一种可埋设的溢流堰面裂缝测量装置的制作方法

本实用新型属于水工建筑物监测技术领域，具体涉及一种可埋设的溢流堰面裂缝测量装置。

背景技术：

平班水电站的溢流堰面高40米，在2015年泄洪过后发现5个溢流堰面分段浇筑的施工缝存在不同程度的开裂现象。目前裂缝检查手段主要为目测和人工手持工具测量。目测较为简单，不能精准、全面地掌握裂缝发展趋势，不能给水工建筑物维护提供及时有效的信息支撑；人工手持工具测量需要在泄洪闸门交通桥上绑定安全绳，检查人员通过安全绳慢慢滑到裂缝部分进行人工测量，该项工作属于特急高空作业，危险系数极高，检查人员随时有滑跌摔伤、人员落水溺毙的风险，安全问题比较突出。

因此，为了能够及时有效地对溢流堰面进行安全监测，有效降低检查作业的安全风险，并且经济有效的解决监测问题，急需一种可以埋设在溢流堰面的测量装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述问题，提供一种结构简单、测量精度高，具有耐腐蚀和防潮功能的可埋设的溢流堰面裂缝测量装置。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种可埋设的溢流堰面裂缝测量装置，包括金属保护罩、开合度通讯光纤、测深通讯光纤、开合度位移传感器弹簧和测深位移传感器弹簧；所述开合度通讯光纤、测深通讯光纤和开合度位移传感器弹簧均横穿金属保护罩内部并从两侧穿出，开合度位移传感器弹簧的两端分别固定在两个第一膨胀螺栓上；所述测深位移传感器弹簧的上端固定在金属保护罩顶部，下端接有测深探针；开合度通讯光纤与开合度位移传感器弹簧之间分别在裂缝两侧各设有一个第一粘接点，测深通讯光纤与测深位移传感器弹簧之间分别在上下两处各设有一个第二粘接点。

上述开合度通讯光纤、测深通讯光纤和开合度位移传感器弹簧穿出金属保护罩外的两端均套有金属套管。

上述金属保护罩由不锈钢材料制成。

上述金属保护罩通过第二膨胀螺栓固定在溢流坝上。

相比于现有技术，本实用新型的优势在于：

本实用新型揭示的一种可埋设的溢流堰面裂缝测量装置利用OTDR测试原理，将通讯光纤接入本装置内，使用光时域反射仪测量开合度通讯光纤和测深通讯光纤的端头，即可通过通讯光纤断点长度计算出裂缝的开合度和深度，实现安全测量且测量精度高的目的。

附图说明

图1是本实用新型的俯视图。

图2是本实用新型的侧视图。

图3是本实用新型的埋设示意图。

图中：1.金属保护罩；2.裂缝；3.开合度位移传感器弹簧；4.测深位移传感器弹簧；5.测深通讯光纤；6.开合度通讯光纤；7.第一膨胀螺栓；8.第二膨胀螺栓；9.金属套管；10.第一粘接点；11.第二粘接点；12.测深探针；13.交通桥；14.装置埋设点。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本实用新型技术方案作进一步非限制性的详细说明。

如图1和2所示，一种可埋设的溢流堰面裂缝测量装置，包括金属保护罩1、开合度通讯光纤6、测深通讯光纤5、开合度位移传感器弹簧3和测深位移传感器弹簧4；金属保护罩1由不锈钢材料制成，且其四个角通过第二膨胀螺栓8固定在溢流坝的裂缝2上；开合度通讯光纤6、测深通讯光纤5和开合度位移传感器弹簧3均横穿金属保护罩1内部并从两侧穿出，这三者穿出金属保护罩1外的两端均套有金属套管9；开合度位移传感器弹簧3的两端固定在第一膨胀螺栓7上；测深位移传感器弹簧4的上端固定在金属保护罩1顶部，下端接有测深探针12；位于金属保护罩1的内部，开合度通讯光纤6与开合度位移传感器弹簧3之间分别在裂缝2两侧各设有一个第一粘接点10，测深通讯光纤5在金属保护罩1内设有一段与测深位移传感器弹簧4相贴合的竖直段，且该竖直段与测深位移传感器弹簧4之间分别在上下两处各设有一个第二粘接点11，第一粘接点10和第二粘接点11均使用AB胶粘连。

本实施例一种可埋设的溢流堰面裂缝测量装置的工作过程如下：

设置装置埋设点，先将溢流坝裂缝跨缝开凿凹槽，要求槽底平整，高差不超过2mm，使用高压水枪冲洗凹槽确保清洁、干净；开合度通讯光纤与开合度位移传感器弹簧之间分别在裂缝的两侧选择两处使用AB胶进行粘合；将测深位移传感器弹簧上端焊接在金属保护罩中间顶部，下端焊接测深探针，测深通讯光纤与测深位移传感器弹簧之间选择上下两处使用AB胶进行粘合；分别将开合度通讯光纤、测深通讯光纤和开合度位移传感器弹簧的两端从金属保护罩的两侧穿出，把金属保护罩罩在裂缝上；将开合度位移传感器弹簧的两端分别固定在第一膨胀螺栓上，在凹槽内将两个第一膨胀螺栓拉伸，使开合度位移传感器弹簧轻微受力且不被拉断，同时使测深探针正好可以接触裂缝且测深光纤受力不被拉断，可以测量裂缝深度；在开合度通讯光纤、测深通讯光纤和开合度位移传感器弹簧穿出金属保护罩两侧外的部分分别套上金属套管，然后在混凝土上固定好两个第一膨胀螺栓，再在金属保护罩的四个角上通过四个第二膨胀螺栓固定在凹糟内；将开合度通讯光纤和测深通讯光纤的端头预留出来，用于与光时域反射仪连接进行测量；回填环氧砂浆刚好盖住金属保护罩，粘贴橡胶板压实后涂抹掺和固化剂的弹性环氧砂浆，确保能经受多次泄洪的抗冲刷能力；如图3所示，将开合度通讯光纤6和测深通讯光纤5的端头从装置埋设点14引到设在交通桥13上的光时域反射仪的位置进行测量。

当裂缝发生开合变形时，混凝土拉动开合度位移传感器弹簧，弹簧开合拉断开合度通讯光纤，使用光时域反射仪可以计算出开合度；当裂缝发生开合时，压在裂缝上的测深探针发生垂直位移，探针拉动测深位移传感器弹簧，弹簧受力拉断测深通讯光纤，同样使用光时域反射仪可以计算出裂缝深度。

注意：

1.整个安装过程需要保证两个第一粘接点之间的开合度通讯光纤和两个第二粘接点之间测深通讯光纤拉直且不被拉断。

2.初始安装探深测针能够直立顶住被测混凝土。

3.金属套管口、不锈钢保护罩边缘要用防火泥进行封堵。

开合度通讯光纤和测深通讯光纤所采用的通讯光纤参数：

综上所述，本实用新型的一种可埋设的溢流堰面裂缝测量装置利用OTDR测试原理，将通讯光纤接入本装置内，使用光时域反射仪测量开合度通讯光纤和测深通讯光纤的端头，即可通过通讯光纤断点长度计算出裂缝的开合度和深度，实现安全测量且测量精度高的目的。

需要指出的是，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。