一种信息土工加筋带、土工格栅及应用

摘要

本发明提供了一种信息土工加筋带、土工格栅及信息土工加筋带的应用，信息土工加筋带是在传统加筋带的加工阶段，将检测光纤和/或钢丝一起植入加筋带内部形成的。土工格栅采用该信息土工加筋带，该信息加筋带可用于土体受力、变形等检测。本发明将检测光纤与传统的加筋带融入一体，产生一种新型加筋带‑信息加筋带，优点在于：填补了传统加筋带变形、应力不能检测的空白；集结构功能与信息功能于一身，信息的真实性大幅度提高；检测光纤置于加筋带内部，可大幅度降低使用环境对检测光纤的影响和破损率，提高其可靠性和使用寿命。

说明书

技术领域

本发明属于建筑或构筑材料领域，具体涉及一种信息土工加筋带、土工格栅及信息土工加筋带的应用。

背景技术

目前，检测技术的研究至今为止都是局限于传感器（传感元件）和信号处理器上进行的，信号检测都需要在结构上设置附加的传感元件（如钢筋混凝土梁受力、变形检测通常是将传感元件附加安装在钢筋或混凝土上。型钢受力、变形检测通常也是将传感元件附加安装在型钢上），这种方法存在以下问题：1、传感元件放置、固定方法与检测结果关系密切，是一个技术含量较高的工作，且因为是人工操作，因人而异成分太大，直接影响测试数据的真实性、稳定性、可靠性；2、传感器受环境影响很大，如温度、湿度、机械接触等等，这些因素均会影响测试成败及数据的真实性；3、由于受技术和环境影响，传感器寿命太短，失效率太大，特别是在复杂环境情况下，传感器的2年有效率不足60%，且不能重新补设；4、受传感器结构尺寸所限，很多情况下无法安置；5、传感器成本高、破损率大，不能大规模使用。由于存在以上问题，智能化结构的信息稳定性、规模性、可靠性、可实施性、经济性等均受到极大影响，与快速发展的信息处理技术形成鲜明对比，已经成为结构智能化发展的一个严重障碍。

另外，迄今为止，土工加筋带、土工格栅的变形和受力状态都还没有行之有效的检测方法；针对地表以下的土体变形也都是采用分点设置深部传感器进行监测，由于其成本高、测点成活率低、性能不稳定、环境影响大等原因，导致监测效果欠佳。

发明内容

本发明目的之一在于提供一种能够进行变形和受力检测的信息土工加筋带。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种信息土工加筋带，它是在传统加筋带的加工阶段，将检测光纤和/或钢丝植入加筋带内部形成的信息加筋带，实质上是将检测光纤融入在土工加筋带内。

作为优选，信息加筋带的一端或两端伸出加筋带所在结构体外，并与外部检测设备连接。

作为优选，植入的检测光纤数量和测点布置根据检测要求确定。作为优选，植入检测光纤后，检测光纤固定在传统加筋带内并与传统加筋带融为一体。

作为优选，检测光纤在加筋带上居中、对称布置。

本发明目的之二在于提供一种能够进行变形和受力检测的土工格栅，它采用前述信息土工加筋带。

本发明目的之三在于提供信息加筋带在土体检测中的应用，以降低土体检测成本，提高土体检测的可靠性。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果。

本发明的核心点在于将检测光纤与加筋带融为一体，由此产生的信息加筋带和包含该信息加筋带的信息结构材料优点在于：

1、填补了传统加筋带变形、应力不能检测的空白；

2、集结构功能与信息功能于一身，检测信息的真实性大幅度提高；

3、可批量化、大规模生产信息加筋带，大幅度降低检测光纤的成本和提高测试稳定性；

4、检测光纤与加筋带的结合由信息化结构材料生产工艺完成，避免现场手工作业安装的种种弊病；

5、大幅度降低使用环境对其影响和破损率，提高可靠性和使用寿命。

本发明信息加筋带和包含该信息加筋带的信息结构材料的出现，将改变传统信息元件与材料分离的状态，形成新兴的信息结构材料产业，避免传统检测元件安装的技术壁垒、复杂的环境限制、难以确保的有效率，改变了传统信息检测高技术、高成本、低效率的状态，使信息检测简单、低值、有效成为可能。由此，信息检测技术才能够与飞速发展的信息处理技术相匹配，实现大规模智能化结构的目的。

附图说明

图1为实施例中信息加筋带示意图；

图2为实施例2中增加信息加筋带的土工格栅结构示意图；

图3为实施例3中信息加筋带在土层变形检测中的应用示意图；

图中：1、钢塑复合加筋带，2、检测光纤，3、钢丝，4、信息加筋带，5、普通加筋带。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但以下实施例的说明只是用于帮助理解本发明的原理及其核心思想，并非对本发明保护范围的限定。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，针对本发明进行的改进也落入本发明权利要求的保护范围内。

实施例1

一种信息土工加筋带，如图1所示，它是在传统钢塑复合加筋带1的加工阶段，将检测光纤2和钢丝3一起植入加筋带1内部形成信息加筋带4；植入检测光纤2后，检测光纤2固定在传统加筋带1内并与传统加筋带1融为一体。其中，信息加筋带4的一端或两端伸出加筋带1所在结构体外，并与外部检测设备连接。

其中，植入的检测光纤2数量和测点布置根据检测要求确定。

其中，检测光纤2在加筋带1上居中、对称布置。

在具体产品中，检测光纤2的植入与钢丝3数量无关，如果不设置钢丝3则属于一种塑料信息加筋带。

实施例2

一种土工格栅，如图1和图2所示，它包括普通加筋带5和实施例1中的信息土工加筋带4。

现有一加筋土挡墙，其土工格栅如图2所示，现要检测该加筋土挡墙在受力状态下土工格栅的变形与受力，其步骤如下：

1，根据检测要求在信息加筋带生产厂家定制信息加筋带4，信息加筋带4生产厂家也可以将信息加筋带4规格、系列化生产，提供给客户选择购买；

2、如图2所示，采用信息加筋带4在需要的部位取代普通加筋带5，本步骤可以在土工格栅生产厂家直接完成；

3、将带有信息加筋带4的土工格栅设置在需要检测数据的位置，并将信息加筋带4端头伸出加筋带1所在结构体外，并连接到外部检测仪器；

4、当加筋土挡墙受力时，信息加筋带4与普通加筋带5一起受力和变形，受力、变形状态通过信息加筋带4传递到外部检测仪器，由此获得变形与受力数据。

以上前两步骤是在生产厂家完成的，信息加筋带4在出厂前已经通过批量标定，测点变形、受力与检测光纤2获得的检测信息有一一对应的关系。将这种关系输入外部检测仪器，即可从获得的检测信息得到信息加筋带4变形、受力数据，从而判断其它普通加筋带5受力状态。

通过本实施例中可以获得土工格栅在工作状态下变形和受力状态的真实信息，有助于确认加筋带的真实作用机理、完善加筋土挡墙设计计算理论、确保工程安全、降低工程造价，具有十分明显的理论和实用价值。

本实施例中采用信息加筋带进行检测的优势在于：既不需要附加安置检测光纤，也不需要对检测光纤和引出线路在结构体部分进行有效保护。

需要说明的是，该实施例虽然只表明对加筋土挡墙的实施，但可推广到其它使用加筋带的工程，如加筋土地基处理。

实施例3

一种信息加筋带在土体检测中的应用，例如，有一地质灾害——滑坡体，为了对其进行治理以及治理后的效果观测和安全预警，需要对滑坡土体进行变形监测。现借助于信息加筋带4（如图1和图3所示）对其进行监测，其步骤包括：

1、根据检测要求在信息加筋带生产厂家定制如图1所示的信息加筋带4，信息加筋带生产厂家也可以将信息加筋带4规格、系列化生产后供客户选择购买；

2、根据监测要求，将信息加筋带4埋置在需要监测部位的土层以下一定深度，并将信息加筋带4端头伸出地面，如图3所示；

3、将带信息加筋带4端头的检测光纤2连接到外部检测仪器；

4、当土体变形时，信息加筋带4也与之一起产生变形，并通过信息加筋带4传递到外部检测仪器，由此获得变形数据。

以上前两步骤是在生产厂家完成的，信息加筋带4在出厂前已经通过批量标定，测点变形与检测光纤2获得的检测信息有一一对应的关系。将这种关系输入外部检测仪器，即可从获得的检测信息得到信息加筋带4变形数据，从而判断土体的变形状态。

采用本实施例针对滑坡体进行检测，具有成本低、易于施工、抗环境腐蚀能力强、连续性好等优势，具有十分明显的工程实用价值。

借助于信息加筋带对滑坡体进行检测，既不需要附加安置传感元件，也不需要对传感元件和引出线路在土体部分进行有效保护。

需要说明的是，本实施例虽然只表明对土层变形进行监测，但还可推广到其它监测工程，如隧道变形监测等。