[实用新型]锚索张拉自动监控系统

说明书

(一)技术领域：

锚索张拉自动监控系统，属长度测量类(G01B)、压力测量类(G01L)和控制调节监测类(G05B)。

(二)背景技术：

预应力锚固(锚索)是指通过特殊工艺将钢绞线变成长期处于高应力状态下的受拉结构，以此增强被钢绞线加固岩体的强度，改善岩体应力状态和提高岩体稳定性。但是预应力锚固是一项工序复杂、制约因素较多、难以补救的隐蔽工程，因此在锚索施工的张拉过程中，做好实时监测，严格保证施工质量非常重要。现有采用的锚索测力计可以解决应力长期监测，但因其昂贵的成本无法针对每一束锚索单元体实施，同时测力计无法实现对锚索弹性伸长值的测定，因而不能解决锚索应力施加的实时监控与自动记录。

作为检查和验证锚索施工成果和效用关键环节的预应力施加——锚索张拉，还是沿袭传统的张拉力由油压表测读，结合测量钢绞线弹性伸长值核验的“双控法”原则，这种方法在水利水电及其他岩土工程施工领域中普遍使用。该方法全部靠人工操作精度不高、劳动强度大、施工效率低、存在较大的人为误差，同时也无法实现实时监控和反馈，对锚索这类隐蔽性工程施工质量难以起到应有的保障作用，因而不适应日新月异的岩土工程的发展。

(三)发明内容：

本实用新型提出的锚索张拉自动监控系统，就是解决现有测力计成本昂贵无法对每一束锚索单元体实施、无法测伸长值的问题；解决现有油压表测读和钢绞线弹性伸长测量结合的“双控法”精度低、劳动强度大、效率低及不能实时监控的问题。其技术方案如下：

锚索张拉自动监控系统，包括千斤顶3及液压系统，其特征是：

(A)设置拉杆式位移传感器2，通过夹具2.3安装固定在千斤顶3缸体3.3上；位移传感器活动杆2.1前端2.1A直接固定于活塞3.1；或者活动杆前端2.1A固定于装于活塞前端的圆环3.5，圆环为轴向随活塞移动，周向相对活塞转动的圆环活接结构；位移传感器信号输出端经长距离信号线2.4接数据采集模块5输入端。(B)在千斤顶回油管3.4上装设压力传感器4，再经压力变送器4.1和长距离信号线4.2接设置的数据采集模块5输入端。(C)数据采集模块5内有顺次连接的信号调理电路5.1、模/数转换器5.2和数据存储器5.3。其中信号调理电路5.1有电流--电压信号转换和滤波器。数据采集模块输出端接设置的监控仪主机6。(D)监控仪主机6内设有中央处理器6.1、数据存储器6.2和串行通讯口6.3。监控仪主机6输出端接电机驱动模块7和自动存储输出系统8，或增设键盘、显示屏和打印机。电机驱动模块7输出端接千斤顶液压系统电机9控制回路。(E)自动存储输出系统8内有数据传输模块8.1和U盘8.2。

上述位移传感器活动杆安装采用的圆环活接结构、两传感器选型等下面结合附图详细描述。

本实用新型有益效果：①用先进的高精度传感器代替千分尺和压力表，进行自动测量，实现了量测手段的飞跃。位移传感器设计量程200mm，同千斤顶活塞行程相同，设计精度0.5％，分辨率为0.2mm；用高精度陶瓷电容式压力传感器，0.5％精度压力变送器。A/D转换器精度达0.025。②用自动数据采集系统代替人工测量，大大减少了量测误差。③用功能强大的监控系统对张拉施工过程进行实时的自动监测和控制，削减了繁琐的工序劳动。④用可靠的数据库代替人工记录对施工数据进行保存，保证了施工原始记录的及时性和真实性。⑤用数据整理系统代替人工手动汇总，并对数据进行整理与分析，结合新版本锚固施工规范要求，可自动生成施工报表，实现施工报表规范化。⑥用传统的锚索张拉一束锚索，油泵操作、钢绞线伸长值测量及数据记录需要三人，同时还需要进行繁琐、冗长的数据统计、分析与计算。用自动监控系统，只需要一人便可完成。若实现群锚张拉，可节省人工三分之二。⑦模拟信号调理电路5.1将电流信号变为电压信号并除去干扰信号以保证采集的锚索变形和张力失真率小。⑧活塞前端设圆环活接结构和环形防护。实现活动杆既可随活塞移动，又可实现钢绞线、活动杆旋转，活塞不随旋转，不影响位移测量误差和损坏传感器。

(四)附图说明：

图1本实用新型锚索张拉自动监控系统总布置示意图

图2张拉自动控制方法编程流程图

(五)具体实施方式：

本实施例按以下几大部分，分别描述。