[发明专利]预应力钢绞线锚索张拉力的检测系统与方法

说明书

本发明公开了一种预应力钢绞线锚索张拉力的检测系统，包括钢绞线、岩体、托板、锚具、锚固体，岩体上设有钻孔，钻孔底部设有与岩体固接的锚固体；钢绞线一端通过钻孔锚固在钻孔底部的锚固体内，钢绞线另一端穿过托板和锚具；托板设置在钻孔孔口处，锚固于岩体中；锚具与托板保持接触；所述的锚具上设有加速度传感器及击振器，加速度传感器与电脑连接。本发明结构简单，检测成本较低，使用安全可靠，它不仅能适应大面积检测要求，而且能适应由钢绞线、钢绞线配套的锚具等组成的各种紧固构件的有效张拉力的检测。本发明还公开了一种预应力钢绞线锚索张拉力的检测方法。

技术领域

本发明涉及由钢绞线与锚具配套使用锚固岩体的锚固力检测装置及方法，尤其是预应力钢绞线锚索张拉力的检测系统与方法。

背景技术

预应力钢绞线锚索锚固技术以其显著的技术经济效益，获得了广泛应用。早在1980年，北威尔士的煤矿加固工程，最早出现用钢筋加固岩层。1934年阿尔及利亚的舍尔法坝加高工程最早使预应力钢绞线锚索。我国1964年首次在眉山水库的坝基加固中采用了预应力钢绞线锚索，早期预应力钢绞线锚索采用钢丝绳，配套的锚具可靠性差，致使锚固效率低，并没有得到推广应用。随着高强钢绞线及配套锚具引入我国，我国自主制造的高强钢绞线及高锚固效率的配套锚具大量用于结构、桥梁施加预应力，形成了相应的高强钢绞线及配套锚具国家标准，预应力钢绞线锚索锚固工程技术的发展尤为迅速，几乎已触及土木建筑高边坡、大坝、深基坑等锚固支护。特别是广泛的高填深挖现象使预应力钢绞线锚索锚固技术变得尤为重要，它是一种主动支护手段，给岩体(岩土体)提供的主动压力能有效地限制岩体坡面变形且保持其稳定性，大大改善了支护结构的受力条件，不仅减轻了结构物本身自重、节省了工程材料，更重要的是在侧限受到严格限制的地带，支护中采用预应力钢绞线锚索更显示其独特的优越性。如深基坑桩锚技术、边坡框架预应力钢绞线锚索支挡结构等就是非常成功的应用。然而在施工和使用过程中，预应力钢绞线锚索不可避免地会出现一定量的预应力损失，损失因素包括锚固系统回缩、钢筋松弛、土体流变压缩等，如何使预应力钢绞线锚索保持长期稳定的预应力是关系到加固工程成败的一项基本因素。若预应力明显小于设计值，将导致锚固功能失效；若预应力明显大于设计值(超张拉)有可能导致锚固体破坏，基于此，为了确保有效的锚固功能及预应力钢绞线锚索在使用过程中的安全，有必要借助方便可靠的检测手段对预应力钢绞线锚索的预应力有效程度做出评估。目前检测方法有通过装传感器、贴应变片、杆体钻孔声波测距等获得应变来换算预应力，对于大工程成本过高且不方便，仅适于科研；还有油表控制法，其精度偏低(对损失判断粗糙)且不能长期监测预应力钢绞线锚索预应力的大小。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单，检测成本较低，使用安全可靠的预应力钢绞线锚索张拉力的检测系统及方法，它不仅能适应大面积检测要求，而且能适应由钢绞线、钢绞线配套的锚具等组成的各种紧固构件的有效张拉力的检测。

本发明采用的技术方案是：一种预应力钢绞线锚索张拉力的检测系统，包括钢绞线、岩体、托板、锚具、锚固体，岩体上设有钻孔，钻孔底部设有与岩体固接的锚固体；钢绞线一端通过钻孔锚固在钻孔底部的锚固体内，钢绞线另一端穿过托板和锚具；托板设置在钻孔孔口处，锚固于岩体中；锚具与托板保持接触；所述的锚具上设有加速度传感器及击振器，加速度传感器与电脑连接。

上述的预应力钢绞线锚索张拉力的检测系统中，加速度传感器经磁力吸座或橡胶泥或石膏泥固定安装在锚具端面处。

上述的预应力钢绞线锚索张拉力的检测系统中，加速度传感器的振动方向平行于锚固后的钢绞线的轴线。

上述的预应力钢绞线锚索张拉力的检测系统中，锚固后的钢绞线设有外露段或不设有外露段。

上述的预应力钢绞线锚索张拉力的检测系统中，锚固体采用的材料为能使岩体、钢绞线、锚固材料相互固结的材料。

一种利用上述的预应力钢绞线锚索张拉力的检测系统的预应力钢绞线锚索张拉力的检测方法，包括如下步骤：