一种土遗址浆-土界面应变计的布设装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种土遗址浆‑土界面应变计的布设装置及使用方法，用以解决现有应变计在土遗址浆‑土界面的粘贴成功率低、粘结质量差、定位不准确的问题。本发明专利技术包括黏贴系统和控制系统，黏贴系统包括吸附机构和支撑机构，吸附机构与应变计相匹配，吸附机构通过通气管与支撑机构相连通，通气管与控制系统可拆卸连接且通气管与控制系统相连通，控制系统包括正负压控制器，正负压控制器通过连接管与通气管相连通。本发明专利技术制作简单、操作简单且准确、高效、高质量的达到了应变计粘贴至锚孔壁，极大程度的保护了锚孔，保证了监测数据的真实性，为土遗址浆‑土界面应变监测提供了有利支撑。

A kind of layout device and application method of soil site slurry soil interface strain gauge

【技术实现步骤摘要】
一种土遗址浆-土界面应变计的布设装置及使用方法
本专利技术涉及土遗址保护加固和试验测试的
，尤其涉及一种土遗址浆-土界面应变计的布设装置及使用方法。
技术介绍
亚洲、非洲、北美洲、南美洲和中东的主要干旱区均有土遗址大量遗存，其类型也相当丰富。中国干旱环境和丝绸之路沿线也不乏土遗址的重要代表，如秦代至明代长城及附属建筑物、不同历史时期的佛寺遗址和古城堡。这些以土为主要建筑材料的文化遗产，是人类文明发源与衍化的直接实证。然而这些不可再生的土遗址却处于露天环境下，并长期遭受风蚀、雨蚀、冻融、地震等多种自然营力和人类活动影响，直接由裂隙或裂缝切割而成的不稳定块体在土遗址中普遍发育。因此，对土遗址中不稳定块体的理想加固方法的研究愈发急迫。锚固技术因其具有扰动性弱、隐蔽性强和锚固力高等特点，在土遗址稳定性控制领域得到了广泛应用。但由于土遗址锚固问题的复杂性，目前对土遗址中锚杆锚固作用机理的认识仍不清晰，严重制约了土遗址锚固技术的发展，使锚杆支护设计的理论水平远远滞后于工程实践。遗址土围岩体向自由空间移动时，力的传递先由遗址土体到黏结材料，再由黏结材料到锚杆，涉及3种介质和2个界面的复杂传递过程，其中界面应力的传递机制和分布规律才是锚固作用机制研究的重点。然而当前国内外学者多集中于研究锚杆与粘结材料之间的应力传递和分布规律，对遗址土体与粘结材料之间的锚固体界面应力传递和分布规律研究甚少，根本原因在于模型试验中无法突破在浆体-遗址土界面准确定位、高质量、高成功率粘贴应变片的技术难题。
技术实现思路
针对现有应变计在土遗址浆-土界面的粘贴成功率低、粘结质量差、定位不准确的技术问题，本专利技术提出一种土遗址浆-土界面应变计的布设装置及使用方法，制作简单、操作简单且准确、高效、高质量的将应变计粘贴至锚孔壁，为土遗址浆-土界面的应变监测提供了有利支撑。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种土遗址浆-土界面应变计的布设装置，包括黏贴系统和控制系统，黏贴系统包括吸附机构和支撑机构，吸附机构与应变计相匹配，吸附机构通过通气管与支撑机构相连通，通气管与控制系统可拆卸连接且通气管与控制系统相连通，控制系统包括正负压控制器，正负压控制器通过连接管与通气管相连通。所述黏贴系统还包括智能控制器，智能控制器设置在支撑机构内，支撑机构外部设有监测机构，监测机构与智能控制器相连接，智能控制器通过无线信号与辅助系统相连接。所述支撑机构包括结构管和柔性囊槽，柔性囊槽设置在结构管的顶端，柔性囊槽内固定有气囊；所述结构管内设有多级控制阀，多级控制阀一端与通气管相连接、另一端与输气管相连通，多级控制阀与控制系统的连接管相匹配，输气管与气囊相连通，通气管与吸附机构相连接。所述气囊为多腔气囊，多腔气囊内设有若干个囊腔壁，囊腔壁将多腔气囊分割成若干个囊腔，相邻的囊腔之间相互连通。所述吸附机构包括吸盘，吸盘与应变计相匹配，吸盘固定在通气管的底部。所述通气管的下部设置在柔性垫内，柔性垫固定在结构管的下部，柔性垫的下部开设有与吸盘相匹配的限位槽。所述限位槽内设有防黏垫，防黏垫设置在吸盘和柔性垫之间；所述防黏垫的半径大于应变计的半径。所述连接管包括主管和软管，主管一端与软管可拆卸连接，软管与正负压控制器相连接，正负压控制器上设有压力表；所述主管的另一端设有控制槽，控制槽内设有控制阀接头，控制阀接头与多级控制阀相匹配；所述主管上设有刻度线。所述监测机构包括微型摄像头和微型灯，微型摄像头和微型灯均与智能控制器相连接；所述辅助系统为灯光图像监测器，灯光图像监测器与智能控制器通过无线信号相连接；所述结构管内底部设有紧配合的内盖，内盖上设有信号线束，智能控制器通过信号线束分别与微型摄像头和微型灯相连接；所述结构管内设有水平通气管，水平通气管一端与多级控制阀相连接、另一端与通气管上部相连接。一种土遗址浆-土界面应变计的布设装置的使用方法，其步骤如下：步步骤一：清除锚孔内浮土：锚孔成型后，将锚孔底部的浮土和锚孔壁的微尘清理干净；步骤二：整个装置的连接与调试：将控制系统的主管插入黏贴系统的结构管内，实现主管的控制阀接头与多级控制阀相连通；辅助系统的灯光图像监测器通过无线信号与黏贴系统的智能控制器联机；步骤三：应变计安装到黏贴系统下部：将应变计安装到吸附机构的吸盘处，将正负压控制器调至为负压档，使吸盘吸气，吸住应变计，在应变计一侧均匀涂黏贴胶；步骤四：应变计的选址：将安装有黏贴系统的主管深入锚孔内部，并通过灯光图像监测器和主管上的刻度线观察锚孔壁布设应变计的最佳位置；步骤五：利用黏贴系统黏贴应变计：应变计选址结束后，利用主管操作将黏贴系统上的应变计粘贴在预定位置，将正负压控制器调至正压力，给气囊充气，气囊张开顶着锚孔壁，当压力表达到既定压力值时，关闭正负压控制器；取出主管，并用灯光图像监测器关闭微型灯和微型摄像头；步骤六：取出黏贴系统：待应变计与锚孔壁之间的黏贴胶达到既定固化时间时，将主管插入锚孔内黏贴系统的结构管内，使主管的控制阀接头与多级控制阀连接；将正负压控制器调至负压力，将气囊收回柔性囊槽内；而后操作主管将黏贴系统取出锚孔外；步骤七：若锚孔内多处需要黏贴应变计，则需重复步骤三至步骤六。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术操作简单、安装方便，其设计充分考虑了科研实验的要求，使得整个装置制造简单、造价低廉，维护保养便捷，有利于大范围推广使用。2、本专利技术适用于不同土质成分和不同孔径的土遗址锚孔壁的应变监测；对土遗址孔壁几乎无扰动，极大程度的保护了锚孔，保证了监测数据的真实性；为浆-土界面物理力学性能探究试验和最大兼容提供了有利条件，在岩土质遗址保护加固工程试验探究中发挥了积极的作用，并为浆-土界面应力传递和分布规律研究提供了有利支撑。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术黏贴系统的主视图。图3为本专利技术黏贴系统的俯视图。图4为本专利技术图3的A-A向视图。图5为本专利技术图3的B-B向视图。图6为本专利技术黏贴系统的侧视图。图7为本专利技术控制系统结构示意图。图8为本专利技术主管的正视图。图9为本专利技术主管的俯视图。图10为本专利技术黏贴系统安装示意图。图中，1为柔性囊槽，2为气囊，3为囊腔壁，4为输气管，5为智能控制器，6为多级控制阀，7为微型灯，8为微型摄像头，9为结构管，10为通气管，11为防黏垫，12为吸盘，13为内盖，14为柔性垫，15为信号线，16为应变计，17为导线，18为主管，19为刻度线，20为控制阀接头，21为控制槽，22为螺纹口，23为软管，24为正负压控制器，25本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土遗址浆-土界面应变计的布设装置，其特征在于，包括黏贴系统和控制系统，黏贴系统包括吸附机构和支撑机构，吸附机构与应变计相匹配，吸附机构通过通气管（10）与支撑机构相连通，通气管（10）与控制系统可拆卸连接且通气管（10）与控制系统相连通，控制系统包括正负压控制器（24），正负压控制器（24）通过连接管与通气管（10）相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种土遗址浆-土界面应变计的布设装置，其特征在于，包括黏贴系统和控制系统，黏贴系统包括吸附机构和支撑机构，吸附机构与应变计相匹配，吸附机构通过通气管（10）与支撑机构相连通，通气管（10）与控制系统可拆卸连接且通气管（10）与控制系统相连通，控制系统包括正负压控制器（24），正负压控制器（24）通过连接管与通气管（10）相连通。


2.根据权利要求1所述的土遗址浆-土界面应变计的布设装置，其特征在于，所述黏贴系统还包括智能控制器（5），智能控制器（5）设置在支撑机构内，支撑机构外部设有监测机构，监测机构与智能控制器（5）相连接，智能控制器（5）通过无线信号与辅助系统相连接。


3.根据权利要求1或2所述的土遗址浆-土界面应变计的布设装置，其特征在于，所述支撑机构包括结构管（9）和柔性囊槽（1），柔性囊槽（1）设置在结构管（9）的顶端，柔性囊槽（1）内固定有气囊（2）；所述结构管（9）内设有多级控制阀（6），多级控制阀（6）一端与通气管（10）相连接、另一端与输气管（4）相连通，多级控制阀（6）与控制系统的连接管相匹配，输气管（4）与气囊（2）相连通，通气管（10）与吸附机构相连接。


4.根据权利要求3所述的土遗址浆-土界面应变计的布设装置，其特征在于，所述气囊（2）为多腔气囊，多腔气囊内设有若干个囊腔壁（3），囊腔壁（3）将多腔气囊分割成若干个囊腔，相邻的囊腔之间相互连通。


5.根据权利要求1或3所述的土遗址浆-土界面应变计的布设装置，其特征在于，所述吸附机构包括吸盘（12），吸盘（12）与应变计（16）相匹配，吸盘（12）固定在通气管（10）的底部。


6.根据权利要求5所述的土遗址浆-土界面应变计的布设装置，其特征在于，所述通气管（10）的下部设置在柔性垫（14）内，柔性垫（14）固定在结构管（9）的下部，柔性垫（14）的下部开设有与吸盘（12）相匹配的限位槽。


7.根据权利要求6所述的土遗址浆-土界面应变计的布设装置，其特征在于，所述限位槽内设有防黏垫（11），防黏垫（11）设置在吸盘（12）和柔性垫（14）之间；所述防黏垫（11）的半径大于应变计（16）的半径。


8.根据权利要求4、6或7中任意一项所述的土遗址浆-土界面应变计的布设装置，其特征在于，所述连接管包括主管（18）和软管（23），主管（18）一端与软管（23）可拆卸连接，软管（23）与正负压控制器（24）相连接，正负压控制器（24）上设有压力表（26）；所述主管（18）的另一端设有控制槽（21），控制槽（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔凯，王东华，吴国鹏，俞莉，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62