[实用新型]智能锚具

说明书

本实用新型涉及一种智能锚具，包括锚环和用于夹持锚杆钢绞线的分体式锚具，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，还包括用于感测所述锚环的环向应变的应变片，用于补偿温度引起应变差异的补偿片和数据采集器，应变片通过导线连接至数据采集器，应变片沿锚环的环向固定在锚环的外壁。

技术领域

本实用新型涉及一种智能锚具及其测试锚杆轴力的方法，适用于所有临时性锚固工程中锚杆轴力的监测，通过对锚具进行特殊的内容监测，结合理论计算方法，即可得出锚杆承受的轴力。本实用新型可以替代通过在锚具下设置测力计测试锚杆轴力的传统方法。

背景技术

工程建设中，岩土锚固工程越来越多，相关材料的可重复使用对于节约资源具有重要意义。岩土锚固工程中，由于施工条件、场地环境、地质条件等的复杂性，使得锚杆的安全直接关系锚固工程的安全与稳定。而锚杆安全监测的最重要指标就是锚杆轴力的监测。目前，对于锚杆轴力的监测主要是通过在锚头的锚具下面安装测力计来监测锚杆的轴力，这种现存方法存在两个主要缺点：(1)测力计十分昂贵，一般一支测力计的市场价格在900-3000元，甚至更贵；且测力计属于一次性消耗产品，而一项锚固工程的锚杆数量少则百余根，多则千余根，难以批量对较多的锚杆轴力进行监测，导致实际工程中大多采取选测1-3个剖面的一列的几根锚杆进行监测，而绝大多数未监测的锚杆轴力变化如何？实际轴力是否超过设计值？实际轴力是否远低于设计值？轴力波动是否异常？都不清楚，给工程带来严重安全隐患；(2)测力计尺寸较大，尤其轴向长度较长，需要占用一定的净空，导致支护桩或支护坡面与地下室外墙的净距增大，加大了土方开挖工程量，延长了工程工期。

鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、操作方便、测量精度高的智能锚具，本实用新型的另一目的在于提出采用该锚具进行锚杆轴力测试的方法。

为了达到上述目的，本实用新型采用这样的技术方案：

智能锚具，包括锚环和用于夹持锚杆钢绞线的分体式锚具，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，还包括用于感测所述锚环的环向应变的应变片和数据采集器，应变片通过导线连接至数据采集器，应变片沿锚环的环向固定在锚环的锁环外壁中心。

作为本实用新型的一种优选方式，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。

作为本实用新型的一种优选方式，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，每根所述钢绞线通过两片夹片安装在锥孔中。

作为本实用新型的一种优选方式，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。

作为本实用新型的一种优选方式，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的上端。

作为本实用新型的一种优选方式，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的所述锁环上。

作为本实用新型的一种优选方式，所述应变片为电阻应变片。

本实用新型还提出智能锚具测试锚杆轴力的方法，采用采用上述的智能锚具，用如下计算方式：

(1)第一锚环的外壁的环向应变的计算公式：

计算公式