[實用新型]U型鋼可縮性支架接頭位移測量裝置

有效

• 申請號: 201620115486.8
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN205388469U
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 汪成兵;李雪峰;王華牢
• 申請（專利權）人: 交通運輸部公路科學研究所
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 吳小燦

技術領域

本實用新型涉及隧道及地下工程技術領域，特別是一種U型鋼可縮性支架接頭位移測 量裝置。

背景技術

U型鋼是加工地下工程支架的專用型鋼，具有良好的斷面形狀和幾何參數。U型鋼可 縮性支架由若干支架節段組成，由于節段間通過卡纜相互搭接，節段間具有一定的可伸縮 性。因此，隨著隧道(或巷道)圍巖的變形，U型鋼支架表現出“滑動—增阻—再滑動— 再增阻”的可縮變形工作過程，從而避免了圍巖壓力大于支架承載力而導致支架的破壞， 而且在支架變形過程中，保持著對圍巖較大的阻力。因而，U型鋼可縮性支架因其具有較 高的初撐力，增阻速度快，支護強度大和具有一定可縮性等優點，使其在高應力軟巖隧道 (或巷道)中得到廣泛應用。

接頭位移是U型鋼可縮性支架加載試驗時的一個重要參數，通過對U型鋼可縮性支架 加載過程中接頭位移數據的采集分析，可以獲得接頭滑動規律以及其與外部荷載的關系， 從而可以實現對支架結構具體型式的優化，進而為U型鋼可縮性支架的設計提供參考。目 前采用的接頭位移測量的普遍方法是在試驗結束后或試驗過程中采用卷尺測量接頭位移， 其主要存在如下缺點：1)由于試驗過程中接頭處于移動狀態，因而不容易準確測得不同時 刻接頭位移量；2)由于接頭部位用卡纜固定，而當U型鋼支架所受荷載較大且荷載快速增 加時，卡纜上螺栓易出現變形甚至折斷，此時測量接頭位移，對測量人員具有一定的安全 隱患；3)目前的傳統方法只能獲取接頭位移的終值或數個變化值，數據量少，因而無法獲 取整個試驗過程中接頭的位移變化規律。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術中是在U型鋼可縮性支架加載試驗結束后或試驗過程中采用 卷尺人工手動測量接頭位移，存在測量不準確，測量數據量少且無法獲得位移動態數據， 測量過程安全隱患較高等缺陷或不足，提供一種U型鋼可縮性支架接頭位移測量裝置，采 用拉繩式位移傳感器以及與其相配合設置的固定裝置，實現自動測量U型鋼可縮性支架接 頭位移，本實用新型提出的測量裝置，加工簡單、安裝方便，量測精度高、數據量大，并 且可以實現實時測量接頭位移以獲得接頭位移動態變化規律。

本實用新型的技術方案如下：

U型鋼可縮性支架接頭位移測量裝置，所述U型鋼可縮性支架接頭包括相互搭接的第一 U型鋼和第二U型鋼，搭接處通過卡纜將兩根U型鋼連接，其特征在于，包括第一支座、第 二支座和拉繩式位移傳感器，所述拉繩式位移傳感器的本體固定在第一支座上，所述拉繩式 位移傳感器的拉繩端頭固定在第二支座上，第一支座具有固定連接于第一U型鋼的第一底座， 第二支座具有固定連接于第二U型鋼的第二底座。

第一U型鋼和第二U型鋼的開口邊緣均具有支架耳部，第一底座通過第一U型鋼的支 架耳部固定在第一U型鋼上，第二底座通過第二U型鋼的支架耳部固定在第二U型鋼上。

第一底座和第二底座的底面均設置有支架耳部夾持槽，所述支架耳部夾持槽的側壁設置 有頂緊螺栓，所述頂緊螺栓通過橡膠壓頭頂緊所述支架耳部。

所述支架耳部夾持槽內嵌入有橡膠墊塊，所述支架耳部位于所述橡膠墊塊與所述橡膠壓 頭之間。

第一底座上豎立有第一面板，第二底座上豎立有第二面板，第一面板上設置有橫向固定 槽，第二面板上設置有豎向滑動槽，所述拉繩式位移傳感器的本體通過所述橫向固定槽固定 在第一面板上，所述拉繩式位移傳感器的拉繩端頭通過所述豎向滑動槽固定在第二面板上， 位于第一面板與第二面板之間的位移傳感器拉繩通過所述豎向滑動槽調整為使拉繩與第一、 第二U型鋼搭接后所成平面保持平行。

所述支架耳部夾持槽采用鋼板制作而成，所述鋼板的厚度范圍為1.5毫米～3.5毫米。

所述拉繩式位移傳感器連接位移數據采集裝置，所述位移數據采集裝置連接顯示裝置。

本實用新型的技術效果如下：本實用新型提出的U型鋼可縮性支架接頭位移測量裝置， 包括兩個固定裝置和拉繩式位移傳感器，兩個固定裝置分別固定設置在U型鋼支架接頭兩 側的U型鋼耳部，拉繩式位移傳感器的本體和拉繩端頭分別固定設置在兩個固定裝置上。 本實用新型提出的測量裝置，采用拉繩式位移傳感器以及與其相配合設置的固定裝置，通 過實時采集可縮支架接頭兩側位于支架耳部特定位置間直線距離的變化，從而實現對U型 鋼可縮性支架接頭位移的自動測量，加工簡單、安裝方便，量測精度高、數據量大，并且 可以實現實時測量接頭位移以獲得接頭位移動態變化規律。