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【摘要】边坡是道路工程中最常见的一种形式,滑坡的产生就是由于边坡失稳所引发的,此类地质灾害一旦发生,会对生命和财产带来巨大损失。故而本研究意在提供一种能够比较准确的测量套筒埋置深度的器具,对已经埋设入土中的套筒进行实际长度的准确量取,检测对象可以是各种金属材质的长形件。因套筒是金属材质,具备导电的性能,故拟利用其导电性来进行内端定位,可使用电源提供电流,将套筒作为电流通路,装置的检测端位于套筒的内端并与套管保持导通,通过检测电流的通断来确定装置的检测端是否超出套筒的内端,从而确定套筒内端的定位,最终实现套筒长度的测量计算,以期能提高边坡支护工程质量。
【关键词】锚杆钻孔深度自动监测装置;设计;试用
1、理论设计
在施工过程中,钻机钻进一定深度后将钻头拔出,然后将第一节套筒套在钻头上,调整好位置将第一节套筒随钻头顶进已钻的锚孔,继续施钻,钻入一定深度,再將钻头拔出,将第二节套筒套在钻头上,与第一节套筒进行连接,再将第二节套筒随钻头顶进已钻的锚孔,重复以上的施工工艺流程,直至将套筒顶至完整岩石界面[1]。
2、理论实验
如图1套餐长度检测原理示意图,绝缘探测杆1的头端设有金属片2作为主触头,金属片2通过导线3与副触头4连接,导线上设有电池5和电灯6,整个装置在工作时位于套筒7内。将预先制作好的绝缘探测杆与导线及指示灯按图示连接好,绝缘探测杆前端的金属片要接触套筒内壁,使导线、电源和指示灯构成电路回路,绝缘探测杆在套筒壁缓缓推进,如果片状金属在套筒内,则指示灯亮,探测杆仍需向前伸;指示灯灭则说明片状金属已超过套筒。找到指示灯由亮到灭的转折点,即确定了套筒的最末端,通过绝缘探测杆上标注的长度刻度读取即可检测出套筒埋置的长度。
3、硬件设计
经过分析评估,只要根据所述4点的实施方式,就可以进行套筒长度的检测。
包括有可伸入套筒内的探测杆,探测杆的长度应当能够深入埋设的套筒最深处;
探测杆的两端设有通过传导通路连接的主触头和副触头;
传导通路上设有电源和导通检测装置;
设置有对探测杆长度进行检测的器具。
本研究主要涉及机械结构部分有:探测杆、传导通路、主副触头、导通检测装置、电源、皮尺。
探测杆:选用加厚壁厚伸缩杆,其伸缩功能可以实现对不同长度检测的需要。
传导通路:传导通路选用RVS1.5MM^2电线,
电线卡子:粘固在探测杆的表面,用于固定电线避免电线随意晃动。
触头:包括主触头和副触头,均选用普通铜片,固定在在探测杆的头端,并与电线进行连通,为提高导通的稳定性,在触头前可以增加毛刷态的柔性铜丝。
电源:选用普通干电池及配套的干电池盒。
4、试用前的准备
将干电池装入电池盒,用电线将主触头、电池盒、灯泡和副触头依次连通,保证主触头和副触头导通后灯泡可发光提示。
5、试用过程
以一钢制的套筒为试用对象,该套筒已经整体埋设入土壤之中。把组装完成的锚杆钻孔深度自动监测装置移至套筒外端入口处,将副触头紧压在套筒外端并保持导通,副触头与套筒相接的是套筒露出土壤的部分。然后将探测杆头端的主触头与套筒体接触,以检测装置是否工作正常,若灯泡发光则说明正常,可以继续进行测量程序。
然后将探测杆拉伸至最长状态,检测人员手持探测杆的外端,使探测杆内端在套筒壁内缓缓伸长推进,在移动的过程中绝缘探测杆内端的主触头要保持接触套筒内壁,如果主触头与套筒发生导通,则灯泡亮,探测杆仍需向前伸;灯泡灭则说明副触头已超过套筒埋设在土壤中的部分。找到灯泡由亮到灭的转折点,也就是找到了套筒埋于土壤中的末端,通过探测杆上皮尺的读数即可检测出套筒埋置的长度。
由于套管存在电阻,为了检测套管过长后其电阻给检测带来的影响,我们还对不同长度套管进行试用以观测测量效果,另外选取了多根不同长度的套管,并按上述的步骤进行测试,套管的长度包括10米左右,20米左右,30米左右,其测试结果如表所示:
根据上表可以看到,并未出现我们担心的电阻给检测带来的影响,制约本装置最大检测长度的反而是探测杆的长度而非电阻,从理论上说探测杆的长度也难以无限制的增加。
结论:
本研究成果能够直接应用到各种已埋设套筒的长度检测工作中,能显著提高施工的效率,可对施工中的状态进行准确的测量,进而提高边坡支护的工程质量,对保障人民的生命财产安全具有重要作用,也是提高建筑施工安全和实现十八大提出的“强化公共安全体系和企业安全生产基础建设,遏制重特大安全事故。”国家目标的重大需求。因此,本研究成果具有很大的经济价值和社会效益,可有效填补国内在锚杆钻孔深度测量方面的空白,实现锚杆钻孔深度的准确测量,而这也将必然能提高锚杆施工质量,推广应用价值广泛,由于市面上尚未有类似产品出现,故该锚杆钻孔深度测量装置研发出后将填补国内市场的空白,拥有广阔市场。
参考文献:
[1]刘宏荣.边坡预应力锚固灌浆材料应用研究[D].湖北工业大学,2018.
【关键词】锚杆钻孔深度自动监测装置;设计;试用
1、理论设计
在施工过程中,钻机钻进一定深度后将钻头拔出,然后将第一节套筒套在钻头上,调整好位置将第一节套筒随钻头顶进已钻的锚孔,继续施钻,钻入一定深度,再將钻头拔出,将第二节套筒套在钻头上,与第一节套筒进行连接,再将第二节套筒随钻头顶进已钻的锚孔,重复以上的施工工艺流程,直至将套筒顶至完整岩石界面[1]。
2、理论实验
如图1套餐长度检测原理示意图,绝缘探测杆1的头端设有金属片2作为主触头,金属片2通过导线3与副触头4连接,导线上设有电池5和电灯6,整个装置在工作时位于套筒7内。将预先制作好的绝缘探测杆与导线及指示灯按图示连接好,绝缘探测杆前端的金属片要接触套筒内壁,使导线、电源和指示灯构成电路回路,绝缘探测杆在套筒壁缓缓推进,如果片状金属在套筒内,则指示灯亮,探测杆仍需向前伸;指示灯灭则说明片状金属已超过套筒。找到指示灯由亮到灭的转折点,即确定了套筒的最末端,通过绝缘探测杆上标注的长度刻度读取即可检测出套筒埋置的长度。
3、硬件设计
经过分析评估,只要根据所述4点的实施方式,就可以进行套筒长度的检测。
包括有可伸入套筒内的探测杆,探测杆的长度应当能够深入埋设的套筒最深处;
探测杆的两端设有通过传导通路连接的主触头和副触头;
传导通路上设有电源和导通检测装置;
设置有对探测杆长度进行检测的器具。
本研究主要涉及机械结构部分有:探测杆、传导通路、主副触头、导通检测装置、电源、皮尺。
探测杆:选用加厚壁厚伸缩杆,其伸缩功能可以实现对不同长度检测的需要。
传导通路:传导通路选用RVS1.5MM^2电线,
电线卡子:粘固在探测杆的表面,用于固定电线避免电线随意晃动。
触头:包括主触头和副触头,均选用普通铜片,固定在在探测杆的头端,并与电线进行连通,为提高导通的稳定性,在触头前可以增加毛刷态的柔性铜丝。
电源:选用普通干电池及配套的干电池盒。
4、试用前的准备
将干电池装入电池盒,用电线将主触头、电池盒、灯泡和副触头依次连通,保证主触头和副触头导通后灯泡可发光提示。
5、试用过程
以一钢制的套筒为试用对象,该套筒已经整体埋设入土壤之中。把组装完成的锚杆钻孔深度自动监测装置移至套筒外端入口处,将副触头紧压在套筒外端并保持导通,副触头与套筒相接的是套筒露出土壤的部分。然后将探测杆头端的主触头与套筒体接触,以检测装置是否工作正常,若灯泡发光则说明正常,可以继续进行测量程序。
然后将探测杆拉伸至最长状态,检测人员手持探测杆的外端,使探测杆内端在套筒壁内缓缓伸长推进,在移动的过程中绝缘探测杆内端的主触头要保持接触套筒内壁,如果主触头与套筒发生导通,则灯泡亮,探测杆仍需向前伸;灯泡灭则说明副触头已超过套筒埋设在土壤中的部分。找到灯泡由亮到灭的转折点,也就是找到了套筒埋于土壤中的末端,通过探测杆上皮尺的读数即可检测出套筒埋置的长度。
由于套管存在电阻,为了检测套管过长后其电阻给检测带来的影响,我们还对不同长度套管进行试用以观测测量效果,另外选取了多根不同长度的套管,并按上述的步骤进行测试,套管的长度包括10米左右,20米左右,30米左右,其测试结果如表所示:
根据上表可以看到,并未出现我们担心的电阻给检测带来的影响,制约本装置最大检测长度的反而是探测杆的长度而非电阻,从理论上说探测杆的长度也难以无限制的增加。
结论:
本研究成果能够直接应用到各种已埋设套筒的长度检测工作中,能显著提高施工的效率,可对施工中的状态进行准确的测量,进而提高边坡支护的工程质量,对保障人民的生命财产安全具有重要作用,也是提高建筑施工安全和实现十八大提出的“强化公共安全体系和企业安全生产基础建设,遏制重特大安全事故。”国家目标的重大需求。因此,本研究成果具有很大的经济价值和社会效益,可有效填补国内在锚杆钻孔深度测量方面的空白,实现锚杆钻孔深度的准确测量,而这也将必然能提高锚杆施工质量,推广应用价值广泛,由于市面上尚未有类似产品出现,故该锚杆钻孔深度测量装置研发出后将填补国内市场的空白,拥有广阔市场。
参考文献:
[1]刘宏荣.边坡预应力锚固灌浆材料应用研究[D].湖北工业大学,2018.