[发明专利]压力分散型锚索受力状态监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种锚索受力状态监测装置，尤其涉及一种压力分散型锚索受力状态监测装置；具体地说，主要是针对一种新型的压力分散型锚索的受力状态监测，能评价采用压力分散型锚索进行边坡加固时的加固效果，同时为分析压力分散型锚索预应力损失和锚索超张拉、补偿张拉等提供了直接的依据。本发明可监测采集压力分散型锚索的受力状态。

背景技术

据近年来统计，因边坡失稳形成的地质灾害给经济建设和人民生命财产带来的损失，在我国每年近300亿元。我国目前处于经济建设高速发展阶段，在交通、水利、能源建设等大型建设都会遇到大量的边坡工程问题，而锚索已成为边坡加固的主要手段之一。工程实践表明：对采用锚索加固的边坡，应进行锚索受力状态的监测，可以评价边坡的加固效果，同时为分析锚索预应力损失和锚索超张拉、补偿张拉等提供了直接的依据。

目前在工程上应用最多的锚索是拉力集中型锚索。由于拉力集中型锚索锚固段上的粘结应力分布不均匀，存在应力集中现象，容易产生渐进性破坏，因而最近开发出了压力分散型锚索，其特点是将施加的预应力分散到整个锚固段上，从而克服了应力集中的缺陷，提高了锚索的承载力。相对于普通拉力集中型锚索来说，压力分散型锚索提供的承载力更大，使用寿命更长，受力状态更合理。

传统的拉力集中型锚索受力状态监测一般采用锚索测力计，将锚索测力计安装在锚头与锚垫板之间，监测锚索在工作状态下的受力状态。由于压力分散型锚索的作用机理与拉力集中型锚索存在着差异，采用传统的锚索测力计无法监测压力分散型锚索每个锚固单元的受力状态，也就不能有效地验证加固的有效性，同时也不可能说明压力分散型锚索的优越性。这就需要研究一种监测装置，以实现评价压力分散型锚索的加固效果，同时分析压力分散型锚索预应力损失和锚索超张拉、补偿张拉等问题。

基于压力分散型锚索的优点和对边坡加固的重要意义，研究压力分散型锚索受力状态监测方法及其装置具有重要的工程应用价值。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有技术存在的上述缺点和不足，提供一种压力分散型锚索受力状态监测装置。

本发明的目的是这样实现的：

如图1，本发明包括锚索钻孔(10)、承载体(20)、钢绞线(30)、锚垫板(40)、扩展板(50)、锚索计(60)、锚板(70)、数据测试仪(80)；

其位置和连接关系是：

从锚索钻孔(10)的内端头向外端头依次设置有承载体(20)、锚垫板(40)、扩展板(50)、锚索计(60)、锚板(70)；

钢绞线(30)的一端连接承载体(20)，另一端依次穿过锚垫板(40)、扩展板(50)的扩展孔再和锚索计(60)、锚板(70)对应连接，锚索计(60)测量承载体(20)的受力状态；

数据测试仪(80)和锚索计(60)连接，数据测试仪(80)显示承载体(20)的受力状态；

承载体(20)根据压力分散型锚索设计的预应力大小为2个～5个。

本发明的工作原理是：

利用锚索计直接测定每根钢绞线的受力状态，考虑到压力分散型锚索的单元锚固段一般由两束钢绞线组成，测得钢绞线的受力状态就可以获得单元锚固段的受力状态。由于标准的锚具尺寸限制，无法在标准的锚具上面安装小型的锚索计以及小型的锚板，因此为了不破坏锚索锚垫板的内部结构，专门设计一个扩展板，从外部将原有的锚索钢绞线张开，然后安装锚索计和锚板，在锚索张拉过程和张拉完毕后都可以监测到锚索的受力状态。既可以评价压力分散型锚索的加固效果，同时分析压力分散型锚索预应力损失和锚索超张拉、补偿张拉等问题，还可以监测运营期间加固对象的稳定性。该装置已被应用到沪蓉西高速公路湖北宜昌—恩施段部分边坡的监测工作中，取得了良好的效果。

本发明具有以下优点和积极效果：

①可应用于压力分散型锚索的受力状态监测，既可以评价压力分散型锚索的加固效果，同时分析压力分散型锚索预应力损失和锚索超张拉、补偿张拉等问题，还可以监测运营期间加固对象的稳定性。

②测试原理直观、结构简单、精度高、稳定性好、易于操作、拆卸方便，对安装测试人员没有很强的技术要求。

③应用广泛，可应用于高速公路、铁路、矿山、水电站等工程中应用压力分散型锚索加固的人工边坡或滑坡的监测。

附图说明

图1—本发明组成示意图；

图2—扩展板结构图(主视)；

图3—图2的剖视图。

其中：

10—锚索钻孔；

20—承载体，