本低廉，以第一基座为参考系，当管廊拼接缝产生结构变形时，第二基座就会带动竖直导轨一起相对第一基座移动。竖直导轨在第二基座的带动下相对活动杆沿垂直于管廊轴向的方向移动的同时，还会对活动杆施加平行于管廊轴向的水平推力或水平拉力。在该水平推力或水平拉力的驱动下活动杆又会沿第一条形孔的长度方向滑动。可见，本实用新型通过利用竖直导轨和水平导轨将管廊拼接缝的变形量分解为活动杆相对水平导轨的水平位移和相对竖直导轨的竖直位移，就可实现管廊拼接缝的拼缝张开量和差异沉降的分离测量，进而通过水平位移传感器和竖直位移传感器就能自动分别对其进行独立、准确的测量。另外，由于整个测量过程中，水平位移传感器和竖直位移传感器受力方向单一，水平位移传感器仅受到活动杆对其施加的水平推力或水平拉力，竖直位移传感器也只受到活动杆对其施加的竖直推力或竖直拉力，水平位移传感器和竖直位移传感器均未受到因管廊拼接缝结构变形而产生的剪切力，因此显著提高了水平位移传感器和竖直位移传感器使用寿命、避免了水平位移传感器和竖直位移传感器被损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一种管廊拼接缝变形量的测量装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一种管廊拼接缝变形量的测量装置的局部放大图。

附图标记：

1、第一基座；2、第二基座；3、水平导轨；3-1、第一条形孔；

4、竖直导轨；4-1、第二条形孔；5、活动杆；

6、水平位移传感器；7、竖直位移传感器；8、连接杆；

9、水平固定支座；10、直角支撑架；11、传感器固定支座；

12、固定板。

具体实施方式

为使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种管廊拼接缝变形量的测量装置，该测量装置包括第一基座1和第二基座2，第一基座1和第二基座2分别设置在对接的两个管廊的拼接缝两侧；该测量装置还包括活动杆5、竖直导轨4、水平导轨3、设置在第一基座1上的水平位移传感器6和设置在第二基座2上的竖直位移传感器7，第一基座1通过连接杆8将水平导轨3悬置在第二基座2的上方，水平导轨3上开设有第一条形孔3-1，第一条形孔3-1的长度方向与管廊的轴向平行；竖直导轨4设置在第二基座2上，竖直导轨4上开设有第二条形孔4-1，第二条形孔4-1的长度方向垂直于管廊的轴向即垂直于第一条形孔3-1的长度方向；活动杆5可滑动的插设在第一条形孔3-1和第二条形孔4-1中，且活动杆5的径向尺寸与第一条形孔3-1的宽度和第二条形孔4-1的宽度相适应，例如活动杆5为圆杆时，活动杆5的直径等于略小于第一条形孔3-1的宽度和第二条形孔4-1的宽度；水平位移传感器6的位移感应头与活动杆5连接、用于检测活动杆5相对水平导轨3的位移；竖直位移传感器7的位移感应头与活动杆5连接、用于检测活动杆5相对竖直导轨4的位移。

安装时只需将第一基座1和第二基座2分别固定在对接的两个管廊中即可，例如将第一基座1通过膨胀螺栓固定在位于左侧管廊的混凝土底板上，将第二基座2通过膨胀螺栓固定在位于右侧管廊的混凝土底板上。

为了便于描述，以位于左侧的管廊即第一基座1为参考系。由于第一基座1与位于左侧的管廊为同步运动、第二基座2与位于右侧的管廊为同步运动，因此当位于右侧的管廊相对位于左侧的管廊移动即管廊拼接缝产生结构变形时，第二基座2就会带动竖直导轨4一起相对第一基座1移动。由于活动杆5的径向尺寸等于或略小于第二条形孔4-1的宽度，也就是说，活动杆5只能沿第二条形孔4-1的长度方向滑动而无法沿其宽度方向滑动，因此竖直导轨4在第二基座2的带动下相对活动杆5沿垂直于管廊轴向的方向移动的同时，还会对活动杆5施加平行于管廊轴向的水平推力或水平拉力。与此同时，由于活动杆5的径向尺寸等于或略小于第一条形孔3-1的宽度，也就是说，活动杆5只能沿第一条形孔3-1的长度方向滑动而无法沿其宽度方向滑动，因此在该水平推力或水平拉力的驱动下活动杆5又会沿第一条形孔3-1的长度方向滑动。可见，该测量装置通过利用竖直导轨4和水平导轨3将管廊拼接缝的变形量分解为活动杆5相对水平导轨3的水平位移和相对竖直导轨4的竖直位移，就可将管廊拼接缝的拼缝张开量和差异沉降进行分离测量，进而通过水平位移传感器6和竖直位移传感器7就能分别对其进行独立、准确的测量。另外由于整个测量过程中，水平位移传感器6和竖直位移传感器7受力方向单一，水平位移传感器6仅受到活动杆5对其施加的水平推力或水平拉力，竖直位移传感器7也只受到活动杆5对其施加的竖直推力或竖直拉力，水平位移传感器6和竖直位移传感器7均未受到因管廊拼接缝结构变形而产生的剪切力，因此显著提高了水平位移传感器6和竖直位移传感器7使用寿命、避免了水平位移传感器6和竖直位移传感器7被损坏。

进一步地，为了避免活动杆5发生倾斜进而影响最终测量结果，水平导轨3的数量优选为两个，两个水平导轨3悬置在竖直导轨4的两侧，也就是说，活动杆5的中部穿过竖直导轨4的第二条形孔4-1、两端分别搭设在两个水平导轨3的第一条形孔3-1中。其中，竖直导轨4的数量也为两个，两个竖直导轨4的底端均与第二基座2连接、顶端通过固定板12连接；竖直位移传感器7设置在固定板12上。具体地，固定板12上开设有安装孔，竖直位移传感器7的本体固定在安装孔中，竖直位移传感器7的位移感应头穿过安装孔与活动杆5的侧壁连接。

优选地，第一基座1上设有水平固定支座9，水平固定支座9横向贯穿开设有通孔；连接杆8的第一端固定在通孔中、第二端延伸至第二基座2上的上方；水平导轨3设置在连接杆8的第二端。另外，第一基座1上还设有传感器固定支座11，传感器固定支座11横向贯穿开设有固定孔，水平位移传感器6的本体固定在固定孔中，水平位移传感器6的位移感应头与活动杆5的侧壁连接。

另外，考虑到竖直导轨4自身高度较高，而管廊拼接缝产生结构变形时，竖直导轨4对活动杆5施加水平推力的同时也会受到活动杆5对其施加反作用力，因此为了提高竖直导轨4的稳定性，该测量装置还包括直角支撑架10，直角支撑架10的其中一条直角边与第二基座2连接、另一条直角边与竖直导轨4连接。

优选地，水平位移传感器6和/或竖直位移传感器7为直线型传感器。例如，水平位移传感器6和竖直位移传感器7为线性可变差动变压器。需要说明的是，水平位移传感器6和竖直位移传感器7除了可以是线性可变差动变压器，还可以是其他形式的直线型传感器。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离实用新型各实施例技术方案的精神和范围。