[发明专利]一种可换监测元件的智能拉索及其制备安装施工方法

说明书

一种可换监测元件的智能拉索，包括监测元件和拉索两大部份，所述拉索包括成品拉索和现场施工安装拉索，所述拉索中沿纵向方向全长至少有一个孔道，该孔道中有一监测元件，监测元件通过数据线与外界相连；所述的监测元件包括由光纤光栅传感器、布里渊光纤或振弦传感器以及其它形式的应变计、温湿度传感器构成的监测元件组件；监测元件是在成品拉索制作过程中按设计要求张拉到设计力值后再穿入孔道，施加一定的张紧力后两端锁紧固定；或是在现场施工安装拉索按设计要求张拉到设计力值完成施工后，再穿入孔道，施加一定的张紧力后两端锁紧固定。该智能拉索能实时监测拉索索力变化情况，并能在服役过程中方便更换拉索内各类监测拉索状态的传感器系统。

技术领域

本发明涉及一种智能拉索，尤其涉及一种可换监测元件的智能拉索及其制备安装施工方法。

背景技术

桥梁拉索在结构受力中起关键作用，由于环境腐蚀、疲劳损伤、服役内力重分布等原因，拉索极易受损，未安装长效监测系统情况下，不易了解拉索实际健康状况；光纤光栅测试技术是基于波长信息的绝对测量技术，具有电绝缘性好、耐久性好、耐高温耐腐蚀等诸多优点；早在2003年国内就进行了智能拉索的研制工作，多项发明专利申请技术先后公开了一些用于斜拉索、吊杆拱桥、缆索、悬索桥等拉索体系的光纤光栅智能拉索，具有自动监测拉索受力功能；但以上这些专利申请技术方案都有一个共同点，在制索时将光纤光栅传感器与拉索制作为一个整体，在拉索受力时，光纤光栅传感器与拉索同步受力，测量索力；但光纤为脆性材料，其受力后拉伸应变量小于钢材，以上专利申请技术都存在光纤植入后，在制索标定过程或工程使用一段时间后失效的情况；因此，此类产品未能大批量推向市场。按现有技术方案，若将监测元件改用布里渊光纤同样存在光纤受力后拉伸应变量小于钢材问题；若将监测元件改用振弦传感器或其它形式的应变计，也存在长效监测过程中因松驰导致测力不准或失效的问题，监测元件难以与拉索寿命同步，一但失效或测力不准，结构件中预设的监测功能则无法起作用。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种土木工程结构用的一种可换监测元件的智能拉索，该种可换监测元件的智能拉索采用光纤光栅传感器、布里渊光纤、振弦传感器或其它形式的能监测拉索状态的敏感元器件，实时监测拉索索力变化情况，能方便更换拉索内各类能监测拉索状态的传感器系统，在服役过程中，不但可检测拉索索力变化，还可监测温湿度变化情况，在更换能监测拉索状态的传感器系统时，还可采用内视镜观察索体内部腐蚀状况。本发明同时提供了该一种可换监测元件的智能拉索的制备、安装施工方法，其制备、安装施工方法简单、效率高。

解决上述问题的技术方案是：一种可换监测元件的智能拉索，包括监测元件和拉索两大部份，所述拉索包括成品拉索和现场施工安装拉索，其特征在于：

所述拉索中沿纵向方向全长至少有一个孔道，该孔道中有一监测元件，监测元件通过数据线与外界相连；

所述的监测元件包括光纤光栅传感器监测元件组件、布里渊光纤监测元件组件、振弦传感器监测元件组件以及其它形式的应变计、温温湿度传感器或其它能监测拉索状态的敏感元器件构成的监测元件组件；

监测元件是在成品拉索制作过程中按设计要求张拉到设计力值后再穿入孔道，施加一定的张紧力后两端锁紧固定；或是在现场施工安装拉索按设计要求张拉到设计力值完成施工后，再穿入孔道，施加一定的张紧力后两端锁紧固定。

所述可换监测元件的智能拉索的进一步技术方案是：所述拉索为冷铸式钢丝成品索、冷铸挤压式钢绞线成品索或挤压式钢绞线成品索时，在各成品索中沿纵向方向全长至少有一个孔道，监测元件是在成品拉索制作过程中，当冷铸式钢丝成品索、冷铸挤压式钢绞线成品索或挤压式钢绞线成品索按设计要求张拉到设计力值后再穿过孔道，监测元件的载体被加力后再被固定；构成可换监测元件的冷铸式钢丝成品索智能拉索、冷铸式钢绞线成品智能拉索或挤压式钢绞线成品索智能拉索。