[发明专利]钢支撑应力监测端头

说明书

技术领域

本发明涉及钢结构技术领域，尤其涉及一种用于桥梁钢架、地铁基坑或大型深基坑围护支护的钢支撑应力监测端头。

背景技术

地铁基坑或大型深基坑的围护支护中，支护的安全是重点，在工程进行中有必要对现场的各类支护进行监测，其中重要部位的钢支撑轴向应力实测是一种常用手段。现有的应力监测系统应用甚广，因监测对象不同所采用的监测仪及装置结构也各有特点。如专利公开号为CN102032963A的一种光纤光栅应力监测系统，特征是光时域反射计接光开关，光开关接至少两根及两根以上的光纤,每根光纤上至少有一个光纤光栅，该光源为窄脉冲光源，发出的光信号的波长的下限与光纤光栅反射波长区域的上限至少有1nm以上的距离，形成一个光纤光栅应力监测系统，当该光纤光栅应力监测系统上的任一个光纤光栅在拉伸应力的作用下飘移,并覆盖了光源发出的光信号的波长时,在光时域反射计上都有反应,从而完成较大范围力值得监测。因基坑工作部位泥浆多，光栅可透性差，这种系统不适合本发明所采用的场合。又如专利公开号为CN1414355A的一种锚固桩、锚索桩钢筋应力监测方法，它是制作锚固桩或锚索桩时,选择承受最大正应力和最大负应力的钢筋，在其承受最大应力的断面位置所处的区段上固定测力计，再浇筑混凝土成形。还有如专利公开号为CN102032957A的一种钢管混凝土拱桥拱脚节点应力监测方法，该监测方法是在钢管混凝土拱桥拱脚部位支模后浇注前，预先在拱脚应力较大的关键点设置多个钢弦传感器，然后由监测人员每日读取这些传感器的应变值，并用同一时刻的温度值对该应力值进行修正，便于工程人员在钢管混凝土拱桥施工和运营期间随时监测拱脚位置的受力情况。

发明内容

本发明的目的是为了解决大型钢架、地铁基坑或大型深基坑的钢支撑在工作过程中的应力实际监测的问题，提供一种结构设计合理，刚性大，稳定性高的的钢支撑应力监测端头，它把轴力计、数据采集器设置在基本封闭的端头内，然后把整个端头结构置于工程中钢支撑重要受力部位进行应力监测。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种钢支撑应力监测端头，包括外部短接、内插短接，其特征是所述的外部短接为管状结构，外部短接的一端设有实心法兰，外部短接的另一端设有空心法兰；内插短接为管状结构，内插短接的一端设有不透法兰盘，内插短接的管状结构插入在外部短接的内孔中，内插短接的芯部设有轴力计，轴力计的一端与外部短接实心法兰的管内部面接触，轴力计的另一端定位在内插短接管状结构的管体内；外部短接的外表设有采集器。带监测系统的端头结构强度是本发明的主要技术指标，外部短接用来与各点位钢支撑连接，选取应力集中点安装，外部短接和内插短接之间在径向有较大间隙，轴向用联接螺杆把接外部短接和内插短接连接起来。 

外部短接的实心法兰面上有螺栓孔，用来与钢支撑连接，同样内插短接的不透法兰盘设有联接其它钢支撑的连接孔，如此，应力监测端头就夹装在整根由若干支钢支撑拼接管连接组成的钢支撑之中，传递并测出钢支撑的轴向力，即钢支撑上承受多大的轴向力，轴力计就承受多大的力，此承受力的信号通过电线传递给固定在外部短接管上的数据采集器。

作为优选，所述的外部短接空心法兰的一端与内插短接不透法兰盘一端通过连接螺栓连接成一体。由于轴力计受力是刚性的，所以联接螺杆拧紧固定，即外部短接与内插短接之间不必放轴向间隙。

作为优选，所述的内插短接内设有十字交叉加强板，十字交叉加强板的一端定位在不透法半盘的端面上，十字交叉加强板的另一端设有第三垫板，第三垫板上设有轴力计套，轴力计设在轴力计套内，轴力计的一端定位于第三垫板上，轴力计套的一端与内插短接管体的端部齐平。十字交叉加强板的结构形式在管子内把管壁、轴力计支撑板有效地结合在一起，重量轻而强度大，十字交叉加强板的轴向两端的若干件垫板均采用圆形板结构。

作为优选，所述的外部短接的实心法兰的端面上设有第一垫板，与第一垫板相贴设有第二垫板，第二垫板与轴力计的一端接触。第一垫板与实心法兰紧贴，传递外部短接承受来的力，并加强了实心法兰的受压强度，第二垫板同样起着传递力的效果和保护轴力计端部的作用。

作为优选，所述的十字交叉加强板与内插短接不透法兰盘之间设的圆形中间板。十字交叉加强板的四边沿轴向与内插短接的管体内壁焊接，十字交叉加强板与内插短接一端的不透法兰盘之间的圆形中间板对不透法兰盘起着保护作用。

作为优选，所述的采集器安装在外部短接管状结构管体的外表面，采集器的信号输入口与轴力计信息输出口相连。采集器与轴力计用电线连接，采集器的信号可以通过发射天线以无线传输的方式传送。