МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СЕТКА, СНАБЖЕННАЯ ДАТЧИКОМ Российский патент 2023 года по МПК B21F27/02 E02B3/06 E02D17/20 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к сектору переплетенной металлической сетки. Сетки этого типа включают, например, сетки с шестиугольной ячейкой двойного кручения, в которых соседние металлические проволоки переплетены друг с другом. Сетки этого типа используются для различных работ по защите населения, например, в качестве защитных сеток от камнепадов, для строительных работ с использованием усиленного грунта, для создания огражденных каменных стен, берегов рек, дорожных полотен и путепроводов и других работ этого типа.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ

Металлические сетки, в частности сетки двойного кручения, давно известны и используются для бесчисленных работ по защите населения и работ по локализации. Они могут, например, быть использованы для ограждения откосов, для производства механически стабилизированного грунта, для создания или укрепления насыпей. Сетки также могут использоваться для тех же целей в виде габионов или матрасных конструкций.

Одним из основных требований к сеткам этого типа является устойчивость к статическим силам или динамическим ударам заданной величины. Когда металлическая сетка используется в качестве сетки для защиты, например, от камнепадов, и происходит значительный удар, металлическая сетка деформируется и должна быть заменена. Однако если силы или удары являются незначительными по величине или если деформация сетки не является остаточной по своей природе, обычно невозможно визуально проверить, до какой степени и как часто металлическая сетка подвергалась деформации. Между тем, в работах, где металлическая сетка заделана в землю, например, при производстве механически стабилизированной земли или зеленых внешних стен, невозможно даже проверить потенциальную остаточную деформацию сетки, кроме как посредством топографического осмотра внешней стены.

Во всех этих случаях отсутствие информации о деформациях, которым подвергается металлическая сетка в процессе эксплуатации, может привести к риску ее неожиданного выхода из строя, иногда с серьезными последствиями, для предотвращения которых необходимо запланировать периодические проверки и плановые ремонты или замены металлической сетки. Частота проверок и ремонтов требует значительных затрат при управлении строительными работами.

При контроле насыпей и набережных водных путей, особое внимание уделяется возможности удержания уровня насыщения насыпей под контролем во время наводнений и проверки наличия разрывов, созданных, например, роющими животными. Для этой цели известны способы, которые обеспечивают распространение геоэлектрического материала параллельно водному пути и полностью отделенного от материалов, используемых для защиты насыпей или набережных.

US2006/083458 показывает сетку защиты от проникновения, которая может включать сетку ограждения в сочетании с системой оптических волокон, которая может предупредить о попытке проникновения.

В US 2006/131463 описана витая сетка, имеющая дополнительные арматурные проволоки, расположенные поперечно относительно проволок, образующих сетку.

CN208266894 описывает георешетку для почвенного откоса, содержащую тело сетки и чувствительное волокно.

В EP 1680552 описана армирующая сетка двойного кручения, в которой некоторые ее проволоки заменены металлическими тросами для дополнительной прочности.

Настоящее изобретение направлено на решение проблем предшествующего уровня техники, и создание простой и эффективной системы для контроля состояния строительных работ, в которых используются переплетенные металлические сетки. Другой задачей является обеспечение металлической сетки, состояние которой может быть проконтролировано непосредственно, предпочтительно, непрерывно, при нормальном использовании. Другой задачей является изготовление металлической сетки, в которой контроль ее деформированного состояния является эффективным, относительно дешевым и простым в реализации.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для достижения вышеупомянутых задач, изобретение относится к металлической сетке, как заявлено в нижеследующей формуле изобретения. В частности, изобретение предусматривает металлическую сетку с удлиненными чувствительными элементами (датчиками) за одно целое сеткой.

В частности, удлиненные чувствительные элементы могут воспринимать изменения одного или нескольких параметров, например температуры и/или деформации. В качестве альтернативы или в дополнение, они могут воспринимать наличие вибраций и/или уровня влажности и/или изменений давления, электрического поля, магнитного поля и т.д.

Удлиненные чувствительные элементы составляют одно целое с сеткой. В частности, элементы, которые образуют сетку, в частности металлические проволоки, и удлиненные чувствительные элементы, которые предназначены для обнаружения деформаций или которые являются частью геоэлектрической системы обнаружения, объединены друг с другом в том смысле, что чувствительные элементы вставляются в сетку при ее изготовлении. Более конкретно, удлиненные чувствительные элементы встраиваются в ячейки металлической сетки. Например, чувствительные элементы выборочно вставлены в узлы ячеек в продольном направлении сетки и/или в поперечном направлении сетки. Удлиненные датчики (удлиненные элементы датчика) могут быть добавлены к проволокам, из которых изготовлена металлическая сетка, чтобы построить трехпроволочные узлы, или могут быть заменой для проволок для создания двухпроволочных узлов в переплетениях со смежными металлическими проволоками. В зависимости от типа напряжения, на которое реагируют удлиненные чувствительные элементы, они могут быть встроены в ячейки металлической сетки практически по прямолинейному пути или по более волнистому пути с петлями.

Тот факт, что датчик встроен в металлические ячейки сетки, делает сетку средством, посредством которого окружающая среда входит в контакт с датчиками; металлическая сетка, которая часто полностью заделана в конструкцию (армированный грунт, насыпь и т.д.), подвергается всем деформациям и вибрациям, которым подвергается конструкция, в которую она заделана. Таким образом, он может передавать эту информацию на датчики с оптимальной эффективностью и чувствительностью.

Сетка, содержащая датчики, может быть использована для обеспечения системы сигнализации, которая отправляет сигнал, когда, после некоторого события, превышается заранее определенный порог для параметра. Например, она может посылать сигнал тревоги, когда обнаруживается отклонение температуры или деформация выше порогового значения, которое считается допустимым, или когда обнаруживается вибрация с амплитудой или частотой, считающейся опасной.

Сетка, содержащая фиксированные удлиненные чувствительные элементы, прикрепленные полностью к самой сетке, также может использоваться для реализации систем контроля строительных работ, которые сохраняют заданные параметры, описывающие исправность и состояние использования работы, под постоянным контролем. Частота дискретизации может быть очень высокой.

Естественно, металлическая сетка, содержащая удлиненные чувствительные элементы, сохраняет все свойства сетки, не содержащей элементов этого типа, включая сопротивление. Таким образом, она сохраняет все свойства сетки предшествующего уровня техники, которые делают ее подходящим элементом усиления в широком спектре строительных работ, а также обеспечивает новую важную функцию контроля состояния самой сетки без необходимости реализации другого отдельного элемента. Дополнительно, поскольку датчики встроены в саму сетку, контроль является более чувствительным, чем тот, который может быть получен использованием датчиков, отдельных от сетки. В этом отношении, второй аспект, согласно которому чувствительные элементы вставлены в узлы металлической сетки, является особенно выгодным; это гарантирует, что чувствительные элементы не могут скользить относительно сетки. Удлиненные датчики могут содержать различные материалы в зависимости от типа измерения или обнаружения, для выполнения которого они предназначены. Например, в случае оценки деформаций можно использовать один или несколько чувствительных проводов, изготовленных из материала, имеющего низкий коэффициент изменения удельного сопротивления, таким образом, чтобы изменение сопротивления при изменении температуры было очень небольшим. Эти чувствительные провода интегрированы в металлическую сетку так, чтобы иметь, по существу, прямолинейный путь и, предпочтительно, имеют высокий коэффициент экстензометрии (коэффициент тензочувствительности), способный показывать относительно высокое изменение сопротивления при изменении деформации, которой они подвергаются. Предпочтительным материалом для изготовления удлиненных датчиков этого типа является константан или материал, имеющий аналогичные характеристики, например медно-марганцево-никелевый сплав, известный под торговым названием «манганин», медно-цинко-никелевый сплав, известный как «никелевая латунь», и сплав никеля и хрома, известный как «нихром». Чтобы избежать коротких замыканий с металлическими проводами в сетке или с окружающей средой, удлиненные датчики могут быть покрыты слоем или оболочкой из изоляционного материала.

Для некоторых применений также возможно использовать удлиненные датчики из композитного волокна и/или оптического волокна, например датчики с сеткой нитей Брэгга. Некоторые датчики этого типа позволяют получать информацию о локальной деформации, в том числе через заданные интервалы вдоль продольной протяженности датчика, в соответствии с технологией конструкции оптоволоконного или композитного волоконного датчика.

Таким образом, изобретение обеспечивает возможность вплетения этих удлиненных чувствительных элементов в металлическую сетку, например, двойного кручения, в процессе изготовления самой металлической сетки.

В особенно выгодном аспекте, чувствительные элементы представляют собой оптические волокна и, предпочтительно, оптоволоконные датчики, основанные на явлениях рассеяния. В частности, заявитель определил идеальный датчик из оптоволоконных датчиков, использующих эффект Бриллюэна. Как известно, рассеяние Бриллюэна вызывает изменение частоты света, вызванное, например, наличием локальной деформации или изменением температуры. Таким образом, анализируя свет, обнаруживаемый на выходе волокна, можно восстановить наличие локальных деформаций или изменений температуры.

Таким образом, эти датчики позволяют обнаруживать на определенном участке одного оптического волокна, как изменения температуры, так и деформации, сохраняя при этом оптимальное пространственное разрешение, например, порядка 1 метра на общей длине до 100 км, если используется OTDR (оптическая рефлектометрия во временной области), или 1 см на общей длине до 10 км, если используется BOCDA (оптический корреляционный анализ Бриллюэна). Они являются также экономичными и могут использоваться даже на очень больших расстояниях порядка километров.

Примером волокна, которое может быть использовано в датчике эффекта Бриллюэна, является оптическое волокно «телекоммуникационного класса», другими словами, волокно того типа, которое используется в телекоммуникациях. Волокно имеет стандартный диаметр 125 мкм. Оно производится из чистого кремнистого материала в аморфном состоянии, другими словами из чистого стекла. Стекло заключено в защитное покрытие.

Однако не исключено использование оптоволоконных датчиков, основанных на различных явлениях рассеяния (например, комбинационного рассеяния света или рэлеевского рассеяния), или других оптоволоконных интерферометрических датчиков. Дополнительно, возможно обеспечить отдельные датчики температуры и деформации, даже если обнаружение изменений температуры и деформаций с помощью одного датчика является предпочтительным по экономическим причинам и причинам простоты реализации. Дополнительно могут быть предусмотрены датчики вибрации, давления, электрического и/или магнитного поля и т.д.

Металлическая сетка, содержащая удлиненные чувствительные элементы, встроенные в сетку, находит применение в различных применениях. Она может быть закопана для создания армированного грунта или, в более общем смысле, для выполнения опорных работ. Она может быть вставлена внутрь дорожного полотна или дорожного ограждения, границы (например, асфальта) или иначе. Во всех этих случаях, особенно полезно знать о любых локальных деформациях, которые могут быть полностью невидимы снаружи, но могут быть одинаково опасными для прочности конструкции. Таким образом, настоящее изобретение также относится к армированному грунту, полотну дороги или дорожному ограждению, содержащему сетку, имеющую удлиненные чувствительные элементы, прикрепленные заодно целое к сетке, имеющей некоторые или все дополнительные, признаки, описанные выше и ниже.

Сетка может быть также использована в качестве барьера для защиты от камней или в качестве сетки для скрепления камней. В этом случае, местная деформация может быть видна невооруженным глазом, но осмотр может быть нелегким из-за трудностей доступа к местоположению. В любом случае, между одной проверкой и другой могут иметь место события, которые деформируют или даже разрушают конструкцию, и о которых рекомендуется иметь своевременную информацию. Настоящее изобретение также относится к барьеру защиты от камней, содержащему сетку, содержащую удлиненные чувствительные элементы, прикрепленные за одно целое к сетке, имеющей некоторые или все дополнительные, признаки, описанные выше и ниже.

Настоящее изобретение дополнительно относится к дороге или железнодорожной насыпи, имеющей сетку, содержащую удлиненные чувствительные элементы, прикрепленные за одно целое к сетке, имеющей некоторые или все дополнительные, признаки, описанные выше и ниже. Сетка также может быть расположена как у основания, так и в промежуточных положениях насыпи, в том числе в случае насыпей на опорах.

Изобретение содержит сетку для создания откосов и перекрытия на свалке, содержащую удлиненные чувствительные элементы, прикрепленные за одно целое к сетке, имеющей некоторые или все дополнительные признаки, описанные выше и ниже. На свалке также чрезвычайно полезно иметь возможность иметь немедленную обратную связь как в случае структурных деформаций откосов вместилища или перекрытия, так и в случае колебаний температуры, которые могут быть вызваны выходом из строя.

Изобретение дополнительно относится к речному берегу (набережной), озеру или в общем виде водному бассейну, или иначе к дамбе, содержащей сетку, содержащую удлиненные чувствительные элементы, прикрепленные за одно целое к сетке, имеющей некоторые или все дополнительные, признаки, описанные выше и ниже. Действительно, в случае набережных и плотин, очевидно, очень важно иметь немедленную обратную связь в случае даже небольшой деформации конструкции, поскольку это может вызвать ослабление и последующий разрыв с потенциально катастрофическими последствиями, как в результате наводнения, которое неизбежно следует, и в результате трудности ремонта набережной, которая ранее не выдержала. Своевременность вмешательства имеет решающее значение для предотвращения разрушения набережной, и поэтому постоянный, точный и пунктуальный контроль имеет чрезвычайно большое значение. В предпочтительном случае, когда сетка содержит, по меньшей мере, один удлиненный элемент датчика температуры и деформации, можно также контролировать температуру, которая может указывать на наличие выхода из строя. Даже незначительный выход из строя, который еще не обязательно вызвал деформацию в структуре самой набережной, тем не менее может быть проблематичным, и поэтому желательно сообщить о нем. При изготовлении набережных, возможность контроля даже очень длинного участка с минимальными затратами и высокой точностью имеет особое значение. Предпочтительно, датчик представляет собой оптоволоконный датчик и даже более предпочтительно, оптоволоконный датчик, в котором используется эффект Бриллюэна.

Изобретение дополнительно относится к конструкции покрытия для труб, содержащего сетку, содержащую удлиненные чувствительные элементы, прикрепленные как за одно целое к сетке, имеющей некоторые или все признаки, описанные выше и ниже. Трубы могут быть для газа или нефти, или же для воды, например, в случае акведуков или затворов гидроэлектростанций.

Во всех описанных выше и других применениях, сетка может содержать, по меньшей мере, один удлиненный чувствительный элемент температуры и деформации. По соображениям стоимости, точности и надежности, удлиненные датчики, предпочтительно, представляют собой оптоволоконные датчики, еще более предпочтительно, оптоволоконные датчики, в которых используется эффект Бриллюэна.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Дополнительные признаки и преимущества станут очевидными из следующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, представленные в качестве неограничивающего примера, на которых:

Фиг.1 представляет собой вид примера участка сетки с шестиугольной ячейкой, включающей аспекты по настоящему изобретению,

Фиг.2 представляет собой вид второго примера участка сетки с шестиугольной ячейкой, включающей аспекты по настоящему изобретению,

Фиг.3 представляет собой вид третьего примера участка сетки с шестиугольной ячейкой, включающей аспекты по настоящему изобретению,

Фиг.4 представляет собой вид четвертого примера участка сетки с шестиугольной ячейкой, включающей аспекты по настоящему изобретению,

Фиг.5 представляет собой вид набережной реки, укрепленной сеткой с шестиугольной ячейкой, включающей аспекты по настоящему изобретению, и

Фиг.6 представляет собой вид укрепленной дорожной насыпи, содержащей сетку с шестиугольной ячейкой, включающей аспекты по настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Со ссылкой на фиг.1, показан пример участка сетки, предпочтительно, с шестиугольной ячейкой, включающей аспекты по настоящему изобретению. Сетка 1 может представлять собой сетку с шестиугольной ячейкой двойного кручения, которая может содержать множество проволок 2, 3, 2', 3', в частности металлических проволок, предпочтительно, из стали, обвитых друг вокруг друга в скрученных участках 7, 7' для образования шестиугольных ячеек 4. Скручивание следует в одном направлении скручивания в каждом скрученном участке 7, 7’: по часовой стрелке или против часовой стрелки, но постоянное на каждом скрученном участке. На фиг.3, скрученные участки 7, 7' имеют проволоки 2, 3, переплетенные в чередующемся направлении между одним и другим рядом: если проволоки 2 и 3 переплетаются друг с другом по часовой стрелке в одном ряду, проволоки 2 и 3 в нижнем и верхнем ряду переплетаются против часовой стрелки. Однако вариант, в котором все скрученные участки 7, 7’ имеют одно направление переплетения, не должен исключаться.

Сетка 1 может содержать, по меньшей мере, один удлиненный датчик 5, вставленный в продольном направлении через выбранные скрученные участки 7’. Удлиненный датчик 5 может образовывать две трапециевидные ячейки 6, окруженные двумя последовательными скрученными участками 7’ в продольном направлении, образованном направлением, вдоль которого проходит удлиненный датчик 5. Удлиненный датчик, предпочтительно, представляет собой проволоку из сплава для экстензометров, например константана - сплава меди и никеля - или любого другого известного металлического сплава, имеющего хорошую чувствительность к деформации (калибровочный коэффициент) и относительно низкую чувствительность к амплитуде деформации и температуры. Для этой цели, могут использоваться другие известные сплавы, имеющие аналогичные характеристики, например сплав меди-марганца-никеля, известный под торговым названием «манганин», сплав меди-цинка-никеля, известный как «никелевая латунь», и сплав никеля и хрома, известный как нихром. Удлиненный датчик 5 может быть покрыт слоем или оболочкой изоляционного материала. В некоторых применениях, также возможно использовать удлиненный оптоволоконный или композитный волоконный датчик.

На головках удлиненного датчика 5 с переменным интервалом предусмотрена известная система сбора данных, содержащая электронное устройство, которое обнаруживает, в случае использования, например, константановой проволоки, электрический потенциал на головках удлиненного датчика 5, и способно сообщать и/или сохранять изменение упомянутого электрического потенциала.

В случае использования оптических волокон или композитных волокон, эквивалентная система сбора данных при использовании этих волокон обеспечивается на этапе установки на строительной площадке с интервалом, который может изменяться в зависимости от специфики в отдельных однородных участках, которые должны быть проконтролированы. В системе обычно имеется, по меньшей мере, один источник света и фото детектор.

Со ссылкой на фиг.2, показан другой пример участка сетки с шестиугольной ячейкой, включающей аспекты по настоящему изобретению. В варианте на фиг.2 сетка 10 дополнительно содержит, по меньшей мере, один поперечный удлиненный датчик 11. Поперечный удлиненный датчик 11 расположен перпендикулярно удлиненным датчикам 5, которые пересекаются с поперечным удлиненным датчиком 11 в точках 12 пересечения. По меньшей мере, один поперечный удлиненный датчик 11 вставлен внутрь скрученных участков 7’’, образованных только двумя продольными проволоками 2, 3, 2’, 3’. По меньшей мере, один поперечный удлиненный датчик 11 также, предпочтительно, представляет собой проволоку из сплава для экстензометров, например константана - сплава меди и никеля - или любого другого известного металлического сплава, имеющего хорошую чувствительность к деформации (калибровочный коэффициент) и относительно низкую чувствительность к амплитуде деформации и температуры. Для этой цели, могут использоваться другие известные сплавы, имеющие аналогичные характеристики, например сплав меди-марганца-никеля, известный под торговым названием «манганин», сплав меди-цинка-никеля, известный как «никелевая латунь», и сплав никеля и хрома, известный как нихром. Поперечный удлиненный датчик 11 может быть покрыт слоем или оболочкой изоляционного материала. В некоторых применениях, также возможно использовать удлиненный оптоволоконный или композитный волоконный датчик. Поперечный удлиненный датчик 11 может быть такого же типа или отличного типа от удлиненного датчика 5. На головках поперечного удлиненного датчика 11 предусмотрена известная электронная схема, которая обнаруживает, в случае использования константана или подобного, электрический потенциал на головках поперечного удлиненного датчика 11, и способна сообщать и/или сохранять изменение этого электрического потенциала. Электронная схема может быть объединена с электронной схемой, которая определяет разность потенциалов в удлиненном датчике 5, или же может быть другой электронной схемой.

Следует отметить, что участки сетки, изображенные на фигурах 1 и 2, демонстрируют один продольный удлиненный датчик 5 и один поперечный удлиненный датчик 11, поскольку участок сетки 1, изображенный на чертежах является слишком маленьким, чтобы можно было оценить его в деталях. Тем не менее, обычно может быть предусмотрено множество продольных и поперечных удлиненных датчиков. Сетка, имеющая эти признаки, способна сообщать посредством электронной схемы или схем, расположенных на головках каждого продольного 5 и/или поперечного 11 удлиненного датчика, события деформации, вызванные, например, нагрузкой или ударами по сетке, или иначе используется в качестве структуры, образующей систему контроля, связанную с элементом, имеющим собственные характеристики механического сопротивления, например, с металлической сеткой.

Сетка 1, как описано выше со ссылкой на фигуры 1 или 2, может быть изготовлена с помощью машины того типа, который является предметом заявки PCT/IB2017/050700, того же заявителя. Следует отметить, что машина, описанная в указанной заявке на патент, не накладывает никаких ограничений на длину датчика 5. Действительно, машина подает элемент 5 непосредственно с бобины, которая не имеет ограничений по размеру, налагаемых машиной или производственным процессом. Этот аспект является особенно выгодным в случае, когда датчик представляет собой оптическое волокно, поскольку предпочтительно уменьшить количество соединений, насколько это возможно.

Со ссылкой на фиг.3, показан другой пример участка сетки 16 с шестиугольной ячейкой, включающей аспекты по настоящему изобретению. В этом случае, сетка 16 образована проволоками 18, переплетенными вместе в узлах 24, с тем, чтобы образовать шестиугольные ячейки. Через определенные промежутки, удлиненный датчик 20, который проходит в продольном направлении для образования трапециевидной ячейки со смежными проволоками 18, с которыми он переплетается в узлах 24, помещается вместо одной из проволок 18. Как описано выше в отношении примеров по фигурам 1 или 2, по меньшей мере, один продольный удлиненный датчик 20, предпочтительно, представляет собой проволоку из сплава для экстензометров, например константана - сплава меди и никеля - или любого другого известного металлического сплава, имеющего хорошую чувствительность к деформации (коэффициент тензочувствительности) и относительно низкую чувствительность к амплитуде деформации и температуры. Для этой цели, могут использоваться другие известные сплавы, имеющие аналогичные характеристики, например сплав меди-марганца-никеля, известный под торговым названием «манганин», сплав меди-цинка-никеля, известный как «никелевая латунь», и сплав никеля и хрома, известный как нихром. Продольный удлиненный датчик 20 может быть покрыт слоем или оболочкой изоляционного материала. В некоторых применениях, также возможно использовать удлиненный оптоволоконный или композитный волоконный датчик. На головках продольного удлиненного датчика 20 предусмотрена известная электронная схема, которая обнаруживает, в случае использования константана или подобного, электрический потенциал на головках продольного удлиненного датчика 20, и способна сообщать и/или сохранять изменение этого электрического потенциала. В случае, когда удлиненный датчик 20 является типом оптического волокна или композитного волокна, на его головках предусмотрена другая система сбора данных, обычно содержащая, по меньшей мере, один источник света и, по меньшей мере, один фотодетектор.

На фиг.4 показан другой пример участка сетки 16 с шестиугольной ячейкой, включающей аспекты по настоящему изобретению. В этом случае, сетка образована проволоками 18, переплетенными вместе в узлах 24, с тем, чтобы образовать шестиугольные ячейки. На определенных интервалах, удлиненный датчик 20’, который проходит в продольном направлении для образования трапециевидной ячейки со смежными проволоками 18, с которыми он переплетается в узлах 24, помещается вместо одной из проволок 18. По сравнению с фиг.3, где удлиненный датчик 20 является, по существу, прямолинейным, в примере на фиг.4 удлиненный датчик 20’ расположен с тем, чтобы образовывать изогнутые петли. В одной сетке возможно также использовать удлиненные датчики 20, расположенные, по существу, прямолинейно, а также датчики 20’, расположенные в виде петли, как показано в качестве неограничивающего примера на краях сетки на фиг.4.

Сетка, как описано выше со ссылкой на фигуры 3 и 4, может быть изготовлена с помощью машины, описанной в документе WO 2011/030316 тем же заявителем.

Со ссылкой на фиг.5, сетка, имеющая встроенные удлиненные датчики, может быть использована для создания набережной 30 реки, канала, озера и т.п. В частности, может использоваться сетка 1, описанная выше со ссылкой на фиг.1, возможно также сложенная, чтобы образовать структуру матраса. Естественно, также можно использовать сетку 10, 16, 16’, подобную сетке на фигурах 2, 3 или 4, или имеющую признаки, объединенные из признаков четырех описанных типов сеток.

Согласно известному способу набережная 30 содержит насыпь, имеющую две стороны 32 и 34: внутреннюю сторону 32, обращенную к воде, и внешнюю сторону 34, обращенную к противоположной стороне. Сетка 1 может быть использована для усиления только одной из боковых сторон 32, 34 или обеих. Для этого ее кладут на предварительно утрамбованный грунт. Впоследствии она также может быть покрыта, например, почвой, как в примере на фиг.5.

Сетка 1 размещается на грунте с удлиненными чувствительными элементами 5, предпочтительно, расположенными параллельно направлению реки или параллельно берегу, в случае водоема, или, другими словами, параллельно основному направлению самой набережной. Таким образом, один чувствительный элемент контролирует длинные участки набережной 30. Набережная дополнительно содержит магистральную линию 36 связи, предпочтительно, расположенную на вершине 38 набережной.

Набережная 30 может дополнительно содержать датчик 40 дождя, что особенно полезно в случае, когда, по меньшей мере, один из двух удлиненных датчиков 5 определяет влажность или температуру. Действительно, очевидно, что в случае дождя будет обнаружено повышение влажности и, вероятно, также изменение температуры, которые, однако, не связаны с потерей несущих способностей набережной. Таким образом, возможность контроля наличия дождевой воды позволяет правильно интерпретировать значения, регистрируемые датчиками 5.

Набережная 30 может также содержать водомер 44 для контроля высоты воды. Он также может содержать видеокамеру 42 наблюдения. Магистральная линия 36 связи передает информацию, полученную от всего оборудования, а также сигналы, обнаруженные блоками 46 управления обнаружения, расположенными на заданном расстоянии друг от друга. Блоки 46 управления обнаружения могут содержать систему сбора данных для получения сигнала от удлиненных чувствительных элементов 5.

При использовании, удлиненные датчики 5 контролируют, по меньшей мере, один параметр, например деформацию, температуру, влажность и вибрацию. Следует, в частности, отметить, что тот факт, что датчики 5 закреплены в узлах 7’ сетки 1, заставляет саму сетку быть средством, посредством которого окружающая среда входит в контакт с датчиками 5. Металлическая сетка 1, которая в проиллюстрированном примере полностью встроена в набережную, подвергается всем деформациям и вибрациям, которым подвергается конструкция, в которую она встроена, и поэтому очень эффективно передает их на датчики.

Таким образом, набережная 30 представляет собой набережную с присущим ей контролем. Естественно, тип контроля может быть изменен в зависимости от требований конкретного участка и множества переменных, таких как атмосферные условия, обнаруженная высота воды и т.д. Например, возможно изменять частоту дискретизации, но также установить разные пороги срабатывания сигнализации для каждого контролируемого параметра.

Следует подчеркнуть, что сетка 1 выполняет функции обычной металлической сетки для контроля эрозии и снижения рисков, связанных с присутствием роющих животных. Дополнительно, сетка 1, снабженная удлиненными датчиками 5, также выполняет дополнительную функцию гидравлического и геотехнического контроля.

Для создания набережной 30, показанной на фиг.5, особенно рекомендуется использование оптоволоконных датчиков 5 и, в частности, предпочтительными являются оптические волокна, основанные на явлениях рассеяния. Предпочтительным выбором является использование оптических волокон, которые используют эффект Бриллюэна, потому что они хорошо подходят для эффективного и точного контроля очень больших участков, как это действительно имеет место для берегов рек, каналов или озер, которые обычно продолжаются на многие километры.

Со ссылкой на фиг.6, сетка, имеющая встроенные удлиненные датчики, может быть использована для создания насыпи дороги или железнодорожной насыпи. На чертежах показан пример дорожной насыпи 50 на опорах и дорожной насыпи 54 без опор. Независимо от наличия или отсутствия опор 52, дорожная насыпь 50, 54 содержит, по меньшей мере, одну сетку, имеющую удлиненные датчики.

Первая сетка 60, содержащая удлиненные чувствительные элементы, расположена у основания 56 дорожной насыпи 50, 54. Вторая сетка 62, содержащая удлиненные чувствительные элементы, расположена у основания фундамента 58. Третья сетка 63, содержащая удлиненные чувствительные элементы, расположена внутри фундамента 58, который может быть связанным или несвязанным. Четвертая сетка 64, содержащая удлиненные чувствительные элементы, расположена внутри дорожного покрытия 59, которое может при желании содержать битумное щебеночное покрытие. В проиллюстрированных примерах, обе дорожные насыпи 50 и 54 содержат четыре сетки 60, 62, 63, 64, содержащие удлиненные датчики, хотя, естественно, возможно использовать одну сетку, содержащую удлиненные датчики только в одном из описанных положений, используя сетки без удлиненных датчиков в других положениях или альтернативных усиливающих структурах.

Естественно, в результате, без ущерба для принципа изобретения, варианты осуществления и детали реализации могут значительно отличаться от того, что описано и проиллюстрировано, без отхода от объема патентных притязаний изобретения.

Группа изобретений относится к изготовлению металлической сетки, имеющей переплетенные металлические проволоки, и может быть использована для различных работ по защите населения, а также для создания откосов, перекрытий, насыпей и набережных. Металлическая сетка, имеющая переплетенные металлические проволоки, образующие ячейки металлической сетки, содержит по меньшей мере один удлиненный чувствительный элемент, прикрепленный за одно целое к металлической сетке, вставляемый в сетку во время ее изготовления. Удлиненный чувствительный элемент может содержать проволоку из материала, имеющего низкий коэффициент вариации удельного сопротивления и высокий коэффициент тензочувствительности. Обеспечивается эффективный контроль деформированного состояния металлической сетки, упрощается способ ее производства. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Металлическая сетка (1, 10, 16, 16’), имеющая переплетенные металлические проволоки, образующие ячейки металлической сетки, содержащая по меньшей мере один удлиненный элемент (5, 11, 20, 20’) датчика, за одно целое прикрепленный к металлической сетке, при этом по меньшей мере один удлиненный элемент датчика добавлен к проволокам, из которых изготовлена металлическая сетка, для образования вместе с ними трехпроволочных узлов (7’) или для образования посредством замены проволоки металлической сетки элементом датчика двухпроволочных узлов (24) на переплетениях со смежными металлическими проволоками, причем по меньшей мере один удлиненный элемент датчика вставлен выборочно в узлах (7’, 24) ячеек металлической сетки в продольном направлении сетки.

2. Сетка по п. 1, в которой по меньшей мере один поперечный удлиненный элемент (11) датчика, включенный для образования ячеек металлической сетки, вставлен выборочно в узлах (7’’) ячеек металлической сетки в поперечном направлении сетки.

3. Сетка по п. 1 или 2, в которой по меньшей мере один удлиненный элемент датчика встроен в ячейки металлической сетки с образованием, по существу, прямолинейного пути или с образованием волнистого пути с петлями.

4. Сетка по любому из пп. 1-3, в которой по меньшей мере один удлиненный элемент датчика содержит, по существу, прямолинейную проволоку из материала, имеющего низкий коэффициент изменения удельного сопротивления и высокий коэффициент тензочувствительности, предпочтительно, образованную из константана или материала, имеющего аналогичные свойства, например, сплав меди-марганца-никеля, сплав меди-цинка-никеля и/или сплав никеля и хрома.

5. Сетка по любому из пп. 1-4, в которой по меньшей мере один удлиненный элемент датчика покрыт слоем или оболочкой из изоляционного материала.

6. Сетка по любому из пп. 1-5, в которой по меньшей мере один удлиненный элемент датчика представляет собой оптоволоконный датчик или композитный волоконный датчик.

7. Сетка по п. 6, в которой удлиненный элемент датчика представляет собой оптоволоконный датчик, основанный на явлении рассеяния.

8. Сетка по п. 6, в которой удлиненный элемент датчика представляет собой оптоволоконный датчик, основанный на рассеянии Бриллюэна.

9. Контролируемая набережная (30) для расположения водного пути или бассейна, содержащая насыпь с двумя боковыми сторонами (32, 34) и металлическую сетку (1, 10, 16, 16'), выполненную по любому из пп. 1-8, и встроенную по меньшей мере в одну из указанных двух боковых сторон.

10. Набережная (30) по п. 9, в которой по меньшей мере один удлиненный элемент датчика расположен параллельно основному направлению самого берега.

11. Дорожная или железнодорожная насыпь (50, 54), содержащая фундамент (58) и дорожное или железнодорожное покрытие (59), имеющее по меньшей мере одну металлическую сетку (60, 62, 63, 64) по любому из пп. 1-8.

12. Дорожная или железнодорожная насыпь (50, 54) по п. 11, в которой по меньшей мере одна сетка (60, 62, 63, 64), содержащая удлиненные элементы датчика, расположена по меньшей мере в одном из следующих положений:

- у основания (56) дорожной насыпи,

- у основания фундамента (58),

- внутри фундамента (58),

- внутри дорожного покрытия (59).

13. Способ изготовления металлической сетки по любому из пп. 1-8, в котором по меньшей мере один удлиненный элемент датчика, прикрепленный к металлической сетке за одно целое, вставляют в сетку во время ее изготовления.