CN104501760A - 用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测装置以及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测装置，包括测量导线、两个导线固定端、两个信号传输导线，两个导线固定端分别固定在囊式扩体锚杆的囊体张开的某条最大直径线两端所在的内壁处，测量导线的两端分别固定在两个导线固定端，测量导线的长度等长于囊式扩体锚杆的设计扩张头长度并且小于囊体张开的最大直径长度，两个信号传输导线分别在两个导线固定端处连接测量导线的两端，并且延伸至地面，囊体撑开至测量导线被完全拉直并且囊体继续撑开时，测量导线的两端易被拉断。本发明还公开了用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测方法。本发明的有益效果在于，能够判断囊体是否张开，张开尺寸是否达到设计规范。

Description

用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测装置以及检测方法

技术领域

本发明涉及用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测装置以及检测方法，主要应用在地下工程、采矿工程、基坑及边坡工程等场合所使用的该类锚杆的检测技术领域。

背景技术

囊式扩体锚杆锚固段通过压力注浆向外均匀挤扩，增加扩大头锚固段周围压力，对周边土体产生挤胀作用，土的内摩擦角和压缩模量增大，锚杆和土体的触面积也增大接，增大了锚杆和土体的“咬合力”。注浆是锚杆成型的过程。注浆分为两步，锚杆安置后，先向囊袋中注入高压水泥浆，注浆量不低于计算用量，使囊袋张开，在锚杆底部形成圆柱桩体，拔出注浆管，再向锚孔中注浆，充填锚孔中的空隙，使锚杆定位。其中扩体段直径对扩体锚杆极限承载力影响极大。这就需要在施工过程中，检测扩体直径，当扩体直径达到设计值时，则认为该扩体锚杆合格，该锚杆的安装达到设计标准，可以使用。目前，工程上这种直径的检测还仅限于人为的操作，凭借操作者经验判断扩体段直径是否达到设计标准。这样势必带来很多不确定因素，也没有判断的依据，降低工程效率，同时也存在安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测装置以及检测方法，能够判断囊体是否张开，张开尺寸是否达到设计规范，开发出一种锚杆囊体检测装置，用于解决该类锚杆灌浆量控制难，人为因素干扰的问题，并且在灌注过程中可以实时检验该锚杆的安装是否符合设计要求。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测装置，包括测量导线、两个导线固定端、两个信号传输导线，上述两个导线固定端分别固定在囊式扩体锚杆的囊体张开的某条最大直径线两端所在的内壁处，上述测量导线的两端分别固定在上述两个导线固定端，上述测量导线的长度等长于囊式扩体锚杆的设计扩张头长度并且小于囊体张开的最大直径长度，上述两个信号传输导线分别在上述两个导线固定端处连接上述测量导线的两端，并且延伸至地面，囊体撑开至上述测量导线被完全拉直并且囊体继续撑开时，上述测量导线的两端易被拉断。

进一步地，上述测量导线包括长度测量导线、两个受力测量导线，上述长度测量导线的两端分别连接上述两个受力测量导线，上述两个受力测量导线分别固定在上述两个导线固定端，上述长度测量导线不易被拉断，上述受力测量导线易被拉断。

进一步地，囊体内还设置有两个测量导线收纳盒，其安装在上述囊体内壁并且面向囊体中线的面板设置有开口，上述两个导线固定端分别位于上述两个测量导线收纳盒内，上述测量导线收纳在上述两个测量导线收纳盒内并且穿过两个上述开口。

进一步地，囊体的内壁上设置有导线层，上述信号传输导线设置在上述导线层内。

一种用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测方法，步骤包括：

S1：将囊体扩体检测装置装配在囊式扩体锚杆中；

S2：检查查看囊体内的测量导线是否连接完好；

S3：如果测量导线连接正常，则继续操作S4；如果测量导线连接不正常，则重新更换囊式扩体锚杆，重新重复S1-S3；

S4：根据计算浆量向囊体中注特制水泥浆，同时观察测量导线连接情况；

S5：在灌入水泥的过程中，如果测量导线断开，则停止灌浆；如果测量导线没有断开，则继续灌浆，直至测量导线断开为止；

S6：根据测量导线断开时长度与灌浆量的关系，计算得出囊体是否在扩孔中展开，判断扩体是否达到设计尺寸。

S2中，操作者在灌浆之前先检查囊体中的测量导线是否完好，确认检测装置是否能正常工作，避免由于装置的原因给操作带来错误判断；S4-S6中，在灌浆过程中，实时观察测量导线是连接状态还是断开状态，如果测量导线一直保持连接状态，说明堆积的泥浆将囊体张开的直径尺寸小于测试导线长度；如果导线断开，说明堆积的泥浆将囊体张开的直径尺寸大于测量导线长度，当测量导线断开时，囊体张开尺寸符合设计要求，该锚杆扩大头达到设计规范。

本发明的有益效果：

在扩体锚杆的灌浆过程中根据测量导线的连接情况，判断泥浆是否在囊体中累积，囊体中泥浆形成的圆柱体是否达到设计时的直径尺寸要求；该检测装置结构简单，操作方便，具有实时检测的特点，可以再灌浆的过程中判断该锚杆的安装是否符合工程要求，提高工程质量，提高工作效率。

附图说明

图1为囊式扩体锚杆的结构示意图；

图2为用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

实施案例1：

图1为囊式扩体锚杆的结构示意图，图2为用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测装置的结构示意图，本发明，用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测装置，包括测量导线、两个导线固定端5、两个信号传输导线(图中未标记)、两个测量导线收纳盒4、导线层2。

两个导线固定端5分别固定在囊式扩体锚杆的囊体100张开的某条最大直径线两端所在的内壁处，测量导线的两端分别固定在两个导线固定端5，测量导线的长度等长于囊式扩体锚杆的设计扩张头长度并且小于囊体100张开的最大直径长度，两个信号传输导线分别在两个导线固定端5处连接测量导线的两端，并且延伸至地面，囊体100撑开至测量导线被完全拉直并且囊体100继续撑开时，测量导线的两端易被拉断。囊体100的内壁上设置有导线层2，信号传输导线设置在导线层2内。

两个测量导线收纳盒4安装在囊体100内壁并且面向囊体100中线的面板设置有开口，两个导线固定端5分别位于两个测量导线收纳盒4内，测量导线收纳在两个测量导线收纳盒4内并且穿过两个开口。

在本实施案例中，测量导线包括长度测量导线3、两个受力测量导线1，长度测量导线3的两端分别连接两个受力测量导线1，两个受力测量导线1分别固定在两个导线固定端5。

长度测量导线3使用强度高，延展性差的材质，不易断，用于囊体100张开尺寸的测量；受力测量导线1使用强度低，延展性差的材质，易断，用于感应囊体100张开后拉力，当测量导线被拉直之后，受力测量导线1被拉断。

当囊体100被注入泥浆时，泥浆在囊体100内开始堆积，堆积的泥浆将囊体100撑开，随着囊体100的撑开，测量导线也被拉出，由于长度测量导线3采用强度高材质，所以该部分导线不容易被拉断，同时，由于长度测量导线3的延展性差，所以该导线在拉力的方向上受力形变的误差较小，在允许测量误差范围内。囊体100撑开直径越大，测量导线被拉出的越多，测量导线越长，当囊体100被撑开一定尺寸时，测量导线被完全拉出，受力感应导线1开始受拉力作用，囊体100继续被撑开，拉力持续增大，由于测量导线受力感应导线1强度小，延展性差的特性，这个持续的拉力很快就把该受力感应导线1被拉断，此时地面上的测量设备能检测到囊体100内导线断开。测量导线的断开说明泥浆堆积圆柱的直径尺寸已经大于测量导线的长度，泥浆的圆柱尺寸已经达到工程设计要求。如果测量导线一直都没有出现断开的情况，则认为囊体100一直没有撑开到预定值，同时说明泥浆在囊体内逐渐累积形成圆柱体没有达到标准，囊体锚杆中的囊体100并没有完全扩张成功，泥浆也没有形成设计需要的圆柱状，在土壤中囊体锚杆没有形成锚杆作用力形状，起不到锚杆效果，此时说明锚杆安装失效，需要进行修复处理过则重新施工。使用该装置可以判断锚杆的安装和灌浆是否成功，可以及时，快速的发现工程问题，并及时解决。

实施案例2：

一种用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测方法，步骤包括：

S1：将囊体扩体检测装置装配在囊式扩体锚杆中；

S2：检查查看囊体内的测量导线是否连接完好；

S3：如果测量导线连接正常，则继续操作S4；如果测量导线连接不正常，则重新更换囊式扩体锚杆，重新重复S1-S3；

S4：根据计算浆量向囊体中注特制水泥浆，同时观察测量导线连接情况；

S5：在灌入水泥的过程中，如果测量导线断开，则停止灌浆；如果测量导线没有断开，则继续灌浆，直至测量导线断开为止；

S6：根据测量导线断开时长度与灌浆量的关系，计算得出囊体是否在扩孔中展开，判断扩体是否达到设计尺寸。

S2中，操作者在灌浆之前先检查囊体中的测量导线是否完好，确认检测装置是否能正常工作，避免由于装置的原因给操作带来错误判断；S4-S6中，在灌浆过程中，实时观察测量导线是连接状态还是断开状态，如果测量导线一直保持连接状态，说明堆积的泥浆将囊体张开的直径尺寸小于测试导线长度；如果导线断开，说明堆积的泥浆将囊体张开的直径尺寸大于测量导线长度，当测量导线断开时，囊体张开尺寸符合设计要求，该锚杆扩大头达到设计规范。

本发明，在扩体锚杆的灌浆过程中根据测量导线的连接情况，判断泥浆是否在囊体中累积，囊体中泥浆形成的圆柱体是否达到设计时的直径尺寸要求；该检测装置结构简单，操作方便，具有实时检测的特点，可以再灌浆的过程中判断该锚杆的安装是否符合工程要求，提高工程质量，提高工作效率。

实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测装置，其特征在于，包括测量导线、两个导线固定端、两个信号传输导线，所述两个导线固定端分别固定在囊式扩体锚杆的囊体张开的某条最大直径线两端所在的内壁处，所述测量导线的两端分别固定在所述两个导线固定端，所述测量导线的长度等长于囊式扩体锚杆的设计扩张头长度并且小于囊体张开的最大直径长度，所述两个信号传输导线分别在所述两个导线固定端处连接所述测量导线的两端，并且延伸至地面，囊体撑开至所述测量导线被完全拉直并且囊体继续撑开时，所述测量导线的两端易被拉断。

2.根据权利要求1所述的用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测装置，其特征在于，所述测量导线包括长度测量导线、两个受力测量导线，所述长度测量导线的两端分别连接所述两个受力测量导线，所述两个受力测量导线分别固定在所述两个导线固定端，所述长度测量导线不易被拉断，所述受力测量导线易被拉断。

3.根据权利要求1所述的用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测装置，其特征在于，囊体内还设置有两个测量导线收纳盒，其安装在所述囊体内壁并且面向囊体中线的面板设置有开口，所述两个导线固定端分别位于所述两个测量导线收纳盒内，所述测量导线收纳在所述两个测量导线收纳盒内并且穿过两个所述开口。

4.根据权利要求1所述的用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测装置，其特征在于，囊体的内壁上设置有导线层，所述信号传输导线设置在所述导线层内。

5.一种用于囊式扩体锚杆中的囊体扩体检测方法，其特征在于，步骤包括：

S1：将囊体扩体检测装置装配在囊式扩体锚杆中；

S2：检查查看囊体内的测量导线是否连接完好；

S3：如果测量导线连接正常，则继续操作S4；如果测量导线连接不正常，则重新更换囊式扩体锚杆，重新重复S1-S3；

S4：根据计算浆量向囊体中注特制水泥浆，同时观察测量导线连接情况；

S5：在灌入水泥的过程中，如果测量导线断开，则停止灌浆；如果测量导线没有断开，则继续灌浆，直至测量导线断开为止；

S6：根据测量导线断开时长度与灌浆量的关系，计算得出囊体是否在扩孔中展开，判断扩体是否达到设计尺寸。