[发明专利]基于智能锚具的锚杆轴力远程监测系统及用该系统的监测方法

权利要求书

1.基于智能锚具的锚杆轴力远程监测系统，其特征在于：包括智能锚具、处理器、服务器以及接收器，智能锚具与处理器通讯连接，处理器与接收器通讯连接，智能锚具包括锚环、用于夹持锚杆钢绞线的分体式锚具、用于感测所述锚环的环向应变的应变片以及与应变片连接的数据采集器，锚环套装在分体式锚具外，应变片沿锚环的环向固定在锚环的锁环外壁。

2.如权利要求1所述的基于智能锚具的锚杆轴力远程监测系统，其特征在于：所述处理器通过无线通讯方式与所述数据采集器通讯连接，处理器连接服务器，服务器通过无线通信方式与接收器连接。

3.如权利要求2所述的基于智能锚具的锚杆轴力远程监测系统，其特征在于：所述接收器为Pad、智能手机、PC或其它显示终端。

4.如权利要求3所述的基于智能锚具的锚杆轴力远程监测系统，其特征在于：所述锚环包括第一锚环和第二锚环，第一锚环和第二锚环通过连接件锁定在一起，第一锚环和第二锚环围成用于安装分体式锚具的锚具安装槽。

5.如权利要求4所述的基于智能锚具的锚杆轴力远程监测系统，其特征在于：还包括补偿片，补偿片沿所述锚环的轴向固定在锚环的锁环外壁，补偿片连接至所述数据采集器。

6.如权利要求5所述的基于智能锚具的锚杆轴力远程监测系统，其特征在于：所述分体式锚具包括两片相同的第一分体式锚具和一片第二分体式锚具，第二分体式锚具设置在两片第一分体式锚具之间，所述第一分体式锚具上设置有第一半锥孔和第一半穿筋孔，所述第二分体式锚具的两侧均设置有与第一半锥孔匹配的第二半锥孔和与第一半穿筋孔匹配的第二半穿筋孔，第一半锥孔和第二半锥孔围成锥孔，每根锚杆的所述钢绞线通过两片夹片安装在锥孔中。

7.如权利要求6所述的基于智能锚具的锚杆轴力远程监测系统，其特征在于：所述第一锚环和所述第二锚环均包括半圆形的锁环和设置在所述锁环的两端的锁耳，所述锁耳上设置有螺栓穿孔，所述连接件为螺栓和螺母。

8.如权利要求7所述的基于智能锚具的锚杆轴力远程监测系统，其特征在于：所述第二分体式锚具的两端设有限位舌，所述限位舌抵压在所述锚环上。

9.如权利要求8所述的基于智能锚具的锚杆轴力远程监测系统，其特征在于：所述应变片和所述补偿片通过粘贴的方式固定在所述锚环上，所述应变片为电阻应变片。

10.监测方法，其特征在于：采用权利要求9所述的基于智能锚具的锚杆轴力远程监测系统，包括如下步骤：

(1)智能锚具安装

锚环的安装：将应变片和补偿片按规定方向粘贴安装在第一锚环的锁环的外壁并封装，将第一锚环和第二锚环的锁耳并拢，在螺栓穿孔内穿入螺栓，用螺母锁紧锚环，完成锚环的安装；

分体式锚具装配：将组装完毕的锚环套入需要锁定锚杆钢绞线上，并压抵在传力结构梁或板上，将第一分体式锚具、第二分体式锚具套入锚杆钢绞线，并使装配完毕的分体式锚具安装如锚环的内孔，按住分体式锚具不动，转动锚环直至锁环的外壁中心顶点切线与第二分体式锚具的长边平行后，停止转动锚环，再向锥孔中插入夹片，完成分体式锚具装配；

(2)数据信号连接

将智能锚具上的应变片和补偿片通过导线连接至数据采集器，再将数据采集器连接至处理器，处理器连接至服务器，通过服务器向接收器发送相应的信息；

(3)锚杆轴力远程监测

采用千斤顶张拉锚杆钢绞线，按设计预加力锁定，锚杆轴力实时采集至采集器，并进一步实时传输至接收器，持续监测锚杆轴力至锚杆支护功能结束。