[发明专利]预应力钢绞线锚索张拉力的检测系统与方法

权利要求书

1.一种预应力钢绞线锚索张拉力的检测方法，其采用预应力钢绞线锚索张拉力的检测系统实现，所述的预应力钢绞线锚索张拉力的检测系统，包括钢绞线（1）、岩体（2）、托板（4）、锚具（5）及锚固体（11），岩体（2）上设有钻孔（3），钻孔（3）底部设有与岩体（2）固接的锚固体（11）；钢绞线（1）一端通过钻孔（3）锚固在钻孔（3）底部的锚固体（11）内，钢绞线（1）的另一端穿过托板（4）和锚具（5）；托板（4）设置在钻孔（3）的孔口处，锚固于岩体（2）中；锚具（5）与托板（4）相接触；所述的锚具（5）上设有加速度传感器（7）及击振器（8），加速度传感器（7）与电脑（10）连接；所述的加速度传感器（7）的振动方向平行于锚固后的钢绞线（1）的轴线；

其特征是：包括如下步骤：

1）根据支挡结构的设计图纸进行施工放线，定出岩体（2）的支挡结构钻孔（3）位置，在岩体（2）中施工形成钻孔（3），在钻孔（3）内注入锚固材料，使之在钻孔（3）的底部形成与岩体（2）相互固结的锚固体（11）；将钢绞线（1）一端通过钻孔（3）达到钻孔（3）底部，与钻孔（3）底部的锚固体（11）锚固；将钢绞线（1）另一端穿过托板（4）和锚具（5），将托板（4）置于钻孔（3）的孔口处，并锚固于岩体（2）中，并使得锚具（5）与托板（4）保持接触；

2）锚固体（11）达到锚固强度后，张拉穿过锚具（5）的钢绞线（1）的一端，经锁定锚具（5）后钢绞线（1）成为预应力钢绞线锚索（1a）；

3）在锚具（5）的端面上设置加速度传感器（7）及击振器（8），并将加速度传感器（7）通过数据采集器（9）与电脑（10）连接；

4）操作电脑（10），电脑（10）发出信号采集命令，控制击振器（8）动作，使锚具（5）振动，锚具（5）的振动信号通过数据采集器（9）传输回电脑（10）；

5）对采集的锚具（5）的振动信号进行处理，获得预应力钢绞线锚索和锚具（5）组成的系统在预应力钢绞线锚索（1a）长度方向振动的一阶振动频率，根据一阶振动频率获取预应力钢绞线锚索（1a）的张拉力；按以下两个计算式对预应力钢绞线锚索（1a）的张拉力进行计算；

式中：k为锚具（5）与托板（4）的法向接触刚度，ω为预应力钢绞线锚索（1a）和锚具（5）组成的系统在预应力钢绞线锚索（1a）长度方向的振动系统的一阶振动频率， T为预应力钢绞线锚索（1a）的张拉力，L为钢绞线竖向预应力筋（1a）长度，E为钢绞线（1）的弹性模量单位，m为钢绞线（1）单位长度的质量，M为锚具（5）的质量和外露段（6）的质量之和。