CN108221670B - 一种适用于斜拉索、悬索及吊杆索的智能平行钢丝索 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于斜拉索、悬索及吊杆索的智能平行钢丝索，解决了现有技术中斜拉索的索体无法做到实时监测的缺陷，包括多根平行钢丝扭合而成的索体和固定于平行钢丝的端部的锚杯，锚杯内填充有填充料，索体内植入有至少一根智能监测传感器，智能监测传感器外部设置有复合套，智能监测传感器与钢丝平行，智能监测传感器偏离钢丝索的中心位置设置，智能监测传感器在锚杯内部分的复合套的外部固定有箍套。索体内植入至少一根外部有复合套保护的智能监测传感器，可以实时监测钢丝索的受力情况；智能监测传感器与钢丝相平行，这样结合复合套的保护，智能监测传感器不会受到钢丝的挤压，保证智能监测传感器的安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种一种平行钢丝索，尤其是一种适用于斜拉索、悬索及吊杆索的智能平行钢丝索。
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。
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。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。
还有一种监测方法是在索体内编入光纤传感器，将光纤传感器编入于钢丝之间的间隙处，但是这种方式在使用的时候，光纤容易被钢绞线或钢丝挤破，影响光纤的工作性能。
随着技术的发展，钢丝外表加工凹槽，将光纤光栅粘贴到凹槽壁，然后填充保护层。这种方式虽然能提高光纤光栅在钢丝中的布设成活率及使用寿命，但是，索体的受力过程中会吸收钢丝的应变、降低应变测量的灵敏度。因此对光纤光栅的安装提出了新的要求。
而且在钢丝外表刻凹槽，难度非常大，整体成本也比较高，制作效率比较低。
发明内容
本发明解决了现有技术中斜拉索的索体无法做到实时监测的缺陷，提供一种适用于斜拉索、悬索及吊杆索的智能平行钢丝索，索体内植入一根智能监测传感器，智能监测传感器与钢丝平行设置并与钢丝同时进行填充，实现斜拉索实时监测。
本发明还解决了现有技术中钢丝外壁刻凹槽用于铺设光纤，钢丝外壁凹槽加工难度大，加工成本比较高，制作效率也比较低的缺陷，提供一种适用于斜拉索、悬索及吊杆索的智能平行钢丝索，将智能监测传感器与钢丝平行设置，无需在钢丝表面刻凹槽，降低加工难度，同时提高制作效率。
本发明还解决了现有技术中光纤铺设于钢丝外表，光纤容易受到钢丝之间的挤压出现损伤，影响监测效果和质量的缺陷，提供一种适用于斜拉索、悬索及吊杆索的智能平行钢丝索，智能监测传感器的外部有复合套，复合套保护智能监测传感器，避免智能传感器受到钢丝挤压。
本发明的具体技术方案为：一种适用于斜拉索、悬索及吊杆索的智能平行钢丝索，包括多根平行钢丝扭合而成的索体和固定于平行钢丝的端部的锚杯，锚杯内填充有填充料，索体内植入有至少一根智能监测传感器，智能监测传感器外部设置有复合套，智能监测传感器与钢丝平行，智能监测传感器偏离钢丝索的中心位置设置，智能监测传感器在锚杯内部分的复合套的外部固定有箍套。
索体内植入至少一根智能监测传感器，智能监测传感器外部设置有复合套，复合套可以起到保护的作用，智能监测传感器与钢丝相平行，这样结合复合套的保护，智能监测传感器不会受到钢丝的挤压，保证智能监测传感器的安全；智能监测传感器与钢丝平行，并且同样在锚杯内由填充料固定，在钢丝受力过程中，智能监测传感器同样受力，通过智能监测传感器的信号可以实时监测钢丝索的受力情况；复合套的外部固定箍套，通过箍套增加复合套与智能监测传感器之间的挤压力，并产生足够的轴向阻力，避免智能监测传感器产生轴向位移，影响监测结构，同时箍套具有突出复合套表面的部位，填充料填充后会可以产生足够的轴向抗力。
作为优选，锚杯内设置有分丝板，分丝板上设置有钢丝孔及智能监测传感器孔，钢丝的端部从钢丝孔穿过分丝板并在端部墩粗，智能监测传感器随同复合套从智能监测传感器孔穿过分丝板并在穿出的复合套外也固定有箍套，箍套的端部与分丝板外表面相抵接。
作为优选，锚杯内部设置有锥形的锚孔，索体处于锥形的小径端一侧，锚孔内填充的填充料为环氧冷铸料，分丝板正好挡住环氧冷铸料。
作为优选，分丝板中心位置设置有螺纹孔，智能监测传感器孔避开螺纹孔。
作为优选，复合套为碳纤维或者玻璃钢纤维或者玄武岩纤维；智能监测传感器为光纤或者是光纤光栅，智能监测传感器的端部连接解调仪。
作为优选，箍套为圆柱形，箍套的端部为平面，箍套与箍套之间相互间隔。
作为优选，智能监测传感器与复合套内壁之间具有挤压力，挤压力相对智能监测传感器产生足够的轴向阻力。
本发明的有益效果是：索体内植入至少一根外部有复合套保护的智能监测传感器，可以实时监测钢丝索的受力情况；智能监测传感器与钢丝相平行，这样结合复合套的保护，智能监测传感器不会受到钢丝的挤压，保证智能监测传感器的安全；复合套的外部固定箍套，通过箍套增加复合套与智能监测传感器之间的挤压力，并产生足够的轴向阻力，避免智能监测传感器产生轴向位移，影响监测结构，同时箍套具有突出复合套表面的部位，填充料填充后会可以产生足够的轴向抗力。
附图说明
图1是本发明一种结构示意图；
图中：1、锚杯，2、分丝板，3、锚孔，4、钢丝，5、填充料，6、套管，7、索体，8、墩头，9、复合套，10、光纤，11、箍套。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例：一种智能平行钢丝索（参见图1），包括包括多根平行钢丝4扭合而成的索体7，固定于平行钢丝的端部的锚杯1，锚杯与索体端部之间为套管6，套管套置于钢丝外部。索体内植入有与钢丝相平行的智能监测传感器，智能监测传感器外部套置有复合套9，本实施例中的智能监测传感器为光纤10。
锚杯内部设置有锥形的锚孔，索体处于锥形的小径端一侧，锚孔锥形的大径端设置有分丝板2，分丝板上设置有数量与钢丝数量系统的钢丝孔和数量与智能监测传感器数量相同的智能监测传感器孔，钢丝的端部从钢丝孔穿过分丝板并在端部墩粗形成墩头8。分丝板中心位置设置有螺纹孔，智能监测传感器孔避开螺纹孔。智能监测传感器随同复合套从智能监测传感器孔穿过分丝板，复合套的外部固定有箍套11，箍套为圆柱形，箍套的端部为平面，箍套与箍套之间相互间隔。复合套穿过分丝板的端部固定有一个箍套，该箍套的端面与分丝板的外表面相抵接。穿过分丝板的复合套可以相对光纤剥离，剥离后方便光纤连接解调仪。复合套外部的其余的箍套均处于锚孔内，锚孔内填充有填充料5，填充料同时包裹钢丝及复合套。本实施例中的填充料采用环氧冷铸料，分丝板正好挡住环氧冷铸料。
智能监测传感器外部的复合套为碳纤维或者玻璃钢纤维或者玄武岩纤维的一种。复合套与光纤之间具有一定的挤压力，箍套固定后，增加挤压力，挤压力相对智能监测传感器产生足够的轴向阻力。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (4)
1.一种适用于斜拉索、悬索及吊杆索的智能平行钢丝索，其特征在于包括多根平行钢丝扭合而成的索体和固定于平行钢丝的端部的锚杯，锚杯内填充有填充料，索体内植入有至少一根智能监测传感器，智能监测传感器外部设置有复合套，智能监测传感器与钢丝平行，智能监测传感器偏离钢丝索的中心位置设置，智能监测传感器在锚杯内部分的复合套的外部固定有箍套，锚杯内设置有分丝板，分丝板上设置有钢丝孔及智能监测传感器孔，钢丝的端部从钢丝孔穿过分丝板并在端部墩粗，智能监测传感器随同复合套从智能监测传感器孔穿过分丝板并在穿出的复合套外也固定有箍套，箍套的端部与分丝板外表面相抵接，箍套为圆柱形，箍套的端部为平面，箍套与箍套之间相互间隔，智能监测传感器与复合套内壁之间具有挤压力，挤压力相对智能监测传感器产生足够的轴向阻力。
2.根据权利要求1所述的一种适用于斜拉索、悬索及吊杆索的智能平行钢丝索，其特征在于锚杯内部设置有锥形的锚孔，索体处于锥形的小径端一侧，锚孔内填充的填充料为环氧冷铸料，分丝板正好挡住环氧冷铸料。
3.根据权利要求1或2所述的一种适用于斜拉索、悬索及吊杆索的智能平行钢丝索，其特征在于分丝板中心位置设置有螺纹孔；智能监测传感器孔避开螺纹孔。
4.根据权利要求1或2所述的一种适用于斜拉索、悬索及吊杆索的智能平行钢丝索，其特征在于复合套为碳纤维或者玻璃钢纤维或者玄武岩纤维；智能监测传感器为光纤或者是光纤光栅，智能监测传感器的端部连接解调仪。
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