[发明专利]一种多段自适应膨胀锚杆受力检测方法

说明书

本发明公开了一种多段自适应膨胀锚杆受力检测方法，属于边坡加固领域，所述方法包括检测锚杆的内螺纹段的外部摩阻强度，然后根据外部摩阻强度计算出内螺纹段的抗拔力，检测锚杆的膨胀段的外部摩阻强度，然后根据外部摩阻强度计算出膨胀段的抗拔力，检测锚杆的膨胀段外部前端土体对膨胀端面的正压力，将检测的所有内螺纹段的抗拔力、所有膨胀段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。通过对锚杆的每一段的受力进行实时的检测，然后把检测的数据汇总得到锚杆的受力数据，可以实现实时对整个锚杆的受力数据进行检测，可以及时的发现锚杆是否出现受力不足，及时的进行维护等，可以有效的避免了事故的发生。

技术领域

本发明涉及边坡加固领域，尤其涉及一种多段自适应膨胀锚杆受力检测方法。

背景技术

在边坡支护施工的过程中，需要采用锚杆支护对岩体进行加固。锚杆的受力状态关系到岩体的安全，因此需要对锚杆进行受力检测，保证锚杆的正常工作。现有的锚杆受力检测装置缺少对锚杆受到的压力进行检测的装置，使得装置只能检测锚杆拉力，不能保证锚杆的受力情况得到全面监测。因此在一些锚杆出现损坏，受力不符合要求时，也不能及时的发现，从而使得施工容易出现事故。因此需要设计一种可以对膨胀锚杆受力进行实时检测的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多段自适应膨胀锚杆受力检测方法，解决现有锚杆无法实时检测受力数据的技术问题。

一种多段自适应膨胀锚杆受力检测方法，所述方法包括如下步骤：

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

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

步骤3：检测锚杆的膨胀段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的抗拔力、所有膨胀段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。

进一步地，膨胀锚杆包括锚杆壳，锚杆壳内部设置为空心结构，锚杆壳内注入混凝土，锚杆壳设置在土体的钻孔内，锚杆壳包括若干段内螺纹段和若干段膨胀段，两段内螺纹段之间设置有一段膨胀段，锚杆壳的两端均设置内螺纹段，锚杆壳安装进土体内后，膨胀段向外拉张与土体紧密贴合，与土体锚固。

进一步地，内螺纹段的外侧设置有非膨胀段压力传感器，非膨胀段压力传感器用于检测外部土体与内螺纹段的非膨胀段压力，段膨胀段的外侧设置有膨胀段压力传感器和弯曲软角位移传感器，膨胀段压力传感器设置在段膨胀段外侧的前半段，膨胀段压力传感器用于检测外部土体与段膨胀段的压力大小，弯曲软角位移传感器检测段膨胀段的弯曲角度，然后根据弯曲角度对膨胀段压力传感器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。

进一步地，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检测压力放进摩阻强度表内找出相应的摩阻强度。

进一步地，步骤1中，根据摩阻强度计算出内螺纹段的抗拔力的过程为： 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。