隧道运营期结构健康监测__培训课件.ppt

3.2裂缝计 裂缝监测中使用到裂缝计。裂缝计适用于长期布设在混凝土结构物或者其他材料内及表面上，测量结构伸缩或周边缝的开合度（或变形）。裂缝计可以选用振弦式裂缝计。以某型号振弦式裂缝计为例介绍其组成及工作原理。 裂缝计工作原理： 当结构物伸缩缝或裂缝的开合度（变形）发生变化时，会使位移计左、右安装座产生相对位移，该位移传递给振弦，使振弦受到应力变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激拨振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置或数据采集系统，再经换算即可得到被测结构物伸缩缝或裂缝相对位移的变化量。 序号 公司 功能 型号 单位 单价 1 南京葛南实业有限公司 裂缝计 VWD-20J 支 1500 2 南京葛南实业有限公司 测缝针 VWD-20J 支 1500 3 南京葛南实业有限公司 2向测缝针 VWD-50J 组 3600 4 南京葛南实业有限公司 3向测缝针 VWD-50J 组 5400 5 北京卓川电子科技有限公司 表面裂缝计 GK-4420 台 1000 表2 振弦式位移计型号及价格 3.3 振弦式表面应变计 初衬钢拱架应变监测中用到钢弦式表面应变计。表面应变计适用于长期安装在水工建筑物或其他混凝土结构物（如梁、柱、衬砌）表面，测量埋设点的线性变形（应变）与应力，同时可兼测埋设点的温度。 钢弦式表面应变计工作原理： 当结构物受力或因温度变化发生线性伸缩变形时，与结构物刚性固连的应变计产生同步变形，通过前、后端座传递给振弦使其产生应力变化，从而改变振弦的固有振动频率。激励与信号拾取装置激励振弦使其发生谐振，同时拾取其振动频率信号，此信号经电缆传输至读数装置，即可测出被测结构物的线性改变量，此改变量与仪器标称长度的比值即为应变量。 序号 公司 功能 型号 单位 单价 1 南京葛南实业有限公司 应变计（智能） VWS-10 支 550 2 南京葛南实业有限公司 钢板应变计 VWS-10B 套 630 3 南京葛南实业有限公司 表面应变计 VWS-10F 套 630 4 北京卓川电子科技有限公司 表面应变计 SS.49-4000/GK-4000 支 1000 表3 钢弦式表面应变计型号及价格 3.4钢弦式压力盒 二衬结构内应力监测中使用的传感器是钢弦式压力盒。压力盒应用于岩土工程中进行介质内应力测量，如围岩与支护结构之间、喷射混凝土于现浇混凝土之间的接触应力监测。压力盒种类有钢弦式压力盒、油腔压力盒等类型，常用钢弦式压力盒。 钢弦式压力盒工作原理 当被测结构物土应力发生变化时，土压力计感应板同步感受应力的变化，感应板将会产生变形，变形传递给振弦转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出被测结构物的压应力值。 序号 公司 功能 型号 单位 单价 1 南京葛南实业有限公司 土压力计 VWE系列 支 700 2 北京卓川电子科技有限公司 土压力计 SS.55-BF-E 支 1000 表4 钢弦式土压力计型号及价格 3.5 锚杆轴力计 振弦式轴力计，又称反力计，是一种振弦式载重传感器，具有分辨力高、抗干扰性能强，对集中载荷反应灵敏、测值可靠性好等优点，能长期测量基础对上部结构的反力，对钢支撑轴力及静压桩实验时的载荷。 若加装温度传感器可同步测量安装点的温度。 锚杆轴力计工作原理 当被测结构物内部的钢筋发生应力变化时，钢筋计将受到拉伸或压缩，钢套同步产生变形，变形使钢筋计感受拉伸或压缩的变形，变形传递给振弦转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出被测结构物内钢筋所受的应力。 锚杆轴力计型号及价格如表5所示。 序号 公司 功能 型号 单位 单价 1 南京葛南实业有限公司 锚杆应力计 VWR系列 支 650 2 南京葛南实业有限公司 锚索测力计 VWA系列 台 3200 3 北京卓川电子科技有限公司 钢筋计 SS.49-BGK.4911 支 850 表5 锚杆轴力计型号及价格 隧道的围岩收敛和拱顶下沉是隧道期运营健康监测的重要项目。目前实际隧道监测中针对该项主要使用的仪器是全站仪。全站仪具有测距自动化及数据将处理快速化的优点，并且测量结果精度高。但是，全站仪属于光学仪器，不适合在恶劣环境（如光照不足，大雾天气）下工作，并且全站仪成本很高，市场价格多在