本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)工程安全監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種水下混凝土工程伸縮縫在線監(jiān)測裝置，特別用于地鐵隧道伸縮縫在線監(jiān)測。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的混凝土結(jié)構(gòu)中，例如擋水壩、蓄水池、地鐵、涵洞、水閘、隧道等地下工程中，由于不能連續(xù)澆筑或由于地基沉降(地震)的變形，或由于溫度的變化引起的混凝土構(gòu)件的熱脹冷縮等原因，在澆筑時(shí)常留有變形縫、施工縫等伸縮縫。為了保障工程安全，需要對伸縮縫進(jìn)行監(jiān)測。一般將位移傳感器安裝在混凝土工程上，通過位移采集器采集伸縮縫位移量，從而實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測。傳統(tǒng)位移傳感器可在無水壓或低水壓狀態(tài)下測量，但是傳統(tǒng)位移傳感器不能安裝在深水水底，地鐵隧道在沿江附近，內(nèi)部水壓較高，傳統(tǒng)位移傳感器容易失效。其他高水壓水下混凝土工程也存在這個(gè)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于位移傳感器的水下混凝土工程伸縮縫在線監(jiān)測裝置，以解決地鐵隧道伸縮縫之間的水底多向位移測量問題，在高水壓下實(shí)現(xiàn)隧道底部伸縮縫的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，為地鐵隧道結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測提供有效依據(jù)。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。

一種基于位移傳感器的水下混凝土工程伸縮縫在線監(jiān)測裝置，包括支座、球頭萬向節(jié)、密封管、位移傳感器、支架，其特征在于：所述支座上安裝球頭萬向節(jié)，該球頭萬向節(jié)與密封管的一端相連；支架上安裝球頭萬向節(jié)，該球頭萬向節(jié)與位移傳感器相連，位移傳感器的測量端置于密封管內(nèi)，通過密封管密封位移傳感器，位移傳感器與位移數(shù)據(jù)采集器通信連接。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述支座包括第一支座和第二支座，第一支座和第二支座上分別安裝有球頭萬向節(jié)，所述支架是V型支架，V型支架的兩條支臂上分別安裝有球頭萬向節(jié)，所述密封管包括第一密封管和第二密封管，所述位移傳感器包括第一位移傳感器和第二位移傳感器，第一密封管的一端與第一支座上的球頭萬向節(jié)相連，第一位移傳感器的測量端置于第一密封管內(nèi)，第一位移傳感器的另一端與V型支架的其中一條支臂的球頭萬向節(jié)相連，第二密封管的一端與第二支座上的球頭萬向節(jié)相連，第二位移傳感器的測量端置于第二密封管內(nèi)，第二位移傳感器的另一端與V型支架的另一條支臂的球頭萬向節(jié)相連。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述第一位移傳感器垂直于伸縮縫方向，所述第二位移傳感器與伸縮縫方向呈45度夾角。

進(jìn)一步優(yōu)選，所密封管與位移傳感器通過密封圈密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行成動態(tài)密封，即密封管與位移傳感器可相對滑動，實(shí)現(xiàn)隧道水底位移的測量。

一種基于位移傳感器的水下混凝土工程伸縮縫在線監(jiān)測方法，采用上述裝置分別測量垂直于伸縮縫方向的位移以及與伸縮縫成45度夾角方向的位移。

本發(fā)明中兩端的球頭萬向節(jié)可以使位移傳感器能夠各向活動，同時(shí)通過兩個(gè)相同的測量裝置，分別可以測量垂直于伸縮縫方向以及45度方向的位移測量，當(dāng)伸縮縫產(chǎn)生相對位移時(shí)，可以準(zhǔn)確查詢到位移數(shù)據(jù)，并在位移達(dá)到預(yù)警值時(shí)提供預(yù)警。

本發(fā)明解決了傳統(tǒng)位移傳感器不能安裝在深水水底的問題，地鐵隧道在沿江附近，內(nèi)部水壓較高，通過此種方式實(shí)現(xiàn)隧道水底伸縮縫的實(shí)時(shí)測量，避免了因傳感器進(jìn)水損壞而導(dǎo)致無法測量數(shù)據(jù)的問題。

附圖說明

圖1是隧道伸縮縫在線監(jiān)測裝置安裝示意圖(俯視)；

圖2是隧道伸縮縫在線監(jiān)測裝置安裝示意圖(正視)。

具體實(shí)施方式

為了更好的說明本發(fā)明，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)施應(yīng)用，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例作詳細(xì)說明。

以水底地鐵隧道伸縮縫測量，高水壓下裂縫實(shí)時(shí)位移在線監(jiān)測為例。將兩個(gè)支座(1)預(yù)先固定在隧道伸縮縫的一側(cè)，V型支架(5)預(yù)先固定在隧道伸縮縫的另一側(cè)，V型支架(5)的兩條支臂上分別安裝球頭萬向節(jié)(2)，V型支架(5)的兩條支臂呈45度夾角，兩個(gè)支座(1)上也分別安裝球頭萬向節(jié)(2)，兩條支臂上的球頭萬向節(jié)(2)分別與一個(gè)位移傳感器(4)的一端相連，位移傳感器(4)的另一端(即測量端)置于密封管(3)內(nèi)，密封管(3)與對應(yīng)的支座(1)上的球頭萬向節(jié)(2)相連。其中一個(gè)位移傳感器(4)垂直于隧道伸縮縫方向，另一個(gè)位移傳感器(4)與隧道伸縮縫方向呈45度夾角。當(dāng)然，兩個(gè)位移傳感器(4)與隧道伸縮縫方向的角度關(guān)系可以變化，如選擇60度夾角。位移傳感器(4)與位移數(shù)據(jù)采集器通信連接，位移數(shù)據(jù)采集器獲取位移數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并上傳至PC端。

本發(fā)明中，密封管(3)與位移傳感器(4)之間的動態(tài)密封，當(dāng)隧道伸縮縫發(fā)生相對位移時(shí)，位移傳感器(4)與密封管(3)也產(chǎn)生相對滑動，位移傳感器測量端的頂針產(chǎn)生收縮或者伸長，此時(shí)產(chǎn)生位移信號，通過PC端軟件就可以測量出該處的位移。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。