一种土工格栅路基监测系统的制作方法

1.本实用新型属于路基监测技术领域，特别涉及一种土工格栅路基监测系统。


背景技术：

2.高速路基、铁路路基、机场跑道路基等作为变形控制十分严格的土工构筑物，路基工后变形程度必须满足要求。路基建成后要根据设计要求对变形程度进行动态监测，根据监测反馈信息可进一步完善路基施工措施或快速确认开裂点。
3.土工格栅一般由聚丙烯、聚氯乙烯等注塑挤压而成的高分子聚合物，常被用作筋材，编织成型的土工格栅具有抗拉强度高、抗撕裂强度大、与土壤碎石结合力强等特点，常用于铁道道砟保护、铁路挡墙、加筋挡土墙、桥台地基等以提高稳定性及承载力。在工程中，土工格栅常用做加筋土结构的筋材或复合材料的筋材等，其作用只是单一的加筋效果，无法对其自身及其加固体的变形信息提供监测。
4.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。


技术实现要素：

5.针对背景技术中所指出的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种土工格栅路基监测系统，能够对自身及其加固体的变形信息提供监测。
6.为实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种土工格栅路基监测系统，包括内部变形监测系统、数据采集分析装置、光伏供电装置和数据监管平台，所述光伏供电装置设于路基一侧并与数据采集分析装置电性连接，所述内部变形监测系统包括于路基内部分层铺设的土工格栅，所述土工格栅纵向和横向分别穿插有多根相间隔的机敏带，所述机敏带沿长度方向设置有多个相间隔的采集盒，所述采集盒通过导线汇接于数据采集分析装置，所述数据采集分析装置连接有无线收发装置，所述数据采集分析装置通过无线收发装置与数据监管平台进行远程数据通信。
8.作为一种优选的技术方案，所述机敏带包括由导电聚合物制成的内芯和包裹在内芯外侧的绝缘层，所述机敏带两端包封，所述采集盒与机敏带的内芯电性连接。
9.作为一种优选的技术方案，所述采集盒包括铰接在一起的下壳体和上壳体，所述下壳体和上壳体的内端面分别设置有金属板，所述金属板表面设置有多排尖锐的排齿，两所述金属板通过引线相连接，其中一所述金属板通过导线与数据采集分析装置相连接，所述下壳体和上壳体扣合并将机敏带夹住，所述排齿穿过机敏带的绝缘层嵌入由导电聚合物制成的内芯。
10.作为一种优选的技术方案，所述下壳体和上壳体扣合后的缝隙涂抹有热熔胶。
11.作为一种优选的技术方案，所述土工格栅路基监测系统还包括外部变形监测系统，所述外部变形监测系统与数据采集分析装置相连接。
12.作为一种优选的技术方案，所述外部变形监测系统包括用于监测路基沉降程度的静力水准仪和用于监测路基水平位移的gps接收机，所述数据采集分析装置分别与静力水
准仪和gps接收机相连接。
13.采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
14.机敏带集成在土工格栅上，土工格栅在加强路基等加固体的同时，穿插其中的多个机敏带作为加固体的“神经”可实时监测加固体的变形程度，机敏带上设置有多个作为电阻测量点的采集盒，当加固体发生变形时，机敏带受到张力拉伸，相邻采集盒之间的电阻值就会发生改变，数据采集分析装置可以通过机敏带电阻的变化判断出加固体有无出现问题，并通过无线收发装置与数据监管平台进行远程数据通信，从而实现对加固体内部变形的分布式监测。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型的结构示意图。
17.图2为土工格栅的结构示意图。
18.图3为采集盒的结构示意图。
19.图中：1、土工格栅，2、采集盒，3、数据采集分析装置，4、静力水准仪，5、gps接收机，6、光伏供电装置，7、无线收发装置，8、数据监管平台，9、机敏带，10、下壳体，11、上壳体，12、金属板，13、排齿。
具体实施方式
20.下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本实用新型，并不被配置为限定本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更好的理解。
21.下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.如图1和图2共同所示，一种土工格栅路基监测系统，包括外部变形监测系统、内部变形监测系统、数据采集分析装置3、光伏供电装置6和数据监管平台8。光伏供电装置6设于路基一侧并与数据采集分析装置3电性连接，光伏供电装置6可为整个监测系统提供独立的电力供给，以减少布线成本。内部变形监测系统包括于路基内部分层铺设的土工格栅1，土工格栅1纵向和横向分别穿插有多根相间隔的机敏带9。机敏带9包括由导电聚合物制成的内芯和包裹在内芯外侧的绝缘层，机敏带9两端包封，以保证整体的绝缘性。机敏带9沿长度
方向设置有多个相间隔的采集盒2，采集盒2与机敏带9的内芯电性连接。采集盒2通过导线汇接于数据采集分析装置3，数据采集分析装置3另外连接有无线收发装置7，数据采集分析装置3通过无线收发装置7的无线收发功能与数据监管平台8进行远程数据通信。
23.如图3所示，采集盒2包括铰接在一起的下壳体10和上壳体11，下壳体10和上壳体11的内端面分别设置有金属板12，金属板12表面设置有多排尖锐的排齿13，两金属板12通过引线相连接，其中一金属板12通过导线与数据采集分析装置3相连接。下壳体10和上壳体11扣合并将机敏带9夹住，排齿13穿过机敏带9的绝缘层嵌入由导电聚合物制成的内芯。为保证绝缘性，避免土壤中水的渗入，下壳体10和上壳体11扣合后的缝隙涂抹有热熔胶。
24.如图3所示，为加强对路基变形的检测能力，该土工格栅路基监测系统还包括外部变形监测系统，外部变形监测系统与数据采集分析装置3相连接。外部变形监测系统包括用于监测路基沉降程度的静力水准仪4和用于监测路基水平位移的gps接收机5，数据采集分析装置3分别与静力水准仪4和gps接收机5相连接。提供外部变形监测系统和内部变形监测系统的相结合，扩大了路基监测系统的检测范围和监测的精准度。静力水准仪4间隔设有多个，这些静力水准仪4通过液体连通管汇接于储液罐，储液罐和静力水准仪4均与数据采集分析装置3相连接。静力水准仪4基于连通器原理，利用压力传感器测量液体压力的变化量再除以液体的密度和重力加速度得到液位变化，然后计算出两点或多点间相对沉降值。利用gps技术测位移变化是一项成熟的技术，沿路基设置多个观测站，观测站之间不需要相互通视，gps接收机5能够捕获卫星信号并跟踪这些卫星的运动，对所接收到的gps信号进行交换、放大和处理，经计算机计算后得出观测站的三维坐标，通过比较相邻观测站的现有的三维坐标与初始三维坐标的比较，进而测得位移变化量。
25.机敏带9集成在土工格栅1上，土工格栅1在加强路基、桥梁等加固体的同时，穿插其中的机敏带9作为加固体的“神经”可实时监测加固体的变形程度，机敏带9上设置有多个作为电阻测量点的采集盒2，当加固体发生位移或沉降变形时，机敏带9受到张力拉伸，相邻采集盒2之间的电阻值就会发生改变，数据采集分析装置3可以通过机敏带9电阻的变化判断出加固体有无出现问题，并通过无线收发装置7与数据监管平台8进行远程数据通信，从而实现对加固体内部变形的分布式监测。
26.依照本实用新型如上文的实施例，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。