[发明专利]一种多段自适应膨胀锚杆受力检测方法

权利要求书

1.一种多段自适应膨胀锚杆受力检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：检测锚杆的内螺纹段(1.2)的外部摩阻强度，然后根据外部摩阻强度计算出内螺纹段(1.2)的抗拔力；

步骤2：检测锚杆的膨胀段(1.3)的外部摩阻强度，然后根据外部摩阻强度计算出膨胀段(1.3)的抗拔力；

步骤3：检测锚杆的膨胀段(1.3)外部前端土体对膨胀端面的正压力；

步骤4：将检测的所有内螺纹段(1.2)的抗拔力、所有膨胀段(1.3)的抗拔力和所有的总合抗拔力的正压力之和即为锚杆所受到的力；

步骤1中，先采集施工地的土体结构，并转孔，施工地的土体结构不损坏，然后把膨胀锚杆放进转孔内，土体结构的转孔长度与一段内螺纹段(1.2)的长度相同，在土体结构外侧使用压力装置对土体结构的四周进行施加压力，然后在膨胀锚杆的一端施加拉拔装置，并且拉拔装置与膨胀锚杆设置有测力计，然后对土体结构施加不同的外力，记录测力计的受力数据，然后根据受力数据与施加的压力算出相对应的压力下的摩阻强度表，然后把非膨胀段压力传感器(1.7)检测压力放进摩阻强度表内找出相应的摩阻强度；

步骤1中，根据摩阻强度计算出内螺纹段(1.2)的抗拔力的过程为：T1为L1段普通非膨胀锚固段侧壁摩阻所提供的抗拔力：

T₁＝πD₁L₁τ_f                        (1)

式中：D1和L1为锚杆非膨胀锚固段直径和长度，τ_f为非膨胀锚固段土体与锚固筋侧壁之间的摩阻强度；

步骤2，先采集施工地的土体结构，并转孔，施工地的土体结构不损坏，然后把膨胀锚杆放进转孔内，土体结构的转孔长度与一段膨胀段(1.3)的长度相同，在土体结构外侧使用压力装置对土体结构的四周进行施加压力，然后把膨胀段(1.3)拉拔膨胀，然后在膨胀锚杆的一端施加拉拔装置，并且拉拔装置与膨胀锚杆设置有测力计，然后对土体结构施加不同的外力，记录测力计的受力数据，膨胀段压力传感器(1.5)检测外部土体与段膨胀段(1.3)的压力大小，弯曲软角位移传感器(1.6)检测段膨胀段(1.3)的弯曲角度，然后根据弯曲角度对膨胀段压力传感器(1.5)的压力进行支脚分解，得到膨胀段压力和外部土体的正压力，然后将测力计的数据减去正压力得到段膨胀段(1.3)的抗拔力，然后根据抗拔力数据与施加的压力算出相对应的压力下的摩阻强度表，然后把膨胀段压力传感器(1.5)检测压力放进摩阻强度表内找出相应的摩阻强度；

步骤2中根据外部摩阻强度计算出膨胀段(1.3)的抗拔力过程为：

T2为锚杆膨胀锚固段侧壁摩阻所提供的抗拔力：

T₂＝πD₂L₂τ_fd                      (2)

其中D2和L2为锚杆非膨胀锚固段直径和长度，τ_fd为非膨胀锚固段土体与锚固筋侧壁之间的摩阻强度；

膨胀段(1.3)设置为空管结构，侧壁上设置有若干个注浆孔(1.4)，注浆孔(1.4)设置为椭圆形结构，内螺纹段(1.2)的外部设置为封闭结构，内部设置有内螺纹，内螺纹段(1.2)的厚度比膨胀段(1.3)的厚度厚。

2.根据权利要求1所述的一种多段自适应膨胀锚杆受力检测方法，其特征在于：膨胀锚杆包括锚杆壳(1)，锚杆壳(1)内部设置为空心结构，锚杆壳(1)内注入混凝土，锚杆壳(1)设置在土体的钻孔内，锚杆壳(1)包括若干段内螺纹段(1.2)和若干段膨胀段(1.3)，两段内螺纹段(1.2)之间设置有一段膨胀段(1.3)，锚杆壳(1)的两端均设置内螺纹段(1.2)，锚杆壳(1)安装进土体内后，膨胀段(1.3)向外拉张与土体紧密贴合，与土体锚固。

3.根据权利要求2所述的一种多段自适应膨胀锚杆受力检测方法，其特征在于：内螺纹段(1.2)的外侧设置有非膨胀段压力传感器(1.7)，非膨胀段压力传感器(1.7)用于检测外部土体与内螺纹段(1.2)的非膨胀段压力，段膨胀段(1.3)的外侧设置有膨胀段压力传感器(1.5)和弯曲软角位移传感器(1.6)，膨胀段压力传感器(1.5)设置在段膨胀段(1.3)外侧的前半段，膨胀段压力传感器(1.5)用于检测外部土体与段膨胀段(1.3)的压力大小，弯曲软角位移传感器(1.6)检测段膨胀段(1.3)的弯曲角度，然后根据弯曲角度对膨胀段压力传感器(1.5)的压力进行支脚分解，得到膨胀段压力和外部土体的正压力。