[实用新型]一种智能钢绞线

说明书

技术领域

本实用新型涉及预应力钢绞线，特别涉及的是可实时监测受力状态的一 种智能钢绞线。

背景技术

在桥梁和铁路基础构件中，广泛使用钢绞线作为混凝土构件的载体。每 根钢绞线是由多根钢丝缠绕构成，在使用过程中，每根钢绞线都处于拉伸状 态。现有技术无法监测每根钢绞线在使用过程中的拉应力的变化，当其中一 根钢绞线由于安装误差或者出现突发大应力状态，使得其工作拉应力超过其 屈服应力时，钢绞线会处于屈服拉伸状态，当变形值超过极限，此根钢绞线 最大承载应力急剧变小，出现断裂。由于其中一根钢绞线失去工作能力而使 得其它钢绞线工作应力增大，极大增加了整体钢绞线断裂的风险，危害整个 桥梁、路基等建筑的安全。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种避免风险， 实时监测每根钢绞线受力状态的一种智能钢绞线。

解决上述技术问题的技术方案是：一种智能钢绞线，所述智能钢绞线包 括：多根钢丝和一根碳纤维复合棒；所述碳纤维复合棒设置在多根钢丝中心， 多根钢丝缠绕在碳纤维复合棒外缘上；所述碳纤维复合棒包括：复合碳纤维 和设置在复合碳纤维中的光纤。

优选方案是：所述光纤连接到能检测光纤光栅变化的光时域反射仪上。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1、本实用新型利用碳纤维和光纤复合棒来代替传统位于钢绞线中心位 置的中心缆，通过监测光纤光栅变化来实现预应力钢绞线受力状态的实时监 测，提前发现钢绞线隐患，极大提高安全性。

2、本实用新型有助于实现整个桥梁或者建筑的实时监测和智能化管 理。

3、本实用新型应用到混凝土中以时，由于与混凝土固结在一起，可以 间接反应混凝土工作状态中的应力变化，及早发现混凝土中裂缝等缺陷的存 在。

4、本实用新型结构简单，制作方便，适合大面积推广。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是图1的横截面图。

《附图中序号说明》

1：智能钢绞线；1a：钢丝；2：碳纤维复合棒；2a：复合碳纤维；2b： 光纤；3：光时域反射仪；4：导线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进一步详述。

本实用新型提供一种智能钢绞线1，所述智能钢绞线1包括：多根钢丝 1a和一根碳纤维复合棒2；所述碳纤维复合棒2设置在多根钢丝1a中心， 多根钢丝1a围绕碳纤维复合棒2按照一个螺旋方向缠绕在碳纤维复合棒2 外缘上；所述碳纤维复合棒2包括：复合碳纤维2a和设置在复合碳纤维2a 中的光纤2b。

所述光纤2b通过导线4连接到能检测光纤2b光栅变化的光时域反射仪 3上。

更具体的说，如图1、图2所示，6根钢丝1a将一根碳纤维复合棒2 包围在中间，碳纤维复合棒2替代钢绞线中心缆的位置，碳纤维复合棒2的 抗拉强度可以达到1800MPa以上,制成后的碳纤维复合棒2缠绕在直径为 700mm的工字轮上备用。

本实用新型的碳纤维复合棒2是由复合碳纤维2a和光纤2b通过机械 挤压，加热固化，紧密结合在一起。

在使用过程中，智能钢绞线1像钢绞线一样进行预应力施工，在预应力 施工完成后，将智能钢绞线1端头处的多根钢丝1a剥开，露出碳纤维复合 棒2，再剥掉混合碳纤维2a露出光纤2b，将光纤2b连接到光时域反射仪3 上。

光时域反射仪3是通过发射光信号，能检测出光纤2b中光栅的变化， 从而反映其所受应力变化。来查找是哪一只钢绞线出现了损坏。另一方面也 可以将多根钢绞线的光纤2b都连接到一台统一的实时监测设备上，对混凝 土构件中的多根钢绞线进行实时监控。当其中一根智能钢绞线1受力过大引 起钢绞线变形时，内置的光纤2b会随着变形，在实时监测设备上就可以显 示出钢绞线工作中的内应力变化情况，从而提前发现隐患，增加安全性。