[发明专利]带有应力位移监测装置的多级应力及位移控制可伸长锚杆

说明书

本发明提供了一种多级应力及位移控制可伸长锚杆与应力位移监测装置，能解决现有技术中的刚性锚杆不能较大范围地适应岩土体位移及应力控制的不足，而背景技术中的一种自伸缩大变形锚杆亦不能对边坡进行分级控制，其主要是以弹性控制，对实际岩土体后续应力增大或形变控制改变的适应能力不够。方案是，包括套管，所述套管包括多节间隔布置的管体，最下端的管体下端连接有底座，最上端的管体上端固定有托盘，每两个相邻的管体的圆周端面之间连接有受力弹性体和特定屈服受力抗拉体，托盘上安装有检测托盘位移的位移传感器，位移传感器经无线信号发射装置将检测的信号发射给无线信号接收装置，无线信号接收装置连接有监测主机。

技术领域

本发明涉及锚杆，特别是一种多级应力及位移控制可伸长锚杆与应力位移监测装置。

背景技术

锚杆在岩土工程中应用广泛，锚杆加固常用于边坡、基坑、隧道、巷道以及城市地下空间等工程中，在地下深部矿场及能源开采中也常用到。锚杆能主动加固岩土体，能充分发挥岩土体自身的稳定能力，有效控制岩土体的形变，最大限度地保持围岩完整性，防止岩土体整体坍塌破坏。同时，锚杆对原岩土体破坏少、扰动小，而且易施工、经济、安全环保的重要特点。

在围岩高应力条件下，尤其是在软岩地区，由于受外部加卸荷载、振动冲击等作用下常常表现出大变形特点。而现有技术中的锚杆多数直接将锚杆的一端锚固在锚孔底部，另一端锚固在边坡外侧面上。这种锚杆极限拉伸长度较小，当围岩发生较大变形时，普通锚杆往往不能满足工程安全所要求的适应围岩较大变形而常常出现锚头失效、锚杆被拉断等破坏现象，从而使锚杆的锚固作用丧失，进而导致工程事故。

中国实用新型专利公开了一种自伸缩大变形锚杆，专利号为201621376559.5，该专利的锚杆伸缩量为L，其变形量主要由弹簧及锚杆两部分来承担，此种结构仍有待更新完善（仍有缺陷），该实用新型主要存在以下不足：其一，若实际工程中出现承重或载荷增大，而允许的变形量又较少，在这种工况下再继续增大锚杆的承载能力变得较为困难，比如更换或是增大弹簧4的强度极为困难，正如0014段中所述锚杆与活塞为一体结构。其二，若实际工程中由于承重或载荷增大，而允许有较大的变形量，在这种工况下由于锚杆的承载能力最大值是一定的，允许的变形量若大于原设计的锚杆最大变形量时，若再增大弹簧4最大伸长量同样较为困难，正如0014段中所述锚杆与活塞为一体结构。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种多级应力及位移控制可伸长锚杆与应力位移监测装置，能有效解决现有技术中的刚性锚杆不能较大范围地适应岩土体位移及应力控制的不足，而背景技术中的一种自伸缩大变形锚杆亦不能对边坡进行分级控制，其主要是以弹性控制，对实际岩土体后续应力增大或形变控制改变的适应能力不够。

其解决的技术方案是，包括套管，所述套管包括多节间隔布置的管体，最下端的管体下端连接有底座，最上端的管体上端固定有托盘，每两个相邻的管体的圆周端面之间连接有受力弹性体和特定屈服受力抗拉体，所述托盘上安装有检测托盘位移的位移传感器，所述位移传感器经无线信号发射装置将检测的信号发射给无线信号接收装置，无线信号接收装置连接有监测主机。

优选的，所述受力弹性体的数目与特定屈服受力抗拉体均为多个。

优选的，所述受力弹性体与特定屈服受力抗拉体数目一致，所述特定屈服受力抗拉体均匀间隔布置在两个管体之间，所述受力弹性体套在特定屈服受力抗拉体上。

优选的，所述受力弹性体外间隔套有套筒。

优选的，所述受力弹性体外间隔套有第一伸缩筒，所述第一伸缩筒的两端连接在相邻的两管体之间。

优选的，还包括第二伸缩筒，所述第二伸缩筒连接在两相邻管体之间，所述受力弹性体与特定屈服受力抗拉体均置于第二伸缩筒内。

优选的，所述托盘中心设有通孔，所述底座上固定有置于套管中与套管同轴心的螺杆，所述螺杆的另一端经通孔穿出，所述螺杆穿出部分上旋拧有螺母。