[发明专利]一种土遗址浆-土界面应变计的布设装置及使用方法

说明书

本发明提出了一种土遗址浆‑土界面应变计的布设装置及使用方法，用以解决现有应变计在土遗址浆‑土界面的粘贴成功率低、粘结质量差、定位不准确的问题。本发明包括黏贴系统和控制系统，黏贴系统包括吸附机构和支撑机构，吸附机构与应变计相匹配，吸附机构通过通气管与支撑机构相连通，通气管与控制系统可拆卸连接且通气管与控制系统相连通，控制系统包括正负压控制器，正负压控制器通过连接管与通气管相连通。本发明制作简单、操作简单且准确、高效、高质量的达到了应变计粘贴至锚孔壁，极大程度的保护了锚孔，保证了监测数据的真实性，为土遗址浆‑土界面应变监测提供了有利支撑。

技术领域

本发明涉及土遗址保护加固和试验测试的技术领域，尤其涉及一种土遗址浆-土界面应变计的布设装置及使用方法。

背景技术

亚洲、非洲、北美洲、南美洲和中东的主要干旱区均有土遗址大量遗存，其类型也相当丰富。中国干旱环境和丝绸之路沿线也不乏土遗址的重要代表，如秦代至明代长城及附属建筑物、不同历史时期的佛寺遗址和古城堡。这些以土为主要建筑材料的文化遗产，是人类文明发源与衍化的直接实证。然而这些不可再生的土遗址却处于露天环境下，并长期遭受风蚀、雨蚀、冻融、地震等多种自然营力和人类活动影响，直接由裂隙或裂缝切割而成的不稳定块体在土遗址中普遍发育。因此，对土遗址中不稳定块体的理想加固方法的研究愈发急迫。

锚固技术因其具有扰动性弱、隐蔽性强和锚固力高等特点，在土遗址稳定性控制领域得到了广泛应用。但由于土遗址锚固问题的复杂性，目前对土遗址中锚杆锚固作用机理的认识仍不清晰，严重制约了土遗址锚固技术的发展，使锚杆支护设计的理论水平远远滞后于工程实践。遗址土围岩体向自由空间移动时，力的传递先由遗址土体到黏结材料，再由黏结材料到锚杆，涉及3种介质和2个界面的复杂传递过程，其中界面应力的传递机制和分布规律才是锚固作用机制研究的重点。然而当前国内外学者多集中于研究锚杆与粘结材料之间的应力传递和分布规律，对遗址土体与粘结材料之间的锚固体界面应力传递和分布规律研究甚少，根本原因在于模型试验中无法突破在浆体-遗址土界面准确定位、高质量、高成功率粘贴应变片的技术难题。

发明内容

针对现有应变计在土遗址浆-土界面的粘贴成功率低、粘结质量差、定位不准确的技术问题，本发明提出一种土遗址浆-土界面应变计的布设装置及使用方法，制作简单、操作简单且准确、高效、高质量的将应变计粘贴至锚孔壁，为土遗址浆-土界面的应变监测提供了有利支撑。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种土遗址浆-土界面应变计的布设装置，包括黏贴系统和控制系统，黏贴系统包括吸附机构和支撑机构，吸附机构与应变计相匹配，吸附机构通过通气管与支撑机构相连通，通气管与控制系统可拆卸连接且通气管与控制系统相连通，控制系统包括正负压控制器，正负压控制器通过连接管与通气管相连通。

所述黏贴系统还包括智能控制器，智能控制器设置在支撑机构内，支撑机构外部设有监测机构，监测机构与智能控制器相连接，智能控制器通过无线信号与辅助系统相连接。

所述支撑机构包括结构管和柔性囊槽，柔性囊槽设置在结构管的顶端，柔性囊槽内固定有气囊；所述结构管内设有多级控制阀，多级控制阀一端与通气管相连接、另一端与输气管相连通，多级控制阀与控制系统的连接管相匹配，输气管与气囊相连通，通气管与吸附机构相连接。

所述气囊为多腔气囊，多腔气囊内设有若干个囊腔壁，囊腔壁将多腔气囊分割成若干个囊腔，相邻的囊腔之间相互连通。

所述吸附机构包括吸盘，吸盘与应变计相匹配，吸盘固定在通气管的底部。

所述通气管的下部设置在柔性垫内，柔性垫固定在结构管的下部，柔性垫的下部开设有与吸盘相匹配的限位槽。

所述限位槽内设有防黏垫，防黏垫设置在吸盘和柔性垫之间；所述防黏垫的半径大于应变计的半径。