一種可循環(huán)利用的智能化軸力儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于測量鋼支撐軸力的可循環(huán)利用的智能化軸力儀，包括支座和安裝在支座上的智能化軸力儀；所述的智能化軸力儀通過支座與鋼支撐連接端固定連接；所述的智能化軸力儀包括圓柱主體、設(shè)于圓柱主體內(nèi)的振弦式軸力傳感器、突出圓柱主體嵌入在圓柱主體上的頻率讀數(shù)器和數(shù)據(jù)接收器，所述的振弦式軸力傳感器的數(shù)據(jù)輸出線與所述頻率讀數(shù)器相連，所述頻率讀數(shù)器與所述數(shù)據(jù)接收器通過無線通信方式連接。本發(fā)明采用自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集和傳輸技術(shù)，解決了因數(shù)據(jù)線纜被切斷使軸力計(jì)報(bào)廢或無法測量數(shù)據(jù)的問題，同時(shí)具有安拆方便、可循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)，降低了使用成本。
【專利說明】一種可循環(huán)利用的智能化軸力儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑工程【技術(shù)領(lǐng)域】的測試裝置，尤其是涉及深基坑支護(hù)工程中用 于測量鋼支撐軸力的一種可循環(huán)利用的智能化軸力儀。
【背景技術(shù)】
[0002]在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)工程中，鋼支撐支護(hù)由于具有自重小、安裝及拆卸方便、可重復(fù) 使用、可隨挖隨撐、可施加預(yù)緊力、縮短工期等優(yōu)點(diǎn)，成為一種常用的支護(hù)形式。目前，基坑 監(jiān)測中用于測量鋼支撐軸力的裝置主要為軸力計(jì)。在安裝軸力計(jì)時(shí)，往往直接將軸力計(jì)與 鋼支撐結(jié)構(gòu)焊接在一起，這種安裝方式存在以下缺陷:1)軸力計(jì)截面遠(yuǎn)小于鋼支撐，當(dāng)鋼支 撐軸力較大時(shí)容易造成結(jié)構(gòu)局部失穩(wěn)，軸力計(jì)偏心受力，導(dǎo)致讀數(shù)失真，影響基坑安全；2) 將軸力計(jì)與鋼支撐焊接在一起容易導(dǎo)致軸力計(jì)損壞，且鋼支撐拆除后軸力計(jì)也隨之廢棄， 造成極大浪費(fèi)，監(jiān)測成本高昂。
[0003]現(xiàn)在市場上的軸力計(jì)主要是通過軸力計(jì)連接的線纜來讀取數(shù)據(jù)。然而深基坑開挖 深度往往達(dá)到10米甚至達(dá)20多米，需要在豎直方向上設(shè)置多道支撐。雖然軸力計(jì)數(shù)據(jù)線 纜在定制時(shí)可以加長，但是由于施工現(xiàn)場工況復(fù)雜，存在較多不確定因素，施工期間數(shù)據(jù)線 纜很容易被損壞。如果軸力計(jì)端部線纜被切斷，則整個(gè)軸力計(jì)報(bào)廢；如果線纜中下部被切 斷，則難以將線纜牽拉至基坑頂部，無法繼續(xù)測量數(shù)據(jù)，無法實(shí)時(shí)監(jiān)測支撐軸力，存在安全 隱患。
[0004]綜上所述，急需一種可循環(huán)利用并能夠解決數(shù)據(jù)線纜被切斷問題的測量軸力裝 置，更有利于監(jiān)測工作的有效進(jìn)行，保證工程質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:為了克服實(shí)際基坑支護(hù)工程中鋼支撐軸力計(jì)連接不穩(wěn)定、不能循環(huán)利 用、數(shù)據(jù)線纜容易被切斷造成不能讀數(shù)等技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可循環(huán)利用的智能化 軸力儀，確保軸力計(jì)能準(zhǔn)確讀數(shù)，保證基坑安全。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明可循環(huán)利用的智能化軸力儀，包括支座和安裝在支座上的智能 化軸力儀；所述的智能化軸力儀通過支座與鋼支撐連接端固定連接；所述的智能化軸力儀 包括圓柱主體、設(shè)于圓柱主體內(nèi)的振弦式軸力傳感器、突出圓柱主體嵌入在圓柱主體上的 頻率讀數(shù)器和數(shù)據(jù)接收器，所述的振弦式軸力傳感器的數(shù)據(jù)輸出線與所述頻率讀數(shù)器相 連，所述頻率讀數(shù)器與所述數(shù)據(jù)接收器通過無線通信方式連接。所述圓柱主體由高強(qiáng)度合 金材料制成，密度大，承載能力強(qiáng)；所述振弦式軸力傳感器采用高質(zhì)量傳感器，內(nèi)置于所述 圓柱主體內(nèi)。
[0007]所述頻率讀數(shù)器包括內(nèi)部電源、數(shù)據(jù)采集器、CPU數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)顯示屏和信號 發(fā)射器，用于數(shù)據(jù)采集和傳輸，內(nèi)部電源分別與數(shù)據(jù)采集器、CPU數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)顯示屏和 信號發(fā)射器相連并為每個(gè)與內(nèi)部電源相連的部件供電；所述數(shù)據(jù)采集器與所述振弦式軸力 傳感器的數(shù)據(jù)輸出線連接，采集數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)采集器的輸出端與CPU數(shù)據(jù)處理器相連，將采集的數(shù)據(jù)傳輸至所述CPU數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；所述CPU數(shù)據(jù)處理器將處理所得的 頻率值分兩路輸出:一路通過與所述CPU數(shù)據(jù)處理器相連的所述數(shù)據(jù)顯示屏輸出并顯示， 一路通過與所述CPU數(shù)據(jù)處理器相連的所述信號發(fā)射器進(jìn)行無線傳輸，所述數(shù)據(jù)接收器用 于接收所述信號發(fā)射器無線輸出的數(shù)據(jù)。顯示屏下方設(shè)有開關(guān)、設(shè)置等按鈕。所述頻率讀 數(shù)器可從外部數(shù)據(jù)顯示屏直接讀取頻率值；也可通過數(shù)據(jù)接收器接收所述頻率讀數(shù)器無線 輸出的數(shù)據(jù)，方便、快捷、準(zhǔn)確地讀取埋置于較深監(jiān)測點(diǎn)位的數(shù)據(jù)，避免因數(shù)據(jù)線纜被損壞 而測量不到數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測的目的。
[0008]所述的支座包括法蘭盤、緊固螺栓和焊接在法蘭盤上的鋼套筒，所述法蘭盤的中 心與所述鋼套筒的中心同心，所述智能化軸力儀一端嵌入在所述鋼套筒中與其緊密配合。
[0009]所述的法蘭盤沿圓周設(shè)有8?12螺栓孔，通過螺栓將法蘭盤與鋼支撐連接端固定 連接。
[0010]所述的鋼套筒沿圓柱體側(cè)面設(shè)有4螺栓孔，鋼套筒的內(nèi)徑稍大于智能化軸力儀的 外徑，通過設(shè)于鋼套筒上的緊固螺栓固定所述智能化軸力儀。
[0011]所述頻率讀數(shù)器的殼體為密封防水殼體，可起到很好的密封防水效果。
[0012]本發(fā)明提供的可循環(huán)利用的智能化軸力儀能帶來如下有益效果:
1)采用自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集和傳輸技術(shù)，能測量任意深度監(jiān)測點(diǎn)位的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，方便、快 捷、準(zhǔn)確，避免因數(shù)據(jù)線纜被切斷使得軸力計(jì)報(bào)廢或無法測量數(shù)據(jù)；
2)鋼支撐拆除后，將支座與鋼支撐連接端螺栓拆除即可回收支座和軸力儀，安拆方便， 實(shí)現(xiàn)可循環(huán)利用，大大降低成本；
3)支座與鋼支撐連接端采用高強(qiáng)螺栓緊固，軸力儀緊固于支座鋼套筒內(nèi)，保證軸力儀 軸線與鋼支撐軸線同軸，避免軸力儀因偏心受力導(dǎo)致的讀數(shù)失真。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的支座結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的支座正視圖；
圖4是本發(fā)明的智能化軸力儀示意圖；
圖5是本發(fā)明的智能化軸力儀側(cè)視圖；
圖6是本發(fā)明的智能化軸力儀正視圖 圖7是本發(fā)明的頻率讀數(shù)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中1.支座，11.法蘭盤，12.鋼套筒，13.緊固螺栓，14.螺栓孔，2.軸力儀，21.圓柱 主體，22.振弦式軸力傳感器，23.頻率讀數(shù)器，24.數(shù)據(jù)接收器，231.內(nèi)部電源，232.數(shù)據(jù) 采集器，233.CPU數(shù)據(jù)處理器，234.數(shù)據(jù)顯示屏，235.信號發(fā)射器，236.按鈕。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0015]參見圖1，可循環(huán)利用的智能化軸力儀包括支座I和安裝在支座I上的智能化軸力 儀2。
[0016]參見圖2和圖3，支座I包括法蘭盤11、鋼套筒12和緊固螺栓13 ;法蘭盤11沿圓周設(shè)有與鋼支撐連接端相應(yīng)的8個(gè)螺栓孔14，可通過高強(qiáng)度螺栓將法蘭盤11與鋼支撐連 接端固定；法蘭盤11的中心與鋼套筒12的中心同心，兩者通過焊接固定成一體；鋼套筒12 沿圓周上設(shè)有4個(gè)螺栓孔，鋼套筒12的內(nèi)徑稍大于智能化軸力儀2的外徑，通過設(shè)于鋼套 筒12上的緊固螺栓13固定智能化軸力儀2。
[0017]參見圖4、圖5和圖6，智能化軸力儀2包括圓柱主體21、設(shè)于圓柱主體21內(nèi)的振 弦式軸力傳感器22、突出圓柱主體21并嵌入在圓柱主體21上的頻率讀數(shù)器23和數(shù)據(jù)接 收器24，頻率讀數(shù)器23的數(shù)據(jù)顯示屏234下方設(shè)有開關(guān)、設(shè)置等按鈕236 ;振弦式軸力傳感 器22的數(shù)據(jù)輸出線與與頻率讀數(shù)器23相連，頻率讀數(shù)器23與數(shù)據(jù)接收器24通過無線通 信方式連接。圓柱主體21由高強(qiáng)度合金材料制成，密度大，承載能力強(qiáng)；振弦式軸力傳感器 22為高質(zhì)量傳感器；頻率讀數(shù)器23的殼體為密封防水殼體，可起到很好的密封防水效果。
[0018]參見圖7，頻率讀數(shù)器23為內(nèi)部電源231、數(shù)據(jù)采集器232 XPU數(shù)據(jù)處理器233、 數(shù)據(jù)顯示屏234和信號發(fā)射器235等部件連成的數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)；內(nèi)部電源231分別 與數(shù)據(jù)采集器232 XPU數(shù)據(jù)處理器233、數(shù)據(jù)顯示屏234和信號發(fā)射器235相連并為每個(gè) 與內(nèi)部電源231相連的部件供電；數(shù)據(jù)采集器232與振弦式軸力傳感器22的數(shù)據(jù)輸出線連 接，用以采集數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集器232的輸出端與CPU數(shù)據(jù)處理器233相連，將采集的數(shù)據(jù)傳 輸至CPU數(shù)據(jù)處理器233進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；CPU數(shù)據(jù)處理器233將數(shù)據(jù)處理后所得的頻率值 分兩路輸出:一路通過與CPU數(shù)據(jù)處理器233相連的數(shù)據(jù)顯示屏234輸出并顯示，一路通過 與CPU數(shù)據(jù)處理器233相連的信號發(fā)射器235進(jìn)行無線傳輸，數(shù)據(jù)接收器24用于接收信號 發(fā)射器235無線輸出的數(shù)據(jù)。通過這樣設(shè)置，頻率讀數(shù)器23可從外部數(shù)據(jù)顯示屏234直接 讀取頻率值；也可通過數(shù)據(jù)接收器24接收頻率讀數(shù)器23無線輸出的數(shù)據(jù)，方便、快捷、準(zhǔn)確 地讀取埋置于較深監(jiān)測點(diǎn)位的數(shù)據(jù)，避免因數(shù)據(jù)線纜被損壞而測量不到數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān) 測的目的。
[0019]本發(fā)明的工作過程如下:
安裝時(shí)先通過法蘭盤11圓周上的螺栓孔14，用高強(qiáng)螺栓將支座I與鋼支撐連接端緊 固；然后將智能化軸力儀2上安有頻率讀數(shù)器23的一側(cè)朝外，緩緩將智能化軸力儀2推入 鋼套筒12，使智能化軸力儀2的端面與鋼套筒12底面緊密接觸并通過緊固螺栓13將智能 化軸力儀2加以固定，形成與鋼支撐連為整體的支撐基坑圍護(hù)體。
[0020]測量鋼支撐軸力時(shí)，數(shù)據(jù)采集器232與振弦式軸力傳感器22的數(shù)據(jù)輸出線連接， 采集數(shù)據(jù)；采集后的數(shù)據(jù)傳至CPU數(shù)據(jù)處理器233進(jìn)行處理，處理后所得頻率值可通過數(shù) 據(jù)顯示屏234輸出、顯示，同時(shí)通過信號發(fā)射器235將頻率值無線傳輸至數(shù)據(jù)接收器24 ;通 過查看數(shù)據(jù)接收器24接收的數(shù)據(jù)可隨時(shí)方便、快捷、準(zhǔn)確地讀取埋置于較深監(jiān)測點(diǎn)位的數(shù) 據(jù)，避免因數(shù)據(jù)線纜被損壞而測量不到數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測的目的。
[0021]鋼支撐拆除后，將支座I與鋼支撐連接端螺栓拆除即可回收支座I和智能化軸力 儀2，安拆方便，實(shí)現(xiàn)可循環(huán)利用，大大降低成本。
[0022]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種可循環(huán)利用的智能化軸力儀，包括支座(I)和安裝在支座(I)上的智能化軸力 儀(2)，其特征在于:所述智能化軸力儀(2)通過支座(I)與鋼支撐連接端固定連接；所述的 智能化軸力儀(2)包括圓柱主體(21)、設(shè)于圓柱主體(21)內(nèi)的振弦式軸力傳感器(22)、突 出圓柱主體嵌入在圓柱主體(21)上的頻率讀數(shù)器(23)和數(shù)據(jù)接收器(24)，所述振弦式軸 力傳感器(22 )的數(shù)據(jù)輸出線與所述頻率讀數(shù)器(23 )相連，所述頻率讀數(shù)器(23 )與所述數(shù) 據(jù)接收器(24)通過無線通信方式連接；所述頻率讀數(shù)器(23)包括內(nèi)部電源(231)、數(shù)據(jù)采集器(232 )、CPU數(shù)據(jù)處理器(233)、 數(shù)據(jù)顯示屏(234)和信號發(fā)射器(235)，內(nèi)部電源(231)分別與數(shù)據(jù)采集器(232)、CPU數(shù)據(jù) 處理器(233)、數(shù)據(jù)顯示屏(234)和信號發(fā)射器(235)相連并為每個(gè)與內(nèi)部電源(231)相連 的部件供電；所述數(shù)據(jù)采集器(232)與所述振弦式軸力傳感器(22)的數(shù)據(jù)輸出線連接，采 集數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)采集器(232)的輸出端與CPU數(shù)據(jù)處理器(233)相連，將采集的數(shù)據(jù)傳輸 至所述CPU數(shù)據(jù)處理器(233 )進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；所述CPU數(shù)據(jù)處理器(233 )將數(shù)據(jù)處理后所得 的頻率值分兩路輸出:一路通過與所述CPU數(shù)據(jù)處理器(233)相連的所述數(shù)據(jù)顯示屏(234) 輸出并顯示，一路通過與所述CPU數(shù)據(jù)處理器(233 )相連的所述信號發(fā)射器(235 )進(jìn)行無線 傳輸，所述數(shù)據(jù)接收器(24)用于接收所述信號發(fā)射器(235)無線輸出的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可循環(huán)利用的智能化軸力儀，其特征在于:所述的支座(I)包 括法蘭盤(11)、緊固螺栓(13)和焊接在法蘭盤(11)上的鋼套筒(12)，所述法蘭盤(11)的 中心與所述鋼套筒(12)的中心同心，所述智能化軸力儀(2) —端嵌入在所述鋼套筒(12)中 與其緊密配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可循環(huán)利用的智能化軸力儀，其特征在于:所述的法蘭盤(11)沿圓周設(shè)有8?12個(gè)螺栓孔(14)，通過螺栓將法蘭盤(11)與鋼支撐連接端固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可循環(huán)利用的智能化軸力儀，其特征在于:所述的鋼套筒(12)沿圓柱體側(cè)面設(shè)有4個(gè)螺栓孔，通過設(shè)于鋼套筒(12)上的緊固螺栓(13)固定所述智 能化軸力儀(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可循環(huán)利用的智能化軸力儀，其特征在于:所述頻率讀數(shù)器(23)的殼體為密封防水殼體。
【文檔編號】E02D33/00GK103590431SQ201310555094
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】豐土根, 胡康俊, 張福海, 錢秋瑩, 金浩然, 萇坡, 單亞 申請人:河海大學(xué)