一种可循环利用的智能化轴力仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于测量钢支撑轴力的可循环利用的智能化轴力仪，包括支座和安装在支座上的智能化轴力仪；所述的智能化轴力仪通过支座与钢支撑连接端固定连接；所述的智能化轴力仪包括圆柱主体、设于圆柱主体内的振弦式轴力传感器、突出圆柱主体嵌入在圆柱主体上的频率读数器和数据接收器，所述的振弦式轴力传感器的数据输出线与所述频率读数器相连，所述频率读数器与所述数据接收器通过无线通信方式连接。本发明采用自动化数据采集和传输技术，解决了因数据线缆被切断使轴力计报废或无法测量数据的问题，同时具有安拆方便、可循环利用等优点，降低了使用成本。
【专利说明】一种可循环利用的智能化轴力仪
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建筑工程【技术领域】的测试装置，尤其是涉及深基坑支护工程中用 于测量钢支撑轴力的一种可循环利用的智能化轴力仪。
【背景技术】
[0002]在深基坑支护结构工程中，钢支撑支护由于具有自重小、安装及拆卸方便、可重复 使用、可随挖随撑、可施加预紧力、缩短工期等优点，成为一种常用的支护形式。目前，基坑 监测中用于测量钢支撑轴力的装置主要为轴力计。在安装轴力计时，往往直接将轴力计与 钢支撑结构焊接在一起，这种安装方式存在以下缺陷:1)轴力计截面远小于钢支撑，当钢支 撑轴力较大时容易造成结构局部失稳，轴力计偏心受力，导致读数失真，影响基坑安全；2) 将轴力计与钢支撑焊接在一起容易导致轴力计损坏，且钢支撑拆除后轴力计也随之废弃， 造成极大浪费，监测成本高昂。
[0003]现在市场上的轴力计主要是通过轴力计连接的线缆来读取数据。然而深基坑开挖 深度往往达到10米甚至达20多米，需要在竖直方向上设置多道支撑。虽然轴力计数据线 缆在定制时可以加长，但是由于施工现场工况复杂，存在较多不确定因素，施工期间数据线 缆很容易被损坏。如果轴力计端部线缆被切断，则整个轴力计报废；如果线缆中下部被切 断，则难以将线缆牵拉至基坑顶部，无法继续测量数据，无法实时监测支撑轴力，存在安全 隐患。
[0004]综上所述，急需一种可循环利用并能够解决数据线缆被切断问题的测量轴力装 置，更有利于监测工作的有效进行，保证工程质量。
【发明内容】
[0005]发明目的:为了克服实际基坑支护工程中钢支撑轴力计连接不稳定、不能循环利 用、数据线缆容易被切断造成不能读数等技术问题，本发明提供一种可循环利用的智能化 轴力仪，确保轴力计能准确读数，保证基坑安全。
[0006]技术方案:本发明可循环利用的智能化轴力仪，包括支座和安装在支座上的智能 化轴力仪；所述的智能化轴力仪通过支座与钢支撑连接端固定连接；所述的智能化轴力仪 包括圆柱主体、设于圆柱主体内的振弦式轴力传感器、突出圆柱主体嵌入在圆柱主体上的 频率读数器和数据接收器，所述的振弦式轴力传感器的数据输出线与所述频率读数器相 连，所述频率读数器与所述数据接收器通过无线通信方式连接。所述圆柱主体由高强度合 金材料制成，密度大，承载能力强；所述振弦式轴力传感器采用高质量传感器，内置于所述 圆柱主体内。
[0007]所述频率读数器包括内部电源、数据采集器、CPU数据处理器、数据显示屏和信号 发射器，用于数据采集和传输，内部电源分别与数据采集器、CPU数据处理器、数据显示屏和 信号发射器相连并为每个与内部电源相连的部件供电；所述数据采集器与所述振弦式轴力 传感器的数据输出线连接，采集数据；所述数据采集器的输出端与CPU数据处理器相连，将采集的数据传输至所述CPU数据处理器进行数据处理；所述CPU数据处理器将处理所得的 频率值分两路输出:一路通过与所述CPU数据处理器相连的所述数据显示屏输出并显示， 一路通过与所述CPU数据处理器相连的所述信号发射器进行无线传输，所述数据接收器用 于接收所述信号发射器无线输出的数据。显示屏下方设有开关、设置等按钮。所述频率读 数器可从外部数据显示屏直接读取频率值；也可通过数据接收器接收所述频率读数器无线 输出的数据，方便、快捷、准确地读取埋置于较深监测点位的数据，避免因数据线缆被损坏 而测量不到数据，实现实时监测的目的。
[0008]所述的支座包括法兰盘、紧固螺栓和焊接在法兰盘上的钢套筒，所述法兰盘的中 心与所述钢套筒的中心同心，所述智能化轴力仪一端嵌入在所述钢套筒中与其紧密配合。
[0009]所述的法兰盘沿圆周设有8?12螺栓孔，通过螺栓将法兰盘与钢支撑连接端固定 连接。
[0010]所述的钢套筒沿圆柱体侧面设有4螺栓孔，钢套筒的内径稍大于智能化轴力仪的 外径，通过设于钢套筒上的紧固螺栓固定所述智能化轴力仪。
[0011]所述频率读数器的壳体为密封防水壳体，可起到很好的密封防水效果。
[0012]本发明提供的可循环利用的智能化轴力仪能带来如下有益效果:
1)采用自动化数据采集和传输技术，能测量任意深度监测点位的实时数据，方便、快 捷、准确，避免因数据线缆被切断使得轴力计报废或无法测量数据；
2)钢支撑拆除后，将支座与钢支撑连接端螺栓拆除即可回收支座和轴力仪，安拆方便， 实现可循环利用，大大降低成本；
3)支座与钢支撑连接端采用高强螺栓紧固，轴力仪紧固于支座钢套筒内，保证轴力仪 轴线与钢支撑轴线同轴，避免轴力仪因偏心受力导致的读数失真。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的支座结构示意图；
图3是本发明的支座正视图；
图4是本发明的智能化轴力仪示意图；
图5是本发明的智能化轴力仪侧视图；
图6是本发明的智能化轴力仪正视图 图7是本发明的频率读数器内部结构示意图；
图中1.支座，11.法兰盘，12.钢套筒，13.紧固螺栓，14.螺栓孔，2.轴力仪，21.圆柱 主体，22.振弦式轴力传感器，23.频率读数器，24.数据接收器，231.内部电源，232.数据 采集器，233.CPU数据处理器，234.数据显示屏，235.信号发射器，236.按钮。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0015]参见图1，可循环利用的智能化轴力仪包括支座I和安装在支座I上的智能化轴力 仪2。
[0016]参见图2和图3，支座I包括法兰盘11、钢套筒12和紧固螺栓13 ;法兰盘11沿圆周设有与钢支撑连接端相应的8个螺栓孔14，可通过高强度螺栓将法兰盘11与钢支撑连 接端固定；法兰盘11的中心与钢套筒12的中心同心，两者通过焊接固定成一体；钢套筒12 沿圆周上设有4个螺栓孔，钢套筒12的内径稍大于智能化轴力仪2的外径，通过设于钢套 筒12上的紧固螺栓13固定智能化轴力仪2。
[0017]参见图4、图5和图6，智能化轴力仪2包括圆柱主体21、设于圆柱主体21内的振 弦式轴力传感器22、突出圆柱主体21并嵌入在圆柱主体21上的频率读数器23和数据接 收器24，频率读数器23的数据显示屏234下方设有开关、设置等按钮236 ;振弦式轴力传感 器22的数据输出线与与频率读数器23相连，频率读数器23与数据接收器24通过无线通 信方式连接。圆柱主体21由高强度合金材料制成，密度大，承载能力强；振弦式轴力传感器 22为高质量传感器；频率读数器23的壳体为密封防水壳体，可起到很好的密封防水效果。
[0018]参见图7，频率读数器23为内部电源231、数据采集器232 XPU数据处理器233、 数据显示屏234和信号发射器235等部件连成的数据采集和传输系统；内部电源231分别 与数据采集器232 XPU数据处理器233、数据显示屏234和信号发射器235相连并为每个 与内部电源231相连的部件供电；数据采集器232与振弦式轴力传感器22的数据输出线连 接，用以采集数据；数据采集器232的输出端与CPU数据处理器233相连，将采集的数据传 输至CPU数据处理器233进行数据处理；CPU数据处理器233将数据处理后所得的频率值 分两路输出:一路通过与CPU数据处理器233相连的数据显示屏234输出并显示，一路通过 与CPU数据处理器233相连的信号发射器235进行无线传输，数据接收器24用于接收信号 发射器235无线输出的数据。通过这样设置，频率读数器23可从外部数据显示屏234直接 读取频率值；也可通过数据接收器24接收频率读数器23无线输出的数据，方便、快捷、准确 地读取埋置于较深监测点位的数据，避免因数据线缆被损坏而测量不到数据，实现实时监 测的目的。
[0019]本发明的工作过程如下:
安装时先通过法兰盘11圆周上的螺栓孔14，用高强螺栓将支座I与钢支撑连接端紧 固；然后将智能化轴力仪2上安有频率读数器23的一侧朝外，缓缓将智能化轴力仪2推入 钢套筒12，使智能化轴力仪2的端面与钢套筒12底面紧密接触并通过紧固螺栓13将智能 化轴力仪2加以固定，形成与钢支撑连为整体的支撑基坑围护体。
[0020]测量钢支撑轴力时，数据采集器232与振弦式轴力传感器22的数据输出线连接， 采集数据；采集后的数据传至CPU数据处理器233进行处理，处理后所得频率值可通过数 据显示屏234输出、显示，同时通过信号发射器235将频率值无线传输至数据接收器24 ;通 过查看数据接收器24接收的数据可随时方便、快捷、准确地读取埋置于较深监测点位的数 据，避免因数据线缆被损坏而测量不到数据，实现实时监测的目的。
[0021]钢支撑拆除后，将支座I与钢支撑连接端螺栓拆除即可回收支座I和智能化轴力 仪2，安拆方便，实现可循环利用，大大降低成本。
[0022]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种可循环利用的智能化轴力仪，包括支座(I)和安装在支座(I)上的智能化轴力 仪(2)，其特征在于:所述智能化轴力仪(2)通过支座(I)与钢支撑连接端固定连接；所述的 智能化轴力仪(2)包括圆柱主体(21)、设于圆柱主体(21)内的振弦式轴力传感器(22)、突 出圆柱主体嵌入在圆柱主体(21)上的频率读数器(23)和数据接收器(24)，所述振弦式轴 力传感器(22 )的数据输出线与所述频率读数器(23 )相连，所述频率读数器(23 )与所述数 据接收器(24)通过无线通信方式连接；所述频率读数器(23)包括内部电源(231)、数据采集器(232 )、CPU数据处理器(233)、 数据显示屏(234)和信号发射器(235)，内部电源(231)分别与数据采集器(232)、CPU数据 处理器(233)、数据显示屏(234)和信号发射器(235)相连并为每个与内部电源(231)相连 的部件供电；所述数据采集器(232)与所述振弦式轴力传感器(22)的数据输出线连接，采 集数据；所述数据采集器(232)的输出端与CPU数据处理器(233)相连，将采集的数据传输 至所述CPU数据处理器(233 )进行数据处理；所述CPU数据处理器(233 )将数据处理后所得 的频率值分两路输出:一路通过与所述CPU数据处理器(233)相连的所述数据显示屏(234) 输出并显示，一路通过与所述CPU数据处理器(233 )相连的所述信号发射器(235 )进行无线 传输，所述数据接收器(24)用于接收所述信号发射器(235)无线输出的数据。
2.根据权利要求1所述的可循环利用的智能化轴力仪，其特征在于:所述的支座(I)包 括法兰盘(11)、紧固螺栓(13)和焊接在法兰盘(11)上的钢套筒(12)，所述法兰盘(11)的 中心与所述钢套筒(12)的中心同心，所述智能化轴力仪(2) —端嵌入在所述钢套筒(12)中 与其紧密配合。
3.根据权利要求1所述的可循环利用的智能化轴力仪，其特征在于:所述的法兰盘(11)沿圆周设有8?12个螺栓孔(14)，通过螺栓将法兰盘(11)与钢支撑连接端固定连接。
4.根据权利要求1所述的可循环利用的智能化轴力仪，其特征在于:所述的钢套筒(12)沿圆柱体侧面设有4个螺栓孔，通过设于钢套筒(12)上的紧固螺栓(13)固定所述智 能化轴力仪(2)。
5.根据权利要求1所述的可循环利用的智能化轴力仪，其特征在于:所述频率读数器(23)的壳体为密封防水壳体。
【文档编号】E02D33/00GK103590431SQ201310555094
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月11日 优先权日:2013年11月11日
【发明者】丰土根, 胡康俊, 张福海, 钱秋莹, 金浩然, 苌坡, 单亚 申请人:河海大学