基于表面裂縫測量的隧道懸掛風機基礎穩(wěn)定性在線檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及懸掛設備穩(wěn)定性監(jiān)測領域，具體地說，是一種基于表面裂縫測量的隧道懸掛風機基礎穩(wěn)定性在線檢測系統。
【背景技術】
[0002]隨著我國公路交通的迅速發(fā)展，公路隧道大量修建。到2013年底，我國公路隧道已突破萬座大關。長大的公路隧道普遍設置有機械通風裝置，而其中95%以上采用了懸掛式射流通風，所以懸掛的射流風機基礎的穩(wěn)定性逐漸得到了人們的高度重視。
[0003]如圖1所示，射流風機的安裝方式一般是先在隧道拱頂預埋鋼板，鋼板與預埋鋼筋焊接連接，然后將風機安裝支架焊接在鋼板上。由于風機較重，且在運行中會產生一定的震動，對基礎穩(wěn)定性難免產生不良影響，所以有必要定期或在線對預埋件基礎的穩(wěn)定性作檢(監(jiān))測。
[0004]現有的檢測方法主要為定期檢測，一般有以下三種方法:(I)作抗拉拔試驗；(2)采用無損探傷(超聲波或磁粉探傷)；(3)振動測試方法，該方法源于已公布的專利:一種用于公路隧道懸掛風機基礎穩(wěn)定性檢測的方法和系統(201010115147.7)。
[0005]而現有的各種檢測方法均存在缺陷:(I)作抗拉拔試驗，由于風機體型較大，一般直徑均在一米多，在風機已安裝的條件下抗拔試驗操作非常困難，且觀測也非常困難。如果將風機卸下再作抗拔試驗，工作量較大，試驗周期也過長。(2)采用無損探傷，主要檢測預埋鋼板與安裝支架之間連接的可靠性，而實際上對預埋鋼板與預埋鋼筋之間連接的可靠性檢測較為困難，且不能檢測預埋鋼筋和混凝土之間的松動情況。(3)專利201010115147.7所公布的測試方法，設備成本較高且要求檢測人員具有豐富的經驗，該方法主要用于隧道懸掛風機基礎的定期檢測。
【實用新型內容】
[0006]鑒于此，本實用新型的目的是提供一種基于表面裂縫測量的隧道懸掛風機基礎穩(wěn)定性在線檢測系統，該系統通過檢測預埋件基礎與隧道頂部接縫的裂縫，來判斷預埋鋼板背后與預埋鋼筋之間連接的完好情況。
[0007]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的，一種基于表面裂縫測量的隧道懸掛風機基礎穩(wěn)定性在線檢測系統，所述裂縫計的一端與風機基礎預埋鋼板固定連接，另一端通過支架與隧道頂部固定連接；所述的檢測系統還包括用于獲取裂縫計兩端相對位移的信息處理單元，所述裂縫計的信號輸出端與信息處理單元連接。
[0008]優(yōu)選的，所述信息處理單元包括前置處理器、采樣與量化單元和CPU，所述前置處理器的輸入端與裂縫計連接，所述前置處理器的輸出端與采樣與量化單元的輸入端連接，所述采樣與量化單元的輸出端與CPU連接。
[0009]優(yōu)選的，該系統還包括數據存儲單元，所述數據存儲單元與CPU連接。
[0010]優(yōu)選的，該系統還包括計算機，所述CPU通過以太網接口或無線通信接口與計算機連接，信息處理單元獲取的裂縫計形變量信息通過以太網或無線的方式傳輸給計算機。
[0011]優(yōu)選的，所述裂縫計為振弦式表面裂縫計。
[0012]由于采用了上述技術方案，本實用新型具有如下的優(yōu)點:
[0013]本實用新型能夠長期在線監(jiān)測，只要預埋件基礎出現松動，檢測到的預埋件基礎與混凝土接縫間的縫隙距離會出現顯著的差異。監(jiān)測過程完全不影響設備的運行，實現該系統原理簡單，成本低廉，操作簡便、試驗結果直觀可靠，符合保障公路隧道安全運行的需要。
【附圖說明】
[0014]為了使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述，其中:
[0015]圖1為風機的安裝置圖；
[0016]圖2為本實用新型所述系統結構圖；
[0017]圖3為正常時預埋鋼板與裂縫計的示意圖；
[0018]圖4為預埋鋼板被拉出時與裂縫計的示意圖；
[0019]圖5為預埋鋼板被拉出時與裂縫計的一種示意圖；
[0020]圖6為預埋鋼板被拉出時與裂縫計的另一種示意圖；
[0021]圖7為振弦式表面裂縫計的結構圖。
【具體實施方式】
[0022]以下將結合附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細的描述；應當理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本實用新型，而不是為了限制本實用新型的保護范圍。
[0023]圖1為風機的安裝置圖；圖2為本實用新型所述系統結構圖；圖3為正常時預埋鋼板與裂縫計的示意圖；圖4為預埋鋼板被拉出時與裂縫計的示意圖；圖5為預埋鋼板被拉出時與裂縫計的一種示意圖；圖6為預埋鋼板被拉出時與裂縫計的另一種示意圖；圖7為振弦式表面裂縫計的結構圖。
[0024]如圖1所示，公路隧道懸掛風機的預埋件包括設置在混凝土結構中的預埋鋼筋AO0焊接在預埋鋼筋AO上的預埋鋼板Al，以及焊接在預埋鋼板Al上的安裝支架A2，在所述安裝支架A2上用螺栓固定射流風機A3。
[0025]如圖2所示，一種基于表面裂縫測量的隧道懸掛風機基礎穩(wěn)定性在線檢測系統，所述裂縫計2的一端與風機基礎預埋鋼板固定連接，另一端通過支架I與隧道頂部固定連接；所述的檢測系統還包括用于獲取裂縫計兩端相對位移的信息處理單元3，所述裂縫計的信號輸出端與信息處理單元連接。所述裂縫計為振弦式表面裂縫計。
[0026]圖7為振弦式表面裂縫計的結構圖；所述的振弦式表面裂縫計包括電纜9、弦式敏感件10、線圈11、振弦4、拉簧5、保護管6、滑桿7和銷子8，當預埋鋼板由于內部焊點受損而被拉出時(如圖4所示)，振弦式表面裂縫計兩端將產生相對位移，該位移傳遞給振弦，使振弦受到應力變化，從而改變振弦的振動頻率。裂縫計電磁線圈激撥振弦并測量其振動頻率，振動頻率的變化量與相對位移(裂縫大小)成正比關系。頻率信號經電纜傳輸至信息處理器，再經換算得到預埋鋼板與混凝土接縫間的裂縫大小信息。當測量的接縫間裂縫寬度大于標準參考裂縫寬度一定值(如2_)，則判斷該預埋件基礎已松動，應檢修。所述的標準參考裂縫寬度為在確認預埋件基礎穩(wěn)定健康的條件下，獲得的裂縫大小信息(如2mm)。
[0027]優(yōu)選的，所述信息處理單元包括前置處理器、采樣與量化單元和CPU，所述前置處理器的輸入端與裂縫計連接，所述前置處理器的輸出端與采樣與量化單元的輸入端連接，所述采樣與量化單元的輸出端與CPU連接。
[0028]優(yōu)選的，該系統還包括數據存儲單元，所述數據存儲單元與CPU連接。
[0029]優(yōu)選的，該系統還包括計算機，所述CPU通過以太網接口或無線通信接口與計算機連接，信息處理單元獲取的裂縫計形變量信息通過以太網或無線的方式傳輸給計算機。
[0030]本實用新型能夠實現基礎的長期在線監(jiān)測，實現系統原理簡單，成本低廉，系統操作簡便、檢測結果直觀可靠，符合保障公路隧道安全運行的需要。
[0031]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不用于限制本實用新型，顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種基于表面裂縫測量的隧道懸掛風機基礎穩(wěn)定性在線檢測系統，其特征在于:包括裂縫計，所述裂縫計的一端與風機基礎預埋鋼板固定連接，另一端通過支架與隧道頂部固定連接；所述的檢測系統還包括用于獲取裂縫計兩端相對位移的信息處理單元，所述裂縫計的信號輸出端與信息處理單元連接。2.根據權利要求1所述的基于表面裂縫測量的隧道懸掛風機基礎穩(wěn)定性在線檢測系統，其特征在于:所述信息處理單元包括前置處理器、采樣與量化單元和CPU，所述前置處理器的輸入端與裂縫計連接，所述前置處理器的輸出端與采樣與量化單元的輸入端連接，所述采樣與量化單元的輸出端與CPU連接。3.根據權利要求2所述的基于表面裂縫測量的隧道懸掛風機基礎穩(wěn)定性在線檢測系統，其特征在于:該系統還包括數據存儲單元，所述數據存儲單元與CPU連接。4.根據權利要求2或3所述的基于表面裂縫測量的隧道懸掛風機基礎穩(wěn)定性在線檢測系統，其特征在于:該系統還包括計算機，所述CPU通過以太網接口或無線通信接口與計算機連接，信息處理單元獲取的裂縫計形變量信息通過以太網或無線的方式傳輸給計算機。5.根據權利要求1所述的基于表面裂縫測量的隧道懸掛風機基礎穩(wěn)定性在線檢測系統，其特征在于:所述裂縫計為振弦式表面裂縫計。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于表面裂縫測量的隧道懸掛風機基礎穩(wěn)定性在線檢測系統，包括裂縫計，所述裂縫計的一端與風機基礎預埋鋼板固定連接，另一端通過支架與隧道頂部固定連接；所述的檢測系統還包括用于獲取裂縫計兩端相對位移的信息處理單元，所述裂縫計的信號輸出端與信息處理單元連接。本實用新型能長期在線監(jiān)測，只要預埋件基礎出現松動，檢測到的預埋件基礎與混凝土接縫間的縫隙距離會出現顯著的差異。監(jiān)測過程完全不影響設備的運行，實現該方法的系統原理簡單，成本低廉，操作簡便、試驗結果直觀可靠，符合保障公路隧道安全運行的需要。
【IPC分類】G01B17/00
【公開號】CN204788284
【申請?zhí)枴緾N201520511847
【發(fā)明人】詹元, 馮國榮, 韓坤林, 陳海峰, 彭建忠, 鄭文斌, 張乃斌, 劉琦, 張仲勇, 劉松榮, 楊松, 鄒小春
【申請人】招商局重慶交通科研設計院有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月15日