專利名稱：一種構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器及連接與繼續(xù)監(jiān)測構(gòu)造鋼筋應(yīng)力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器及連接與繼續(xù)監(jiān)測構(gòu)造鋼筋應(yīng)力的方法，主要用于混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋、地下洞室鋼筋格柵拱架等鋼筋應(yīng)力耦合連接，即結(jié)構(gòu)受力鋼筋截?cái)嗪笤龠B接時(shí)使該鋼筋應(yīng)力恢復(fù)到原有的水平，使混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋支護(hù)結(jié)構(gòu)保持原有的狀態(tài)或者應(yīng)力分布。
背景技術(shù)：
由于地下洞室圍巖地質(zhì)條件的復(fù)雜性，工程上必須對(duì)其進(jìn)行支護(hù)，包括錨桿支護(hù)、鋼筋混凝土襯砌支護(hù)、型鋼拱架支護(hù)、鋼筋格柵拱架支護(hù)等等。為了了解洞室圍巖變形及穩(wěn)定過程，以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，我們需要布置一些監(jiān)測儀器，其中在一些重點(diǎn)洞段和關(guān)鍵部位(或位置)的構(gòu)造鋼筋上布置鋼筋計(jì)是安全監(jiān)測的主要方法之一。在工程實(shí)際中，一般情況下的構(gòu)造鋼筋應(yīng)力是未知的，因此，本發(fā)明所提出的構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器并不是用于一般構(gòu)造鋼筋的應(yīng)力耦合連接，而是針對(duì)布置有鋼筋計(jì)的構(gòu)造鋼筋，并且需要更換鋼筋計(jì)的場合。現(xiàn)有的檢測裝置是將鋼筋計(jì)連接在構(gòu)造鋼筋上測量其應(yīng)力，在監(jiān)測的歷時(shí)過程中一旦鋼筋計(jì)因質(zhì)量、強(qiáng)震、測值超限等原因失效后，一般無法進(jìn)行修復(fù)，也不能進(jìn)行更換。不能更換的原因主要是
I)一旦取下鋼筋計(jì)，該構(gòu)造鋼筋就失去了原有的作用，其損失的應(yīng)力轉(zhuǎn)由結(jié)構(gòu)的其它部分(包括相鄰的構(gòu)造鋼筋)承擔(dān)，并達(dá)到新的應(yīng)力平衡。2)更換上新的鋼筋計(jì)(鋼筋計(jì)與構(gòu)造鋼筋對(duì)焊連接)以后，構(gòu)造鋼筋并不受力，此時(shí)鋼筋計(jì)測得的應(yīng)力為零。3)如果洞室圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)生了新的變化，鋼筋計(jì)可實(shí)測到這種變化的情況，但實(shí)測變化量與正常狀態(tài)的構(gòu)造鋼筋所發(fā)生的變化量并不相同，量級(jí)很小，也無可預(yù)知的等t匕關(guān)系O因此，一旦監(jiān)測構(gòu)造鋼筋應(yīng)力的鋼筋計(jì)損壞，還沒有一種現(xiàn)有技術(shù)可以恢復(fù)對(duì)原有構(gòu)造鋼筋應(yīng)力的繼續(xù)監(jiān)測?！?br>
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)在鋼筋計(jì)損壞后不能恢復(fù)對(duì)原有構(gòu)造鋼筋應(yīng)力繼續(xù)監(jiān)測的不足，本發(fā)明旨在提供一種構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器，該連接器主要用于工程結(jié)構(gòu)鋼筋應(yīng)力耦合連接，即結(jié)構(gòu)受力鋼筋截?cái)嗪笤龠B接時(shí)能使該鋼筋應(yīng)力恢復(fù)到原有的水平，從而使混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋支護(hù)結(jié)構(gòu)保持原有的狀態(tài)或者應(yīng)力分布。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，包括螺母柱體和與螺母柱體螺紋連接的兩個(gè)連接頭，以及與連接頭配套的鎖緊螺母；所述螺母柱體的內(nèi)螺紋孔分為左右兩部分，兩部分的內(nèi)螺紋孔的螺紋旋向相反，左右兩個(gè)連接頭旋進(jìn)至螺母柱體內(nèi)且兩個(gè)連接頭之間具有間隙。所述螺母柱體的中部位置開有與兩個(gè)連接頭之間的間隙連通的排氣小孔。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供了一種用于對(duì)構(gòu)造鋼筋的應(yīng)力進(jìn)行繼續(xù)監(jiān)測的裝置，包括鋼筋計(jì)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，還包括與鋼筋計(jì)對(duì)焊連接的如上所述的構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器，將所述構(gòu)造 鋼筋應(yīng)力耦合連接器對(duì)焊串接在構(gòu)造鋼筋的切口處，即原鋼筋計(jì)的位置，形成新的結(jié)構(gòu)受力鋼筋的整體結(jié)構(gòu)。藉由上述結(jié)構(gòu)，一種構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器，包括螺母柱體和與螺母柱體兩端螺紋連接的左右連接頭，以及左右兩端連接頭上配套的鎖緊螺母；螺母柱體的內(nèi)螺紋孔分為左右兩部分，螺紋旋向相反，左右連接頭旋進(jìn)至螺母柱體的中部，之間留有間隙；為了便于兩個(gè)連接頭靠近時(shí)，間隙內(nèi)的空氣能夠順利排出，在螺母柱體的中部開有與兩個(gè)連接頭之間的間隙連通的排氣小孔。若卡住螺母柱體兩端的連接頭，避免其扭轉(zhuǎn)，再旋轉(zhuǎn)螺母柱體可使左右連接頭產(chǎn)生向中間靠攏的位移。將上述裝配好的構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器串焊在構(gòu)造鋼筋的斷點(diǎn)(或間斷)處，實(shí)現(xiàn)了形式上的構(gòu)造鋼筋連接(此時(shí)構(gòu)造鋼筋的應(yīng)力等于零)，然后旋轉(zhuǎn)螺母柱體可使左右連接頭產(chǎn)生向中間靠攏的位移，也就是對(duì)構(gòu)造鋼筋施加了拉應(yīng)力，當(dāng)施加的拉應(yīng)力達(dá)到我們的要求值后用鎖緊螺母將螺母柱體與連接頭鎖緊，完成了構(gòu)造鋼筋的應(yīng)力耦合連接。因此，本發(fā)明提出的構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器，主要用于構(gòu)造鋼筋的應(yīng)力耦合連接，即結(jié)構(gòu)受力鋼筋截?cái)嗪笤龠B接時(shí)使該鋼筋應(yīng)力恢復(fù)到原有的水平，保持結(jié)構(gòu)的原有受力狀態(tài)或者應(yīng)力分布。本發(fā)明提供的構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器，最適合用于對(duì)安裝在構(gòu)造鋼筋上的鋼筋計(jì)的更換。所構(gòu)成的應(yīng)用裝置包括構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器和與之對(duì)焊連接的新鋼筋計(jì)，然后再將其串焊連接在構(gòu)造鋼筋上被更換鋼筋計(jì)的位置，以實(shí)現(xiàn)繼續(xù)監(jiān)測構(gòu)造鋼筋的應(yīng)力。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供了一種利用上述的構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器進(jìn)行連接與繼續(xù)監(jiān)測構(gòu)造鋼筋應(yīng)力的方法，包括如下步驟
1)、將已損壞或失效的鋼筋計(jì)從構(gòu)造鋼筋上切除；
2)、將一支新的鋼筋計(jì)與構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器對(duì)焊連接，再將連接后的鋼筋計(jì)與構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器整體對(duì)焊串接在構(gòu)造鋼筋的切口處，將構(gòu)造鋼筋連接起來；
3)、卡住兩個(gè)連接頭避免其扭轉(zhuǎn)，再旋緊螺母柱體，對(duì)構(gòu)造鋼筋施加拉應(yīng)力，通過監(jiān)測鋼筋計(jì)的讀數(shù)控制施加拉應(yīng)力的大小，使鋼筋計(jì)的起測值等于原有鋼筋計(jì)的測量數(shù)值；
4)、最后采用鎖緊螺母將螺母柱體與兩個(gè)連接頭鎖緊，實(shí)現(xiàn)構(gòu)造鋼筋的應(yīng)力耦合連接。進(jìn)一步地，在步驟3 )中，采用雙頭Y形固定扳手卡住兩個(gè)連接頭避免其扭轉(zhuǎn)，再用單頭加力板手旋緊螺母柱體，對(duì)構(gòu)造鋼筋施加拉應(yīng)力，即對(duì)構(gòu)造鋼筋施加拉應(yīng)力，通過監(jiān)測鋼筋計(jì)的讀數(shù)控制施加拉應(yīng)力的大小，使新鋼筋計(jì)的起測值等于原有鋼筋計(jì)的測量數(shù)值，最后采用鎖緊螺母將螺母柱體與兩個(gè)連接頭鎖緊。因此，本發(fā)明提供的構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器及其應(yīng)用和實(shí)施方法，解決了鋼筋計(jì)損壞后進(jìn)行更換，使新鋼筋計(jì)的起測值等于原有測量數(shù)值水平繼續(xù)觀測，以及構(gòu)造鋼筋恢復(fù)到原有的應(yīng)力狀態(tài)的關(guān)鍵技術(shù)問題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明解決了鋼筋計(jì)損壞后進(jìn)行更換，并使新鋼筋計(jì)的起測值恢復(fù)到原有測量數(shù)值，實(shí)現(xiàn)了繼續(xù)觀測的目的。本發(fā)明提出的構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器，主要用于構(gòu)造鋼筋的應(yīng)力耦合連接，即結(jié)構(gòu)受力鋼筋截?cái)嗪笤龠B接時(shí)使該鋼筋應(yīng)力恢復(fù)到原有的水平，保持結(jié)構(gòu)的原有受力狀態(tài)或者應(yīng)力分布。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。


圖I是構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器與鋼筋計(jì)和構(gòu)造鋼筋串接的示意 圖2是構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器的結(jié)構(gòu)大樣 在圖中
I-構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器， 2-鋼筋計(jì)， 3-觀測電纜，
4_構(gòu)造鋼筋，5-螺母柱體，6-連接頭，7-鎖緊螺母，8-通氣孔。
具體實(shí)施例方式一種構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器1，如圖2所示，主要由螺母柱體5、連接頭6、鎖緊螺母7共5個(gè)部件構(gòu)成，先將鎖緊螺母7旋進(jìn)到連接頭6上，再將連接頭6旋進(jìn)到螺母柱體5的兩端螺孔內(nèi)。上述構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器I的實(shí)際應(yīng)用裝置如圖I所示，包括帶觀測電纜3的鋼筋計(jì)2和對(duì)焊連接的構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器1，以及被串焊連接的構(gòu)造鋼筋4。實(shí)際應(yīng)用時(shí)先調(diào)整左右連接頭6旋進(jìn)螺母柱體5的深度，要求深度基本相同，并在螺母柱體5中間位置留出合適的間隙，然后將組裝調(diào)整好的耦合連接器I與一支新的鋼筋計(jì)2對(duì)焊連接，再將其與構(gòu)造鋼筋4串焊連接，如圖I所示。對(duì)如圖I所示的構(gòu)造鋼筋4施加拉應(yīng)力。先用雙頭Y形專用固定扳手卡住左右連接頭6，再用單頭普通加力板手旋緊螺母柱體5施加拉應(yīng)力，通過監(jiān)測鋼筋計(jì)2的讀數(shù)控制加力，使新鋼筋計(jì)2的起測值等于原有測量數(shù)值，最后用鎖緊螺母7鎖緊。旋緊螺母柱體5施加拉應(yīng)力時(shí)，左右連接頭6會(huì)發(fā)生靠攏的少量位移，使螺母柱體5中間位置留出的間隙變小，多出的空氣由排氣小孔8排出。之后，如果洞室圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)生了新的變化，新鋼筋計(jì)2可準(zhǔn)確的實(shí)測到構(gòu)造鋼筋因此而發(fā)生變化的真實(shí)情況?！N利用上述的構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器進(jìn)行連接與繼續(xù)監(jiān)測構(gòu)造鋼筋應(yīng)力的方法，包括如下步驟
1)、將已損壞或失效的鋼筋計(jì)從構(gòu)造鋼筋4上切除，并同時(shí)多切除與構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器長度相同的一小段；
2)、將一支新的鋼筋計(jì)2與構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器I對(duì)焊連接，再將連接后的鋼筋計(jì)2與構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器I整體對(duì)焊串接在構(gòu)造鋼筋4的切口處，將構(gòu)造鋼筋4連接起來；
3)、采用雙頭Y形固定扳手卡住兩個(gè)連接頭6避免其扭轉(zhuǎn)，再用單頭加力板手旋緊螺母柱體5，對(duì)構(gòu)造鋼筋4施加拉應(yīng)力，通過監(jiān)測鋼筋計(jì)2的讀數(shù)控制施加拉應(yīng)力的大小，使鋼筋計(jì)2的起測值等于原有鋼筋計(jì)的測量數(shù)值；
4)、最后采用鎖緊螺母7將螺母柱體5與兩個(gè)連接頭6鎖緊，實(shí)現(xiàn) 構(gòu)造鋼筋4的應(yīng)力耦合連接。上述實(shí)施例闡明的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解為這些實(shí)施例僅用于更清楚地說明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器，其特征在于，包括螺母柱體(5)和與螺母柱體(5)螺紋連接的兩個(gè)連接頭(6)，以及與連接頭(6)配套的鎖緊螺母(7);所述螺母柱體(5)的內(nèi)螺紋孔分為左右兩部分，兩部分的內(nèi)螺紋孔的螺紋旋向相反，左右兩個(gè)連接頭(6)旋進(jìn)至螺母柱體(5)內(nèi)且兩個(gè)連接頭(6)之間具有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器，其特征在于，所述螺母柱體(5)的中部位置開有與兩個(gè)連接頭(6)之間的間隙連通的排氣小孔(8)。
3.一種用于對(duì)構(gòu)造鋼筋的應(yīng)力進(jìn)行繼續(xù)監(jiān)測的裝置，包括鋼筋計(jì)(2)，其特征在于，還包括與鋼筋計(jì)(2)對(duì)焊連接的如權(quán)利要求f 2之一所述的構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器(1)，將所述構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器(I)對(duì)焊串接在構(gòu)造鋼筋的切口處，即原鋼筋計(jì)的位置，形成新的結(jié)構(gòu)受力鋼筋的整體結(jié)構(gòu)。
4.一種利用如權(quán)利要求I 2之一所述的構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器進(jìn)行連接與繼續(xù)監(jiān)測構(gòu)造鋼筋應(yīng)力的方法，包括如下步驟 1)、將已損壞或失效的鋼筋計(jì)從構(gòu)造鋼筋(4)上切除； 2)、將一支新的鋼筋計(jì)(2)與構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器(I)對(duì)焊連接，再將連接后的鋼筋計(jì)(2)與構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器(I)整體對(duì)焊串接在構(gòu)造鋼筋(4)的切口處，將構(gòu)造鋼筋(4)連接起來； 3)、卡住兩個(gè)連接頭(6)避免其扭轉(zhuǎn)，再旋緊螺母柱體(5)，對(duì)構(gòu)造鋼筋(4)施加拉應(yīng)力，通過監(jiān)測鋼筋計(jì)(2)的讀數(shù)控制施加拉應(yīng)力的大小，使鋼筋計(jì)(2)的起測值等于原有鋼筋計(jì)的測量數(shù)值； 4)、最后采用鎖緊螺母(7)將螺母柱體(5)與兩個(gè)連接頭(6)鎖緊，實(shí)現(xiàn)構(gòu)造鋼筋(4)的應(yīng)力耦合連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接與繼續(xù)監(jiān)測構(gòu)造鋼筋應(yīng)力的方法，其特征在于，在步驟3)中，采用雙頭Y形固定扳手卡住兩個(gè)連接頭(6)避免其扭轉(zhuǎn)，再用單頭加力板手旋緊螺母柱體(5)，對(duì)構(gòu)造鋼筋(4)施加拉應(yīng)力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種構(gòu)造鋼筋應(yīng)力耦合連接器及連接與繼續(xù)監(jiān)測構(gòu)造鋼筋應(yīng)力的方法，它包括螺母柱體和與螺母柱體兩端螺紋連接的兩個(gè)連接頭，以及連接頭上配套的鎖緊螺母。螺母柱體與兩端的左右連接頭分別采用正反螺紋的配合形式，將所述連接器連接到構(gòu)造鋼筋后旋緊螺母柱，可對(duì)構(gòu)造鋼筋施加拉應(yīng)力，并用連接頭上配套的鎖緊螺母將其鎖緊，實(shí)現(xiàn)構(gòu)造鋼筋的應(yīng)力耦合連接。本發(fā)明解決了布置在構(gòu)造鋼筋上的鋼筋計(jì)損壞后進(jìn)行更換，并對(duì)構(gòu)造鋼筋施加拉應(yīng)力，使新鋼筋計(jì)的起測值為原有測量數(shù)值，實(shí)現(xiàn)了繼續(xù)監(jiān)測構(gòu)造鋼筋應(yīng)力的目的。
文檔編號(hào)G01L5/00GK102926508SQ20121047012
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者劉劍鳴 申請(qǐng)人:中國水電顧問集團(tuán)中南勘測設(shè)計(jì)研究院