本實用新型涉及一種監(jiān)測變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的三向變形的裝置。
背景技術(shù)：
：由于大型建構(gòu)筑物工程或地下隧道等工程在使用過程中，受到周邊施工、自然降水、地震、爆炸等人為或自然因素的影響，地基土體會發(fā)生不同程度的不均勻沉降或土體遷移，工程的主體結(jié)構(gòu)會發(fā)生整體或局部的沉降變形。為了結(jié)構(gòu)安全，在工程設(shè)計和施工過程中，均會根據(jù)需要設(shè)置抗震縫、沉降縫、伸縮縫等類型的變形縫。在發(fā)生變形時，變形縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件會在豎向和兩個水平方向發(fā)生相對變位移化，即發(fā)生豎向錯動(Z方向相對位移)、水平錯動(X方向相對位移，即第一水平方向的位移變化)、水平間距變化(Y方向相對位移，即第二水平方向的位移變化)。目前對工程結(jié)構(gòu)變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)變形的監(jiān)測手段為：在水平方向和豎直方向各安裝位移傳感器或裂縫計，通過傳感器直接測量兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的相對變形。目前，監(jiān)測變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的三向變形的裝置為下述兩種：①監(jiān)測變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)豎向錯動(Z方向相對位移)、水平錯動(X方向相對位移)和間距變化(Y方向相對位移)時，要在變形縫處設(shè)置兩支水平位移傳感器，一支豎向位移傳感器，并將傳感器兩端分別固定在變形縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)上，捕捉變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的相對位移量。②將三只位移傳感器呈放射狀安裝于結(jié)構(gòu)變形縫兩側(cè)，當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變形時，通過三只傳感器之間的角度和傳感器監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行計算，得出結(jié)構(gòu)在三個方向上的變形量。上述現(xiàn)有技術(shù)方案主要存在以下兩點缺陷：(1)針對上述①的方案，由于現(xiàn)有傳感器的安裝支架都是固定在兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)上，在變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)發(fā)生相對錯動時，傳感器會發(fā)生系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)出錯。以僅發(fā)生X方向錯動為例，變形縫處設(shè)置的水平位移傳感器會發(fā)生拉伸或收縮變形，監(jiān)測到的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的X方向錯動變形量，但同時，由于Y、Z兩方向位移傳感器的兩個安裝點之間的位置發(fā)生了變化，安裝點之間的距離變大，位移傳感器會出現(xiàn)拉伸變形，錯誤的顯示結(jié)構(gòu)在發(fā)生X向錯動的同時存在Y向和Z向錯動。同理，在僅發(fā)生Y向或Z向變形時，其他兩方向的位移傳感器也會顯示發(fā)生了變形。而在發(fā)生兩個或三個方向的變形時，傳感器的數(shù)據(jù)會出現(xiàn)較大的誤差，進而影響技術(shù)人員對結(jié)構(gòu)檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確分析。(2)另外，上述現(xiàn)行技術(shù)方案①和②監(jiān)測三個方向的變形需使用三個傳感器分別對三個方向進行監(jiān)測，三個傳感器的數(shù)據(jù)采集需要占用采集儀上三個數(shù)據(jù)通道。同時監(jiān)測裝置占用空間也較大，安裝后對空間的利用會造成一定的影響。技術(shù)實現(xiàn)要素：為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種監(jiān)測變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的三向變形的裝置，其采用一只雙軸傾角傳感器和一只位移監(jiān)測構(gòu)件的方式，監(jiān)測變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的X、Y、Z三個方向的變形量，解決了上述的現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)誤差問題。本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種監(jiān)測變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的三向變形的裝置，其用于監(jiān)測變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在豎向、第一水平方向及與第一水平方向垂直的第二水平方向的位移變化，其包括雙軸傾角傳感器、位移監(jiān)測構(gòu)件、第一支架、第二支架、位移監(jiān)測支架、傳感器安裝板及連接軸；所述雙軸傾角傳感器安裝在所述傳感器安裝板的上表面上，用于監(jiān)測所述變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在第一水平方向及豎向方向的相對位移變化；所述位移監(jiān)測構(gòu)件安裝在所述位移監(jiān)測支架上，用于監(jiān)測所述變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在第二水平方向的相對位移變化；所述第一支架和第二支架分別安裝在所述變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)上，所述位移監(jiān)測支架安裝在所述第一支架和第二支架上；所述傳感器安裝板設(shè)置于所述連接軸上，所述連接軸與所述第一支架連接。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可做如下改進。進一步，所述第一支架包括第一水平桿，所述第一水平桿的第一端設(shè)置有安裝軸，所述安裝軸未與所述第一水平桿連接的一端與所述連接軸連接。進一步，所述第一水平桿的第二端安裝在所述變形縫兩側(cè)中的第一側(cè)的主體結(jié)構(gòu)上。進一步，所述第一支架還包括第一豎直桿，所述第一豎直桿與所述第一水平桿垂直，所述第一豎直桿的第一端與所述第一水平桿連接；所述第一豎直桿的第二端安裝在所述變形縫兩側(cè)中的第一側(cè)的主體結(jié)構(gòu)上。進一步，所述安裝軸上沿其徑向方向設(shè)置有用于安裝第一限位銷的第一銷孔。進一步，所述第一水平桿上沿與其延伸方向垂直的方向設(shè)置有用于安裝所述位移監(jiān)測支架的通孔。進一步，所述第二支架包括第二水平桿，所述第二水平桿上沿與其延伸方向垂直的方向間隔設(shè)置有兩個用于安裝梯形鍵的鍵槽和一個用于安裝所述位移監(jiān)測支架的安裝槽，所述安裝槽位于兩個所述鍵槽的同一側(cè)；所述梯形鍵的兩條平行邊豎立于所述鍵槽中，且所述梯形鍵的任一個平行邊的長度大于所述鍵槽的深度。進一步，所述第二水平桿的一端安裝在所述變形縫兩側(cè)中的第二側(cè)的主體結(jié)構(gòu)上。進一步，所述第二支架還包括第二豎直桿，所述第二豎直桿與所述第二水平桿垂直，且所述第二豎直桿的第一端與所述第二水平桿連接；所述第二豎直桿的第二端安裝在所述變形縫兩側(cè)中的第二側(cè)的主體結(jié)構(gòu)上。進一步，所述位移監(jiān)測構(gòu)件為裂縫計或位移傳感器。進一步，所述位移監(jiān)測支架包括平行設(shè)置的第一豎桿和第二豎桿，所述位移監(jiān)測構(gòu)件設(shè)置于所述第一豎桿和所述第二豎桿上，且與所述第一豎桿和第二豎桿垂直；所述第一豎桿遠(yuǎn)離所述位移監(jiān)測構(gòu)件的一端設(shè)置在所述通孔中，且所述第一豎桿與所述第一水平桿可以產(chǎn)生豎向方向上的相對位移和第一水平方向上的相對位移且無相互影響，所述第二豎桿遠(yuǎn)離所述位移監(jiān)測構(gòu)件的一端安裝在所述安裝槽中。進一步，所述連接軸包括金屬桿、金屬套筒及設(shè)置在所述金屬套筒外壁上的金屬條板；所述金屬桿的第一端處沿與其延伸方向垂直的方向設(shè)置有與所述安裝軸相配合的安裝孔，以使得所述安裝軸安裝在所述安裝孔中；所述金屬桿上沿與其延伸方向垂直的方向設(shè)置有用于安裝第二限位銷的第二銷孔及用于安裝第三限位銷的第三銷孔；所述金屬桿的第二端穿過所述金屬套筒，并通過所述第二限位銷和所述第三限位銷限定所述金屬套筒的位置；所述金屬條板的平面與所述金屬套筒的軸線平行，且所述金屬條板設(shè)置于所述傳感器安裝板的下表面上。進一步，所述傳感器安裝板的一邊緣處間隔設(shè)置有兩個用于安裝螺栓的螺孔，且安裝于兩個所述螺孔中的螺栓分別與兩個所述梯形鍵一一對應(yīng)，且所述螺栓的底端與所述梯形鍵的斜面接觸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：(1)本實用新型采用雙軸傾角傳感器可同時監(jiān)測第一水平方向及豎向方向的位移變化，占用空間小，便于安裝和維護；(2)本實用新型的雙軸傾角傳感器和位移監(jiān)測構(gòu)件與變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的連接均是間接的、非固定式的連接，當(dāng)變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)發(fā)生相對位移時，不會對雙軸傾角傳感器和位移監(jiān)測構(gòu)件產(chǎn)生硬性拉扯，從而可避免由于缺乏變形能力而造成監(jiān)測數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性誤差；(3)本實用新型提供了兩種結(jié)構(gòu)的第一支架和兩種結(jié)構(gòu)的第二支架，可分別用于安裝在變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的水平面上或豎直面上。附圖說明圖1、2為本實用新型提供的監(jiān)測變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的三向變形的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3至5為本實用新型提供的第一支架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6至8為本實用新型提供的第二支架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本實用新型提供的位移監(jiān)測支架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本實用新型提供的連接軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本實用新型提供的安裝有雙軸傾角傳感器的傳感器安裝板的結(jié)構(gòu)示意圖。1-變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)，1-1-變形縫，2-雙軸傾角傳感器，3-位移監(jiān)測構(gòu)件，4-第一支架，4-1-第一水平桿，4-2-第一豎直桿，5-第二支架，5-1-第二水平桿，5-2-第二豎直桿，6-位移監(jiān)測支架，7-傳感器安裝板，8-連接軸，9-安裝軸，10-第一銷孔，11-通孔，12-鍵槽，13-安裝槽，14-第一豎桿，15-第二豎桿，16-金屬桿，17-金屬套筒，18-金屬條板，19-安裝孔，20-第二銷孔，21-第三銷孔，22-梯形鍵。具體實施方式如圖1、2所示，本實用新型提供的監(jiān)測變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的三向變形的裝置，其用于監(jiān)測變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)1在豎向、第一水平方向及與第一水平方向垂直的第二水平方向的位移變化，其包括雙軸傾角傳感器2、位移監(jiān)測構(gòu)件3、第一支架4、第二支架5、位移監(jiān)測支架6、傳感器安裝板7及連接軸8；所述雙軸傾角傳感器2安裝在所述傳感器安裝板7的上表面上，用于監(jiān)測所述變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)1在第一水平方向及豎向方向的位移變化；所述位移監(jiān)測構(gòu)件3安裝在所述位移監(jiān)測支架6上，用于監(jiān)測所述變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在第二水平方向的位移變化；所述第一支架4和第二支架5分別安裝在所述變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)1上，所述位移監(jiān)測支架6安裝在所述第一支架4和第二支架5上；所述傳感器安裝板7設(shè)置于所述連接軸8上，所述連接軸8與所述第一支架4連接。如圖2所示，圖中1-1所示為變形縫，1所示為變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)。其中的位移監(jiān)測構(gòu)件3可為位移傳感器或裂縫計，優(yōu)選地，選用裂縫計作為位移監(jiān)測構(gòu)件3，裂縫計為伸縮式結(jié)構(gòu)，其可監(jiān)測變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)1間距變化量，精度不低于0.1mm，量程不小于30mm。其中的雙軸傾角傳感器2同時監(jiān)測兩個水平正交方向的角度變化，精度應(yīng)不低于0.05°，量程不小于10°。需要說明的是，結(jié)合
背景技術(shù)：
的描述，其中的第一水平方向即為X方向，第二水平方向即為Y方向，豎向方向即為Z方向。其中的位移監(jiān)測構(gòu)件可監(jiān)測變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在Y方向的位移變化，即變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的水平間距的變化；其中的雙軸傾角傳感器即可監(jiān)測變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在X方向的位移變化，即變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)發(fā)生水平錯動的位移，還可監(jiān)測變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在Z方向的位移變化，即變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在高度方向上發(fā)生的位移錯動。如圖3所示，該第一支架4為“一”字形，其材質(zhì)為不銹鋼，第一支架4的直徑約為10mm，即該第一支架4包括第一水平桿4-1，所述第一水平桿4-1的第一端設(shè)置有安裝軸9，所述安裝軸9未與所述第一水平桿4-1連接的一端與所述連接軸8連接；第一水平桿4-1的第二端安裝在所述變形縫兩側(cè)中的第一側(cè)的主體結(jié)構(gòu)上，如柱、墻或板上。其中的安裝軸9的軸表面平整光滑，并進行拋光處理，也可進行其他降低摩擦系數(shù)的技術(shù)處理。當(dāng)安裝表面為豎向時可采用該“一”字形的第一支架4。如圖4、5所示，該第一支架4為“Г”形或“T”形，即該第一支架4包括第一水平桿4-1和第一豎直桿4-2，所述第一豎直桿4-2的第一端與所述第一水平桿4-1連接；所述第一豎直桿的4-2第二端安裝在所述變形縫兩側(cè)中的第一側(cè)的主體結(jié)構(gòu)上，如柱、墻或板上；所述第一水平桿4-1的第一端設(shè)置有安裝軸9，所述安裝軸9未與所述第一水平桿4-1連接的一端與所述連接軸8連接。其中的安裝軸9的軸表面平整光滑，并進行拋光處理，也可進行其他降低摩擦系數(shù)的技術(shù)處理。當(dāng)安裝表面為水平面時可采用該“Г”形或“T”形的第一支架4。為便于連接軸8與設(shè)置于第一支架4上的安裝軸9的連接，其中的安裝軸9上沿其徑向方向設(shè)置有用于安裝第一限位銷的第一銷孔10，通過該第一限位銷可將連接軸8限定在安裝軸9的一定位置上，便于連接軸8的安裝。為便于位移監(jiān)測支架安裝于該第一支架4上，還可在第一水平桿4-1上沿與其延伸方向垂直的方向設(shè)置有用于安裝所述位移監(jiān)測支架的通孔11。如圖6所示，該第二支架5為“一”字形，直徑可為20mm，即該第二支架5包括第二水平桿5-1，所述第二水平桿5-1上沿與其延伸方向垂直的方向間隔設(shè)置有兩個用于安裝梯形鍵22的鍵槽12和一個用于安裝所述位移監(jiān)測支架的安裝槽13，所述安裝槽13位于兩個所述鍵槽12的同一側(cè)；所述梯形鍵22的兩條平行邊豎立于所述鍵槽12中，且所述梯形鍵22的任一個平行邊的長度大于所述鍵槽12的深度。該第二水平桿5-1的一端安裝在所述變形縫兩側(cè)中的第二側(cè)的主體結(jié)構(gòu)上，如柱、墻或板上。如圖7、8所示，該第二支架5為“Г”形或“T”形，即該第一支架5包括第二水平桿5-1和第二豎直桿5-2，所述第二豎直桿5-2與所述第二水平桿5-1垂直，且所述第二豎直桿5-2的第一端與所述第二水平桿5-1連接；所述第二豎直桿5-2的第二端安裝在所述變形縫兩側(cè)中的第二側(cè)的主體結(jié)構(gòu)上；所述第二水平桿5-1上沿與其延伸方向垂直的方向間隔設(shè)置有兩個用于安裝梯形鍵22的鍵槽12和一個用于安裝所述位移監(jiān)測支架的安裝槽13，所述安裝槽13位于兩個所述鍵槽12的同一側(cè)。其中的兩個鍵槽12的尺寸滿足牢固安裝梯形鍵的要求，且槽內(nèi)各面平整，例如鍵槽深度可至少為3mm，長度可為25mm，寬度可至少為10mm。梯形鍵22與鍵槽12相適配，該梯形鍵22可為不銹鋼材質(zhì)，形狀為直角梯形，梯形的腰，即梯形的兩條非平行邊的夾角為10°-15°，鍵厚度可不小于10mm，梯形的底，即梯形的兩平行邊的長度可至少為5mm，且均大于或等于第二支架5上鍵槽12的深度，梯形鍵22安裝時，將梯形鍵22的兩條平行邊豎立安裝于鍵槽12中，梯形鍵斜面平整光滑，并進行拋光處理，也可進行其他降低摩擦系數(shù)的技術(shù)處理。其中的安裝槽13距離兩鍵槽中間點為60mm至70mm，該安裝槽13可為邊長為6mm的方槽或長方槽，深度可為15mm，便于安裝位移監(jiān)測支架。再者，如圖9所示，其中的位移監(jiān)測支架包括平行設(shè)置的第一豎桿14和第二豎桿15，所述位移監(jiān)測構(gòu)件3設(shè)置于所述第一豎桿14和所述第二豎桿15上，且與所述第一豎桿14和第二豎桿15垂直；優(yōu)選地，采用裂縫計作為位移監(jiān)測構(gòu)件，將裂縫計的其中一端與第一豎桿14的第一端連接，將裂縫計的另一端與第二豎桿15的第一端連接，所述第一豎桿14的第一端與第二豎桿15的第一端處于同一水平線上；所述第一豎桿14的第二端，即所述第一豎桿14遠(yuǎn)離所述位移監(jiān)測構(gòu)件3的一端安裝在所述通孔11中；所述第二豎桿15的第二端，即所述第二豎桿15遠(yuǎn)離所述位移監(jiān)測構(gòu)件3的一端安裝在所述安裝槽13中。其中的第一豎桿14為直徑可為3mm的圓桿，長度可為35mm，表面進行拋光處理，也可進行其他降低摩擦系數(shù)的技術(shù)處理，安裝時將此桿穿進第一水平桿4-1的通孔11內(nèi)，優(yōu)選地可位于通孔11的中間位置，可使得第一豎桿14與所述第一水平桿4-1產(chǎn)生Z方向上的相對位移和X方向上的相對位移，其中的第二豎桿15為方形金屬桿，長度可為40mm，截面尺寸和第二支架5上的安裝槽13相配合，可牢固安裝在第二支架5上。當(dāng)變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在X方向發(fā)生位移變化時，第一支架4隨主體結(jié)構(gòu)在X方向上移動，因第一豎桿14安裝在第一支架4的通孔中，使得第一水平桿4-1與第一豎桿14在X方向發(fā)生相對移動，在第一支架4因變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在X方向產(chǎn)生位移變化而移動時，第一豎桿14則不會移動，因此設(shè)置于第一豎桿14和第二豎桿15上的位移監(jiān)測構(gòu)件則不會被拉伸或縮短，從而可避免位移監(jiān)測構(gòu)件的監(jiān)測結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。同理，當(dāng)變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在Z方向發(fā)生位移變化時，第一支架4隨主體結(jié)構(gòu)在Z方向上移動，因第一豎桿14安裝在第一支架4的通孔中，使得第一水平桿4-1與第一豎桿14在Z方向上發(fā)生相對移動，在第一支架4因變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在Z方向產(chǎn)生位移變化而移動時，第一豎桿14則不會移動，因此設(shè)置于第一豎桿14和第二豎桿15上的位移監(jiān)測構(gòu)件則不會被拉伸或縮短，從而可避免位移監(jiān)測構(gòu)件的監(jiān)測結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。如圖10所示，其中的連接軸8包括金屬桿16、金屬套筒17及設(shè)置在所述金屬套筒17外壁上的金屬條板18；所述金屬桿16的第一端處設(shè)置有與所述安裝軸8相配合的安裝孔19，以使得所述安裝軸8安裝在所述安裝孔19中；所述金屬桿16上沿與其延伸方向垂直的方向設(shè)置有用于安裝第二限位銷的第二銷孔20及用于安裝第三限位銷的第三銷孔21；所述金屬桿16的第二端穿過所述金屬套筒17，并通過所述第二限位銷和所述第三限位銷限定所述金屬套筒17的位置；所述金屬條板18的平面與所述金屬套筒17的軸線平行，且所述金屬條板18設(shè)置于所述傳感器安裝板7的下表面上。其中的金屬桿16直徑可為10mm，長度可為50mm至80mm，表面進行拋光處理，也可進行其他降低摩擦系數(shù)的技術(shù)處理，金屬桿16上設(shè)置可擰進固定的第二限位銷和第三限位銷；金屬桿16的第一端處設(shè)置有與所述安裝軸9相配合的安裝孔19，孔內(nèi)壁平整并進行拋光處理，也可進行其他降低摩擦系數(shù)的技術(shù)處理，孔徑與第一支架4上的安裝軸9的外徑相配合，可使得金屬桿16繞安裝軸9轉(zhuǎn)動，通過第一支架4上的第一限位銷限定在第一支架4上；金屬桿16第二端穿入金屬套筒17，可由金屬桿16上的第二限位銷和第三限位銷限定金屬套筒17的位置，金屬套筒17的內(nèi)徑與金屬桿16的直徑相配合，壁厚可為2mm至3mm，長度可為20mm，內(nèi)壁進行拋光處理，可使得金屬套筒17與金屬桿16之間在Y方向上可產(chǎn)生相對移動；金屬套筒17上金屬條板18的尺寸可為10mm×(40mm至50mm)×2mm，焊接在金屬套筒17上，表面平直，無變形現(xiàn)象，且金屬條板18的平面與金屬套筒17的軸線平行，并將該該金屬條板18設(shè)置于所述傳感器安裝板7的下表面上。如圖11所示，傳感器安裝板7的一邊緣處間隔設(shè)置有兩個用于安裝螺栓的螺孔，且安裝于兩個所述螺孔中的螺栓分別與兩個所述梯形鍵22一一對應(yīng)，且所述螺栓的底端與所述梯形鍵22的斜面接觸。優(yōu)選地，該傳感器安裝板7為鋁材質(zhì)，長方形，短邊與雙軸傾角傳感器2的尺寸相同，長邊比雙軸傾角傳感器2尺寸可大15mm至20mm，板厚可為2mm至3mm。雙軸傾角傳感器2可通過另外的螺栓安裝或可靠的膠粘劑粘貼在傳感器安裝板7上，傳感器安裝板7的一側(cè)短邊，例如可距邊緣5mm處鉆兩個螺紋孔，孔徑可為5mm至8mm，該兩個螺紋孔中分別安裝螺栓，其中的螺栓公稱直徑與傳感器安裝板7上螺紋孔內(nèi)徑相配合，螺栓用螺母安裝在傳感器安裝板7上，長度可為20mm，與螺栓配合使用的螺母厚度不超過3mm，外徑不大于10mm，螺栓兩端邊緣做圓角處理，并進行拋光處理，也可進行其他降低摩擦系數(shù)的技術(shù)處理。在安裝該傳感器安裝板7時，使得兩個螺紋孔中的螺栓的底部與第二支架5上的兩個鍵槽12的斜面接觸，且保證兩個螺栓的底部處于同一水平線上。當(dāng)變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在X方向發(fā)生位移變化時，第一支架4與第二支架5在X方向上隨之發(fā)生位移變化，使得傳感器安裝板7與設(shè)置于第二支架5上的梯形鍵22在X方向上發(fā)生相對位移，從而改變了傳感器安裝板7上的兩個螺栓與兩個梯形鍵22斜面的接觸點，呈現(xiàn)出其中一個接觸點低，另一個接觸點高的現(xiàn)象，導(dǎo)致了位于傳感器安裝板7上的雙軸傾角傳感器2繞連接軸軸線轉(zhuǎn)動，從而可根據(jù)該雙軸傾角傳感器2的轉(zhuǎn)動角度計算變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在X方向上的位移變化。當(dāng)變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在Z方向發(fā)生位移變化時，第一支架4與第二支架5在Z方向上隨之發(fā)生位移變化，因傳感器安裝板一方面通過梯形鍵22與第二支架5接觸，又通過連接軸8與第一支架4接觸，導(dǎo)致了傳感器安裝板7發(fā)生傾斜，使得傳感器安裝板7上的雙軸傾角傳感器2繞X方向轉(zhuǎn)動，同時，雙軸傾角傳感器2繞X方向轉(zhuǎn)動帶動金屬套筒17及金屬桿16一起繞X方向轉(zhuǎn)動，即，使得金屬桿16繞與之相連接的安裝軸9轉(zhuǎn)動，從而可根據(jù)該雙軸傾角傳感器2繞X方向的轉(zhuǎn)動角度計算變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在Z方向上的位移變化。當(dāng)變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在Y方向上產(chǎn)生位移時，第一支架4與第二支架5在Y方向上隨之發(fā)生位移，使得位于第一支架4和第二支架5上的位移監(jiān)測構(gòu)件3發(fā)生拉伸或收縮，從而可根據(jù)位移監(jiān)測構(gòu)件3的拉伸或收縮長度得到變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在Y方向上產(chǎn)生位移。同時，變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在Y方向上產(chǎn)生位移時，與第一水平桿4-1上的安裝軸9連接的金屬桿16則隨著第一支架的移動而發(fā)生Y方向的位移，使得金屬桿16與金屬套筒17在Y方向上發(fā)生相對位移，此時，金屬套筒17則保持不動，保證了設(shè)置于金屬套筒17上的雙軸傾角傳感器2不會發(fā)生轉(zhuǎn)動，避免了當(dāng)變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在Y方向上產(chǎn)生位移時對雙軸傾角傳感器2的影響。另外，需要說明的是，在安裝上述監(jiān)測變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的三向變形的裝置時，除上述描述內(nèi)容之外，還需滿足以下條件：將雙軸傾角傳感器安裝在傳感器安裝板上，使雙軸傾角傳感器的兩個角度監(jiān)測方向分別與傳感器安裝板的長邊和寬邊平行；傳感器安裝板7的兩個長邊的對稱軸與所述連接軸8的中心軸處于同一豎向平面上，且相互平行；傳感器安裝板7上的兩個螺栓的底端分別與對應(yīng)的梯形鍵22的斜面中點接觸，并調(diào)整傳感器安裝板7上的螺栓在傳感器安裝板7下的長度，使得金屬桿16處于水平狀態(tài)，設(shè)置于所述第一水平桿4-1的第一端的所述安裝軸9的中點與設(shè)置于所述第二水平桿5-1上的兩個鍵槽12間的中點應(yīng)處于同一水平面；設(shè)置于所述第二水平桿5-1上的兩個鍵槽12中的兩個所述梯形鍵22的斜面向上，且兩個所述梯形鍵22的斜面中點與所述連接軸8的中心軸線處于同一水平面上。安裝完成之后，可進行數(shù)據(jù)采集，根據(jù)雙軸傾角傳感器轉(zhuǎn)動的角度及位移監(jiān)測構(gòu)件的拉伸或縮短位移，計算變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)在X方向、Y方向及Z方向上的位移。設(shè)定第一水平桿4-1和第二水平桿5-1的橫截面中心之間的水平間距為L，連接軸8軸心與螺栓-梯形鍵的接觸點的水平距離為l；梯形鍵斜面與水平面夾角為ψ，變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)1在豎向上，即Z方向上的錯動變形量為a，變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)1在第一水平方向上，即X方向上的錯動變形量為b，變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)1在第二水平方向上，即Y方向上的間距變化量為c，雙軸傾角傳感器2沿第一水平方向轉(zhuǎn)動的角度變化量為α，沿第二水平方向轉(zhuǎn)動角度變化量為β，位移監(jiān)測構(gòu)件3，如裂縫計的伸長或縮短的變化量為d。當(dāng)變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)1僅在X方向上發(fā)生變化時，b與β的數(shù)學(xué)關(guān)系為：[b+l(1-cosβ)]tgψ＝lsinβ。當(dāng)變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)1僅在Y方向上變化時：a＝0，b＝0，c＝d當(dāng)變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)1僅發(fā)生Z向錯動時：a＝Ltgα，b＝0，c＝0；當(dāng)變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)1發(fā)生X、Y、Z三向變化時：根據(jù)上述公式、雙軸傾角傳感器轉(zhuǎn)動的角度及位移監(jiān)測構(gòu)件的拉伸或縮短位移可及時判斷變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的位移變化。本實用新型提供的監(jiān)測變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的三向變形的裝置，其采用雙軸傾角傳感器可同時監(jiān)測第一水平方向及豎向方向的位移變化，占用空間小，便于安裝和維護；另外，本實用新型的雙軸傾角傳感器和位移監(jiān)測構(gòu)件與變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的連接均是間接的、非固定式的連接，當(dāng)變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)發(fā)生相對位移時，不會對雙軸傾角傳感器和位移監(jiān)測構(gòu)件產(chǎn)生硬性拉扯，從而可避免由于缺乏變形能力而造成監(jiān)測數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性誤差；再者，本實用新型提供了兩種結(jié)構(gòu)的第一支架和兩種結(jié)構(gòu)的第二支架，可分別用于安裝在變形縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的水平面上或豎直面上。在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“頂”、“底”、”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。在本實用新型的描述中，需要說明的是，各零部件的具體尺寸僅僅是為了示例性說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的教導(dǎo)可以選擇適當(dāng)?shù)某叽鐏韺崿F(xiàn)本實用新型的裝置。以下給出了兩個具體的實施例：實施例1測量墻的水平和豎直方向變形，安裝表面為豎向，第一支架為“一”字形，直徑為10mm；第二支架為“一”字形，直徑為15mm，第二水平桿上的鍵槽深度為3mm，長度為25mm，寬度為10mm；梯形鍵斜面角度ψ＝10°，第一水平桿和第二水平桿的橫截面中心之間的水平間距L＝100mm，連接軸軸心與螺栓-梯形鍵的接觸點的水平距離為l＝20mm，a、b、c與α、β、d的對應(yīng)值如表1所示。表1實施例2測量墻的水平和豎直方向變形，安裝表面為豎向，第一支架為“一”字形，直徑為10mm；第二支架為“一”字形，直徑為15mm，第二水平桿上的鍵槽深度為3mm，長度為25mm，寬度為10mm；梯形鍵斜面角度ψ＝15°，第一水平桿和第二水平桿的橫截面中心之間的水平間距L＝100mm，連接軸軸心與螺栓-梯形鍵接觸點水平距離為l＝20mm，a、b、c與α、β、d的對應(yīng)值如表2所示。表2a(mm)α(°)b(mm)β(°)c(mm)d(mm)1.000.571.000.771.001.001.991.122.001.542.002.003.001.673.012.323.003.004.002.203.993.094.004.005.012.734.993.875.005.006.003.246.004.666.006.007.013.757.005.457.007.007.994.238.016.258.008.009.004.729.007.049.009.0010.015.209.997.8410.0010.00以上所述僅為本實用新型的較佳實施方式，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3