CN106436570A - 智能型拉索锚具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能型拉索锚具，解决了现有的锚具监测器件耐久性差、存活率低、稳定性差，无法实现随同锚具寿命并实时检测锚具受力的缺陷，包括内部设置有锚孔的锚固套，锚固套外表对应敏感变形部位周向预埋有敏感传感器。将敏感传感器设置于锚固套外表敏感变形部位，从而直接获得第一手监测数据；索体端部固定锥形套后插入到锚固套的锥形锚孔内，并填充环氧冷铸料，因此敏感传感器设置于锚固套外表，避免环氧冷铸料对敏感传感器造成影响；敏感传感器具有较高的敏感性，监测的精度高；采用预埋的方式需要封闭，这样可以避免敏感传感器暴露，保护敏感传感器，获得与锚具同寿命的耐久性、存活率和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种锚具，尤其是一种能够实时监控受力状况的智能型拉索锚具。
背景技术
目前，我国桥梁、体育场馆等建筑多是采用拉索的支撑结构，一套拉索系统需要多副索体及索体两端的锚具配合承受支撑力。任何建筑都需要考虑到安全问题，因此拉索系统支撑的建筑，使用的拉索系统安全性就显得尤为重要，这就需要对整个拉索系统进行受力状况检测。在拉索系统中，索体相比锚具安全系数要高，因此索体两端的锚具成为比较关键的受力部位。
目前，常用的监测方法有：压力环监测方法、磁通量传感器监测方法、液压传感器监测方法、索体内部编入敏感元件监测方法和正弦传感器监测方法。但是对拉索系统的受力监测是一项需长期测量并实时监测的工作，需要考虑监测器件的耐久性、存活率和稳定性。现有的监测器件大都属于锚具外加件，成本较高，安装后体积增大，比如在索体内编入敏感元件，费用较高。而且现有的监测器件安装前需要标定，而标定的工况与实际安装工况之间存在误差，这就给监测带来了错误的结果。
发明内容
本发明解决了现有的锚具监测器件耐久性差、存活率低、稳定性差，无法实现随同锚具寿命并实时检测锚具受力的缺陷，提供一种智能型拉索锚具，锚固套内部埋入敏感传感器，由敏感传感器实时检测锚具受力而产生的形变，敏感传感器埋入后，耐久性、存活率和稳定性均有提高，保证监测器件随同锚具寿命。
本发明还解决了现有的锚具监测属于外加件，成本较高，安装过程麻烦，且会增大锚具体积影响施工的缺陷，提供一种智能型拉索锚具，锚固套内部预埋入敏感传感器，锚具生产过程中及完成监测器件装配，降低成本，锚具安装简单，不影响施工。
本发明还提供一种智能型拉索锚具，在锚固套外表增加监测部位，不改变原锚具受力尺寸，确保锚具受力安全。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能型拉索锚具，包括内部设置有锚孔的锚固套，锚固套外表对应敏感变形部位周向预埋有敏感传感器。整个拉索的受力以锚固套为关键监测件，锚固套外表的敏感变形部位又是锚固套受力最直接的反映位置，因此将敏感传感器设置于锚固套外表敏感变形部位，从而直接获得第一手监测数据；索体端部固定锥形套后插入到锚固套的锥形锚孔内，并填充环氧冷铸料，因此敏感传感器设置于锚固套外表，避免环氧冷铸料对敏感传感器造成影响；敏感传感器具有较高的敏感性，监测的精度高；采用预埋的方式需要封闭，这样可以避免敏感传感器暴露，保护敏感传感器，获得与锚具同寿命的耐久性、存活率和稳定性。
作为优选，敏感传感器采用光纤传感器，光纤传感器的长度至少为10mm；光纤传感器两端伸出到凹槽外并连接解调仪。解调仪实时接收光纤传感器的信号并存储，以便随时可以查验，同时还承担信号发射功能，不用人员到现场进行数据接收，数据处理快。
作为优选，锚固套外表还预埋轴向的拉伸式的敏感传感器，周向预埋的敏感传感器和轴向预埋的敏感传感器相互独立。周向的敏感传感器主要是监测锚固套随索体拉伸锥形套传递过来的膨胀式的变形，轴向的敏感传感器主要是监测锚固套随索体拉伸产生的轴向的拉伸变形，周向和轴向的监测结合更加准确；轴向的敏感传感器与周向的敏感传感器相互独立，避免相互干涉无法区分。
作为优选，锚固套壁内沿着轴线方向设置有通孔，通孔内穿入轴向的敏感传感器，轴向的敏感传感器的两端通过连接件固定。
作为优选，锚固套外表对应敏感变形部位设置有凹槽，敏感传感器贴附于凹槽底部，凹槽内封闭填充有环氧树脂胶并固定敏感传感器。
作为优选，锚固套外部设置有外螺纹，外螺纹上旋有螺母；锚固套外表避开外螺纹的敏感变形部位处设置有周向预埋敏感传感器的凹槽，或者周向预埋敏感传感器的凹槽设置于锚固套外表对应敏感变形部位的外螺纹的齿底部位。
作为优选，避开外螺纹的凹槽处于同一个垂直锚固套轴线的横截面上；或者齿底部位的凹槽沿着外螺纹的齿底螺旋布置。
作为优选，周向的敏感传感器沿着锚固套的轴线方向分多道预埋在锚固套敏感变形部位，多道敏感传感器相互独立。
作为优选，锚固套外表设置有外凸呈环状的监测部位，周向的敏感传感预埋于监测部位内。外凸的监测部位不用改变锚固套受力部位的尺寸，避免无形中弱化锚固套的承受极限，而且外凸的监测部位预埋敏感传感器比较方便。
作为优选，监测部位沿着锚固套轴线方向设置有轴向孔，轴向孔内预埋轴向的拉伸式敏感传感器。
本发明的有益效果是：整个拉索的受力以锚固套为关键监测件，锚固套外表的敏感变形部位又是锚固套受力最直接的反映位置，因此将敏感传感器设置于锚固套外表敏感变形部位，从而直接获得第一手监测数据；索体端部固定锥形套后插入到锚固套的锥形锚孔内，并填充环氧冷铸料，因此敏感传感器设置于锚固套外表，避免环氧冷铸料对敏感传感器造成影响；敏感传感器具有较高的敏感性，监测的精度高；采用预埋的方式需要封闭，这样可以避免敏感传感器暴露，保护敏感传感器，获得与锚具同寿命的耐久性、存活率和稳定性。
附图说明
图1是本发明一种结构示意图；
图2是本发明一种光纤传感器预埋断面示意图；
图3是本发明光纤传感器预埋第二种断面示意图；
图4是本发明光纤传感器预埋第三种断面示意图；
图5是本发明第四种结构示意图；
图6是本发明第五种结构示意图；
图7是本发明第六种结构示意图；
图中：1、锚固套，2、外螺纹，3、螺母，4、光纤传感器，5、环氧树脂胶，6、凹槽，7、索体，8、通孔，9、轴向孔，10、监测部位。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：一种智能型拉索锚具（参见图1图2），包括内部设置有锥形锚孔的锚固套1，锚固套外表设置有外螺纹2，外螺纹上旋有螺母3，锚孔内插入有索体7，索体端部的钢丝上套置有锥形套。
锚固套外表避开外螺纹的对应敏感变形部位处设置有周向的凹槽6，凹槽所在平面垂直锚固套的轴线，凹槽的弧形长度为15mm，每一个凹槽底部均贴附有光纤传感器4，凹槽内填充满环氧树脂胶5并封闭凹槽固定光纤传感器。光纤传感器在凹槽内的长度为12mm。光纤传感器两端伸出到凹槽外，并连接有解调仪，解调仪包括处理芯片、数据存储器和信号发射器。
实施例2：一种智能型拉索锚具（参见图3），锚固套外表周向的凹槽为分段布置，本实施例中，分为等间距分布的4段，每一段长度为20mm，每一段内部均预埋长度为18mm的光纤传感器，4段凹槽处于同一个垂直锚固套轴线的横截面上。其余结构参照实施例1。
实施例3：一种智能型拉索锚具（参见图4），锚固套外表周向的凹槽为一整圈，凹槽内预埋的光纤传感器同样至少为一整圈，本实施例中，光纤传感器为2圈。其余结构参照实施例1。
实施例4：一种智能型拉索锚具（参见图5），锚固套1外表对应敏感变形部位的外螺纹的齿底部位设置有凹槽6，凹槽沿着外螺纹的螺旋方向延伸，凹槽底部贴附光纤传感器4，凹槽内填充满环氧树脂胶5并固定光纤传感器。其余结构参照其他实施例。
实施例5：一种智能型拉索锚具（参见图6），锚固套1外表为光面，锚固套外表对应敏感变形部位的位置设置有多道相互间隔的凹槽6，每一凹槽底部均贴附光纤传感器4，凹槽内填充满环氧树脂胶5并固定光纤传感器。本实施例中凹槽共4道，4道凹槽等间距分布。锚固套壁内沿着轴线方向设置有通孔8，通孔内穿入轴向的敏感传感器，轴向的敏感传感器的两端通过连接件固定。其余结构参照实施例1。
实施例6：一种智能型拉索锚具（参见图7），锚固套外表对应敏感变形部位设置有外凸呈环状的监测部位10，监测部位的侧边部位设置有轴向内凹的凹槽，凹槽内底贴附有光纤传感器，凹槽内填充满环氧树脂胶4。监测部位沿着锚固套轴线方向设置有轴向孔9，轴向孔内预埋轴向的拉伸式敏感传感器。其余结构参照实施例1。
以上所述的实施例只是本发明的几种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (10)
1.一种智能型拉索锚具，包括内部设置有锚孔的锚固套，其特征在于锚固套外表对应敏感变形部位周向预埋有敏感传感器。
2.根据权利要求1所述的智能型拉索锚具，其特征在于敏感传感器采用光纤传感器，光纤传感器的长度至少为10mm；光纤传感器两端伸出到凹槽外并连接解调仪。
3.根据权利要求1或2所述的智能型拉索锚具，其特征在于锚固套外表还预埋轴向的拉伸式的敏感传感器，周向预埋的敏感传感器和轴向预埋的敏感传感器相互独立。
4.根据权利要求3所述的智能型拉索锚具，其特征在于锚固套壁内沿着轴线方向设置有通孔，通孔内穿入轴向的敏感传感器，轴向的敏感传感器的两端通过连接件固定。
5.根据权利要求1所述的智能型拉索锚具，其特征在于锚固套外表对应敏感变形部位设置有凹槽，敏感传感器贴附于凹槽底部，凹槽内封闭填充有环氧树脂胶并固定敏感传感器。
6.根据权利要求1或5所述的智能型拉索锚具，其特征在于锚固套外部设置有外螺纹，外螺纹上旋有螺母；锚固套外表避开外螺纹的敏感变形部位处设置有周向预埋敏感传感器的凹槽，或者周向预埋敏感传感器的凹槽设置于锚固套外表对应敏感变形部位的外螺纹的齿底部位。
7.根据权利要求6所述的智能型拉索锚具，其特征在于避开外螺纹的凹槽处于同一个垂直锚固套轴线的横截面上；或者齿底部位的凹槽沿着外螺纹的齿底螺旋布置。
8.根据权利要求1所述的智能型拉索锚具，其特征在于周向的敏感传感器沿着锚固套的轴线方向分多道预埋在锚固套敏感变形部位，多道敏感传感器相互独立。
9.根据权利要求1或2所述的智能型拉索锚具，其特征在于锚固套外表设置有外凸呈环状的监测部位，周向的敏感传感预埋于监测部位内。
10.根据权利要求9所述的智能型拉索锚具，其特征在于监测部位沿着锚固套轴线方向设置有轴向孔，轴向孔内预埋轴向的拉伸式敏感传感器。
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