[发明专利]一种构造钢筋应力耦合连接器及连接与继续监测构造钢筋应力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种构造钢筋应力耦合连接器及连接与继续监测构造钢筋应力的方法，主要用于混凝土结构钢筋、地下洞室钢筋格栅拱架等钢筋应力耦合连接，即结构受力钢筋截断后再连接时使该钢筋应力恢复到原有的水平，使混凝土结构或钢筋支护结构保持原有的状态或者应力分布。

背景技术

由于地下洞室围岩地质条件的复杂性，工程上必须对其进行支护，包括锚杆支护、钢筋混凝土衬砌支护、型钢拱架支护、钢筋格栅拱架支护等等。为了了解洞室围岩变形及稳定过程，以及支护结构的受力状态，我们需要布置一些监测仪器，其中在一些重点洞段和关键部位（或位置）的构造钢筋上布置钢筋计是安全监测的主要方法之一。

在工程实际中，一般情况下的构造钢筋应力是未知的，因此，本发明所提出的构造钢筋应力耦合连接器并不是用于一般构造钢筋的应力耦合连接，而是针对布置有钢筋计的构造钢筋，并且需要更换钢筋计的场合。

现有的检测装置是将钢筋计连接在构造钢筋上测量其应力，在监测的历时过程中一旦钢筋计因质量、强震、测值超限等原因失效后，一般无法进行修复，也不能进行更换。不能更换的原因主要是：

1）一旦取下钢筋计，该构造钢筋就失去了原有的作用，其损失的应力转由结构的其它部分（包括相邻的构造钢筋）承担，并达到新的应力平衡。

2）更换上新的钢筋计（钢筋计与构造钢筋对焊连接）以后，构造钢筋并不受力，此时钢筋计测得的应力为零。

3）如果洞室围岩的稳定状态发生了新的变化，钢筋计可实测到这种变化的情况，但实测变化量与正常状态的构造钢筋所发生的变化量并不相同，量级很小，也无可预知的等比关系。

因此，一旦监测构造钢筋应力的钢筋计损坏，还没有一种现有技术可以恢复对原有构造钢筋应力的继续监测。

发明内容

为了克服现有技术在钢筋计损坏后不能恢复对原有构造钢筋应力继续监测的不足，本发明旨在提供一种构造钢筋应力耦合连接器，该连接器主要用于工程结构钢筋应力耦合连接，即结构受力钢筋截断后再连接时能使该钢筋应力恢复到原有的水平，从而使混凝土结构或钢筋支护结构保持原有的状态或者应力分布。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种构造钢筋应力耦合连接器，其结构特点是，包括螺母柱体和与螺母柱体螺纹连接的两个连接头，以及与连接头配套的锁紧螺母；所述螺母柱体的内螺纹孔分为左右两部分，两部分的内螺纹孔的螺纹旋向相反，左右两个连接头旋进至螺母柱体内且两个连接头之间具有间隙。

所述螺母柱体的中部位置开有与两个连接头之间的间隙连通的排气小孔。

进一步地，本发明提供了一种用于对构造钢筋的应力进行继续监测的装置，包括钢筋计，其结构特点是，还包括与钢筋计对焊连接的如上所述的构造钢筋应力耦合连接器，将所述构造钢筋应力耦合连接器对焊串接在构造钢筋的切口处，即原钢筋计的位置，形成新的结构受力钢筋的整体结构。

藉由上述结构，一种构造钢筋应力耦合连接器，包括螺母柱体和与螺母柱体两端螺纹连接的左右连接头，以及左右两端连接头上配套的锁紧螺母；螺母柱体的内螺纹孔分为左右两部分，螺纹旋向相反，左右连接头旋进至螺母柱体的中部，之间留有间隙；为了便于两个连接头靠近时，间隙内的空气能够顺利排出，在螺母柱体的中部开有与两个连接头之间的间隙连通的排气小孔。

若卡住螺母柱体两端的连接头，避免其扭转，再旋转螺母柱体可使左右连接头产生向中间靠拢的位移。

将上述装配好的构造钢筋应力耦合连接器串焊在构造钢筋的断点（或间断）处，实现了形式上的构造钢筋连接（此时构造钢筋的应力等于零），然后旋转螺母柱体可使左右连接头产生向中间靠拢的位移，也就是对构造钢筋施加了拉应力，当施加的拉应力达到我们的要求值后用锁紧螺母将螺母柱体与连接头锁紧，完成了构造钢筋的应力耦合连接。因此，本发明提出的构造钢筋应力耦合连接器，主要用于构造钢筋的应力耦合连接，即结构受力钢筋截断后再连接时使该钢筋应力恢复到原有的水平，保持结构的原有受力状态或者应力分布。

本发明提供的构造钢筋应力耦合连接器，最适合用于对安装在构造钢筋上的钢筋计的更换。所构成的应用装置包括构造钢筋应力耦合连接器和与之对焊连接的新钢筋计，然后再将其串焊连接在构造钢筋上被更换钢筋计的位置，以实现继续监测构造钢筋的应力。

进一步地，本发明提供了一种利用上述的构造钢筋应力耦合连接器进行连接与继续监测构造钢筋应力的方法，包括如下步骤：

1）、将已损坏或失效的钢筋计从构造钢筋上切除；