专利名称：在役变电站混凝土构件承载安全检测装置及其检测方法
技术领域：
本发明涉及一种不同于常规检测方式的在役变电站混凝土老旧杆件承载安全新
型检测技术。
背景技术：
对于一般建筑混凝土梁柱构件，其承载安全需要通过混凝土强度和钢筋锈蚀截面 损失来确定；混凝土强度通过在框架结构上取芯进行受压强度试验，钢筋锈蚀检测则通过 凿孔直接暴露钢筋来评估钢筋横截面损失百分比(钢筋锈蚀检测仪只能估测锈蚀概率)， 但在役变电站的混凝土构件不能采用上述检测技术，由于构件为薄壁构件，一般壁厚5cm 左右，难以取得标准芯样(10cm高宽)供受压强度试验，同时在变电站在值运行的混凝土构 架一般禁止在每根构件上凿孔，使得钢筋直接检测受到限制；一般只有将报废杆件运至实 验室按新杆检测标准进行简支承载试验判断，但未必每个变电站均有报废杆件或者数量极 为有限，而报废杆的承载安全检测结果也并不能完全代表站内其它杆件的承载安全性。
对于变电站环形薄壁混凝土构件，一般按离心法预制，按国家标准出厂强度检测 不得低于设计值的80%，一般回弹仪考虑各种碳化因素修正后误差也超过这个标准，因此 环形构件的混凝土强度可直接参照设计值推定而无须依靠回弹仪；由于高配筋且薄壁，如 纵筋或螺旋箍筋偏位容易导致保护层厚度不够，故钢筋锈蚀也很容易造成混凝土胀裂，所 以锈蚀裂缝在电杆上是比普通混凝土梁柱构件更为显性的病害特征，根据锈蚀裂缝宽度与 钢筋锈蚀率之间的关系以及锈蚀裂缝宽度与混凝土保护层厚度损害折减比例之间的关系， 可以确定环形混凝土构件的钢筋面积损失和混凝土截面损失，从而获得构件承载能力下降 幅度，通过承载能力下降至危险临界值(25%)所对应的钢筋胀裂损失模型确定安全临界 寿命，可获得剩余使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种变电站混凝土构件承载安全检测装置，可 实现对在役的变电站混凝土构件进行安全检测，并且操作简单。 为解决上述技术问题，本发明提供一种在役变电站混凝土构件承载安全检测装 置，包括多个标记刻度镜头的裂缝放大镜，其特征在于还包括与裂缝放大镜相配合的上部 筒体，所述裂缝放大镜的刻度镜头包括以下刻度
1)基本刻度为裂缝宽度标记； 2)裂缝宽度标记的上方、下方为对应构件的承载强度折损率和剩余安全寿命年限 的相关刻度标记线， 所述相关刻度标记线每格刻度值根据对应构件的裂缝宽度与承载力损失和安全 寿命的函数关系计算确定。 前述的在役变电站混凝土构件承载安全检测装置，其特征在于所述裂缝宽度标 记的最大刻度为1. 5mm。
根据前述的在役变电站混凝土构件承载安全检测装置的检测方法，其特征在于， 包括以下步骤 1)根据混凝土强度和配筋情况，将对应于待测构件的裂缝放大镜装配在上部筒体 下端； 2)将裂缝放大镜一端置于构件纵向裂缝上，裂缝侧边与镜头裂缝刻度零线对齐， 则裂缝另一侧边所对应的相关配筋条件下承载强度折损和剩余寿命年限刻度读值即为检 测结果。 本发明的有益效果是对于变电站内有限类型的环形混凝土薄壁构件，普通巡检 人员可以通过对应本变电站不同类型杆件的多标记刻度镜头的裂缝放大镜进行构件承载 损失检定和寿命评估，无须依靠昂贵而效果却不够理想的专业仪器，同一镜头可以对不同 的配筋构件进行承载安全标定，当构件的混凝土标号不同时，可更换相对应的多标记刻度 镜头，非常方便。
图1是多标记刻度镜头内的刻度标记示意图；
图2是裂缝放大镜可更换的刻度镜头；
图3是裂缝放大镜上部筒体； 图4是具有可更换多标记刻度镜头的裂缝放大镜。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 图l表达了多标记刻度镜头的可读内容，基本刻度为裂缝宽度标记，最大刻度 1. 5mm，裂缝刻度表上方为对应纵筋配筋16根小16环形构件的承载强度折损率和剩余安全 寿命年限的相关刻度标记线，裂缝刻度表下方为对应纵筋配筋12根小16环形构件的承载 强度折损率和剩余安全寿命年限的相关刻度标记线，每格刻度值根据对应构件的裂缝宽度 与承载力损失和安全寿命的函数关系计算确定，通过刻蚀等玻璃生产工艺制作在相关透镜 上。 图2是镶嵌在有机玻璃套盖内的刻度镜头，根据混凝土强度和配筋情况，针对在 役变电站内有限类型的混凝土环形杆件分别制作对应的刻度镜头。 图3表达的是刻度放大镜实现显微放大功能所需要的镶嵌另外一片透镜的上部 塑料筒体，镜片为普通放大镜的目镜片。 图4为可用于测定构件承载强度折损和剩余寿命年限的裂缝放大镜整体外观，其 检测过程为根据混凝土强度和配筋情况，将对应于待测构件的刻度镜头装配在图3所示 的上部筒体下端，将刻度镜头一端置于构件纵向裂缝上，裂缝侧边与镜头裂缝刻度零线对 其，则裂缝另一侧边所对应的相关配筋条件下承载强度折损和剩余寿命年限刻度读值即为 检测结果。 本发明通过具有可更换多标记刻度镜头的裂缝放大镜对混凝土砼杆承载力损失 进行检测并给出剩余寿命，改变了传统混凝土梁柱构件承载安全的检测工艺，也无须面对 在值运行的变电站混凝土构件无法截取到实验室进行简支承压试验的难题。
—般变电站混凝土构架可能有两种以上的构件形式，包括不同的混凝土强度或者 钢筋配筋量，相应裂缝对应不同的构件承载损失和剩余寿命，本发明设计多种刻度镜头可 供更换，每种镜头对应一种混凝土标号，镜头上除指示裂缝宽度刻度外还标示不同配筋下 的构件承载力损失和剩余寿命。 以上仅以最佳实施例对本发明做进一步的说明，然其并非对本发明的限定，本发 明的保护范围以表示在权利要求的内容为准。
权利要求
一种在役变电站混凝土构件承载安全检测装置，包括多个标记刻度镜头的裂缝放大镜，其特征在于还包括与裂缝放大镜相配合的上部筒体，所述裂缝放大镜的刻度镜头包括以下刻度1)基本刻度为裂缝宽度标记；2)裂缝宽度标记的上方、下方为对应构件的承载强度折损率和剩余安全寿命年限的相关刻度标记线，所述相关刻度标记线每格刻度值根据对应构件的裂缝宽度与承载力损失和安全寿命的函数关系计算确定。
2. 根据权利要求1所述的在役变电站混凝土构件承载安全检测装置，其特征在于所 述裂缝宽度标记的最大刻度为1. 5mm。
3. 根据权利要求1所述的在役变电站混凝土构件承载安全检测装置的检测方法，其特 征在于，包括以下步骤1) 根据混凝土强度和配筋情况，将对应于待测构件的裂缝放大镜装配在上部筒体下丄山顺；2) 将裂缝放大镜一端置于构件纵向裂缝上，裂缝侧边与镜头裂缝刻度零线对齐，则裂 缝另一侧边所对应的相关配筋条件下承载强度折损和剩余寿命年限刻度读值即为检测结 果。
全文摘要
本发明公开了一种在役变电站混凝土构件承载安全检测装置，包括多个标记刻度镜头的裂缝放大镜，其特征在于还包括与裂缝放大镜相配合的上部筒体，所述裂缝放大镜的刻度镜头包括以下刻度1)基本刻度为裂缝宽度标记；2)裂缝宽度标记的上方、下方为对应构件的承载强度折损率和剩余安全寿命年限的相关刻度标记线，所述相关刻度标记线每格刻度值根据对应构件的裂缝宽度与承载力损失和安全寿命的函数关系计算确定。本发明通过对应本变电站不同类型杆件的多标记刻度镜头的裂缝放大镜进行构件承载损失检定和寿命评估，同一镜头可以对不同的配筋构件进行承载安全标定，当构件的混凝土标号不同时，可更换相对应的多标记刻度镜头，非常方便。
文档编号G01N21/84GK101713727SQ200910264050
公开日2010年5月26日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者刘新海, 向昌明, 张涛, 方立新, 李夕强, 杨亚平, 杨明, 葛兆祥, 邓广发, 黄磊 申请人:江苏省电力试验研究院有限公司;江苏方天电力技术有限公司