[发明专利]埋入式穿透混凝土无线应力应变监测及报警系统

说明书

本发明属于应力检测技术领域，尤其涉及埋入式穿透混凝土无线应力应变监测及报警系统，包括无线连接的监测装置和控制箱；监测装置包括监测部，监测部包括钢筋应变计、第一土压力计、第一混凝土应变计、表面应变计、第二土压力计；钢筋应变计用于监测锚杆应变，第一土压力计用于监测初期支护与围岩之间的接触压力，第一混凝土应变计用于监测喷射混凝土环向应变，表面应变计用于监测型钢轴向应变，第二土压力计用于监测二次衬砌与初期支护之间的接触压力；监测装置用于将监测数据发送给控制箱；控制箱用于根据接收到的监测数据进行应力分析，还用于在分析结果为存在异常时发出警报。本申请能够精准监测应力应变情况。

技术领域

本发明属于应力检测技术领域，尤其涉及埋入式穿透混凝土无线应力应变监测及报警系统。

背景技术

混凝土应力应变分析无论是理论上还是实践上都是较复杂的问题，原因如下：

第一，混凝土材料本身的复杂性，混凝土是存在微裂缝及孔隙的多相材料，不是理想的线弹性材料，弹性模量等力学参数随时间而变化，存在徐变、松弛、热胀冷缩、湿胀干缩等现象，骨料分离可能导致的不均匀性等；

第二，具体安装铺设混凝土建筑结构的基础结构的复杂性，整个建筑结构内部存在各种纵横结构缝、施工缝、键槽、孑L口、闸门等局部构造，基础一般均存在结构面等地质缺陷及不均匀性，裂缝的出现导致整体性的丧失等；

第三，结构荷载在空间及时间分布上的复杂性，水与混凝土及基础的相互作用形成复杂的非均匀、非恒定的渗流场，接缝及固结灌浆会引起不可恢复的施工应力，内外约束及基础约束等产生的温度荷载空间及时间分布复杂；

第四，目前缺乏能直接检测混凝土应力的有效而实用的仪器，现在仍然主要利用应变计观测混凝土的应变，然后利用混凝土徐变及弹模等试验资料，通过计算间接得到混凝土的应力。

综上，现有的应力应变监测十分麻烦，且结果不准确。因此，现在急需一种能够精准监测应力应变情况，且能够及时进行报警的系统。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种埋入式穿透混凝土无线应力应变监测及报警系统，能够精准监测应力应变情况，且能够及时进行报警。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

埋入式穿透混凝土无线应力应变监测及报警系统，包括无线连接的监测装置和控制箱；

监测装置包括监测部，监测部包括钢筋应变计、第一土压力计、第一混凝土应变计、表面应变计、第二土压力计和第二混凝土应变计；钢筋应变计用于监测锚杆应变，第一土压力计用于监测初期支护与围岩之间的接触压力，第一混凝土应变计用于监测喷射混凝土环向应变，表面应变计用于监测型钢轴向应变，第二土压力计用于监测二次衬砌与初期支护之间的接触压力，第二混凝土应变计用于监测二次衬砌混凝土环向应变；

监测装置用于将监测数据发送给控制箱；控制箱用于根据接收到的监测数据进行应力分析，还用于在分析结果为存在异常时发出警报。

基础方案原理及有益效果如下：

使用本系统，监测装置和控制箱无线连接，可以减少布线操作，也可以避免由于连接线路损坏而带来的检修更换工作。

监测部的钢筋应变计、第一土压力计、第一混凝土应变计、表面应变计、第二土压力计和第二混凝土应变计，会分别监测锚杆应变力、初期支护与围岩之间的接触压力、喷射混凝土环向应变力、型钢轴向应变力、二次衬砌与初期支护之间的接触压力、以及二次衬砌混凝土环向应变。通过这些位置的数据采集，能够保证用于分析的数据的充足性和全面性。同时，监测装置会将监测数据发送给控制箱，控制箱接收到监控数据后，可以进行全面的监测分析，并在分析结果为存在异常时发出警报。