CN113931671A - 适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计 - Google Patents

适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计 Download PDF

Info

Publication number
CN113931671A
CN113931671A CN202111220143.XA CN202111220143A CN113931671A CN 113931671 A CN113931671 A CN 113931671A CN 202111220143 A CN202111220143 A CN 202111220143A CN 113931671 A CN113931671 A CN 113931671A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wire type
cable
type monitoring
rod body
monitoring sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111220143.XA
Other languages
English (en)
Inventor
吴浩
汪小刚
李秀文
田冬成
安波
田超
熊吉圆
张书军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Zhongshuike Engineering Group Co ltd
China Institute of Water Resources and Hydropower Research
Original Assignee
Beijing Zhongshuike Engineering Group Co ltd
China Institute of Water Resources and Hydropower Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Zhongshuike Engineering Group Co ltd, China Institute of Water Resources and Hydropower Research filed Critical Beijing Zhongshuike Engineering Group Co ltd
Priority to CN202111220143.XA priority Critical patent/CN113931671A/zh
Publication of CN113931671A publication Critical patent/CN113931671A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/02Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection having means for indicating tension
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/0006Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by the bolt material
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/0026Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/008Anchoring or tensioning means
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/0093Accessories

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

本发明提供了一种适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计,涉及岩土工程监测技术领域,解决了现有技术中存在的现有钢筋计只能进行一个方向(轴向)上的受力监测的技术问题。该钢筋计包括应变杆体和振弦式监测传感器,其中,应变杆体内设置有放置腔,振弦式监测传感器能分别安装在对应的放置腔内;至少有两个放置腔其内的振弦式监测传感器分别能监测钢筋计不同方向上的受力。本发明用于精准监测支护锚杆的受力状态以及对振弦式监测传感器引出应变杆体的引出端进行防护。

Description

适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计
本申请是名为《适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计》的专利申请的分案申请,原申请的申请日为2020年06月12日,申请号为202010533941.7。
技术领域
本发明涉及岩土工程监测技术领域,尤其是涉及一种适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计。
背景技术
在水利、矿山、交通等隧洞、地下工程中,锚杆是控制洞室围岩变形、防止围岩失稳最为常见和重要的一种支护措施。最初锚杆作为深入围岩的受拉构件广泛应用于煤矿巷道,煤矿巷道断面多以圆形为主,型式简单,一端深入围岩深处,另一端与围岩表面相连阻止围岩沿洞室径向变形,锚杆支护性能是决定围岩稳定的重要因素,因此常用单向钢筋计监测支护锚杆轴向受力状态。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题:
随着大型地下洞室工程的兴建,这些洞室具有高边墙、大跨度开挖面、组合岩体结构复杂等特点,洞室围岩稳定是工程成败的关键,支护锚杆的受力监测是洞室围岩安全监测的重点之一。在实际工作中发现,部分支护锚杆受力特性已不能用以往煤矿巷道中总结的锚杆轴向受力规律解释。通过理论研究分析发现,在裂隙硬岩的错动部位中,支护锚杆主要通过杆体的受剪来阻止岩面错动而起到支护作用,现有的轴向受力监测装置已不能全面地、客观地、真实地反映支护锚杆的受力状态。
同时,当前常用的轴向钢筋计在实践中发现有四个安装实施的不足:一是轴向钢筋计的出线端在杆体上类似“牛角”的凸出(仪器电缆通过压紧接头引出,压紧接头凸出应变刚体形成凸出),在将锚杆送入围岩孔的过程中容易出现岩壁卡掉出线端而造成仪器失效的情况;二是轴向钢筋计两端多以焊接的型式与钢筋相连,焊接过程需要水、电、焊机、通风、两人配合操作等条件,且耗时费力,工艺要求高,有时现场安装并不能满足如此所有条件,以致无法完成焊接作业;三是有时锚杆长达十几米,且单根锚杆在不同深度可能串多个钢筋计,外部电缆松散,在插入围岩孔中时容易产生电缆纠缠卡阻,有时甚至会出现电缆拖拽断裂的情况;四是已有的钢筋计也提供螺纹连接方式(钢筋计上的连接钢筋与其他锚杆之间的连接),但因缺少锁定装置,有时在捅入围岩孔中时可能会出现螺母松动、脱丝甚至连接断开的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计,解决了现有技术中存在的现有钢筋计只能进行一个方向(轴向)上的受力监测的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
本发明提供的一种适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计,包括应变杆体和振弦式监测传感器,其中,所述应变杆体内设置有放置腔,所述振弦式监测传感器能分别安装在对应的所述放置腔内;至少有两个所述放置腔其内的所述振弦式监测传感器能分别监测所述钢筋计不同方向上的受力;
所述振弦式监测传感器(2)包括X向振弦式监测传感器(21)、Y向振弦式监测传感器(22)以及Z向振弦式监测传感器(23),所述Z向振弦式监测传感器(23)沿所述应变杆体(1)的轴线方向设置,所述Y向振弦式监测传感器(22)沿所述应变杆体(1)的径向方向设置,所述X向振弦式监测传感器(21)沿所述应变杆体(1)的径向方向设置且所述X向振弦式监测传感器(21)的设置方向与所述Y向振弦式监测传感器(22)的设置方向相垂直;
所述X向振弦式监测传感器(21)和Y向振弦式监测传感器(22)采用小尺寸微型振弦元器件,所述Z向振弦式监测传感器(23)采用振弦元器件,以适应应变杆体(1)直径的范围;
所述钢筋计还包括用于对所述振弦式监测传感器(2)引出所述应变杆体(1)的引出端起到防护作用的防护结构(3),所述应变杆体(1)穿过所述防护结构(3)且所述防护结构(3)包在所述应变杆体(1)上;
所述防护结构(3)的周向外侧面为椭球面结构,且所述防护结构(3)的周向外侧面光滑;
所述防护结构(3)上设置有线缆引出口,所有所述振弦式监测传感器(2)上的电线均通过所述线缆引出口引出,所述线缆引出口朝向所述钢筋计的后方;其中,所述钢筋计插入岩体时,所述钢筋计先插入岩体的一侧为前、后插入所述岩体的一侧为后;
所述防护结构(3)包括隔离套(31)和电缆保护壳(32),所述隔离套(31)包在所述应变杆体(1)上,所述电缆保护壳(32)包在所述隔离套(31)外侧,每个所述振弦式监测传感器(2)的电线穿过所述隔离套(31)后均通过所述电缆保护壳(32)上的出线螺母(4)引出;
所述隔离套(31)的材质为橡胶材质;所述电缆保护壳(32)的材质为金属材质;
所述钢筋计的电缆(6)通过电缆绑带(7)限位在所述钢筋计的连接钢筋(8)上,所述电缆绑带(7)沿所述电缆(6)的长度方向上间隔分布;
所述电缆绑带(7)为尼龙扎带,所述电缆绑带(7)上存在电缆接触区段(71),所述电缆接触区段(71)的宽度大于所述电缆绑带(7)上其他部分的宽度,用于电缆绑带(7)勒紧后减小对电缆(6)的压力;
所述电缆接触区段(71)上设置有防滑纹,使被绑缚的电缆(6)不易滑动;
所述振弦式监测传感器(2)的芯线分散贴敷在应变杆体(1)上,并采用隔离套(31)把芯线与外界隔离开,芯线分散的被包裹在隔离套(31)内,然后集体从隔离套31上的孔穿出。
可选地,所述应变杆体(1)上设置有封堵螺丝(5),每个所述放置腔均对应一个所述封堵螺丝(5),所述振弦式监测传感器(2)上的芯线从对应的所述封堵螺丝(5)引出,所述封堵螺丝(5)位于所述防护结构(3)内。
可选地,所述钢筋计还包括连接钢筋(8),所述连接钢筋(8)为螺纹钢筋,所述应变杆体(1)的两端均设置有所述连接钢筋(8)且所述连接钢筋(8)与所述应变杆体(1)相连接;
所述连接钢筋(8)远离所述应变杆体(1)的一端设置有螺纹连接部(81),所述连接钢筋(8)的螺纹连接部(81)与其他锚杆上的螺纹连接部(81)通过连接螺母(9)相连接。
可选地,所述连接螺母(9)上设置有螺纹孔,锁紧螺钉(10)穿过对应的所述螺纹孔顶在所述螺纹连接部(81)上。
本发明提供的一种适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计,应变杆体至少存在有两个放置腔,且至少有两个放置腔使得其内的振弦式监测传感器能分别监测钢筋计不同方向上的受力,比如可以对轴向受力以及X向和Y向剪应力进行监测,能够精准监测支护锚杆的三向受力状态,解决了现有技术中存在的现有钢筋计只能进行一个方向(轴向)上的受力监测的技术问题。
本发明优选技术方案至少还可以产生如下技术效果:
钢筋计还包括用于对振弦式监测传感器引出应变杆体的引出端起到防护作用的防护结构,避免现有的支护锚杆在送入围岩孔的过程中容易出现岩壁卡掉出线端(压紧接头)而造成仪器失效的情况;
防护结构的周向外侧面为椭球面结构且表面光滑,便于支护锚杆捅入围岩孔;
连接钢筋与独立钢筋通过连接螺母相连接,避免采用焊接的连接方式存在不方便焊接的问题,通过对锁紧螺钉的设置,以防止钢筋计在插入围岩孔时,可能会出现连接螺母松动、脱丝、连接断开等问题;
采用的电缆绑带将电缆牢牢贴敷在钢筋计上,防止往围岩孔里送入钢筋计时,电缆因松垮出现断开等问题,另外,电缆绑带上存在电缆接触区段,使得勒紧后能减小对电缆的压力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中钢筋计的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的钢筋计的结构示意图(示意出了应变杆体的内部结构);
图3是本发明实施例提供的钢筋计的另一结构示意图;
图4是本发明实施例提供的应变杆体内部示意图;
图5是本发明实施例提供的钢筋计的立体结构示意图;
图6是本发明实施例提供的电缆绑带的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的电缆绑带的立体结构示意图。
图中1-应变杆体;2-振弦式监测传感器;21-X向振弦式监测传感器;22-Y向振弦式监测传感器;23-Z向振弦式监测传感器;3-防护结构;31-隔离套;32-电缆保护壳;4-出线螺母;5-封堵螺丝;6-电缆;7-电缆绑带;71-电缆接触区段;8-连接钢筋;9-连接螺母;10-锁紧螺钉;11-压紧接头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
参见图1-图7,本发明提供了一种适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计,包括应变杆体1和振弦式监测传感器2,其中,应变杆体1内设置有放置腔,振弦式监测传感器2能分别安装在对应的放置腔内;放置腔个数为两个以上,至少有两个放置腔其内的振弦式监测传感器2能分别监测钢筋计不同方向上的受力。参见图1,现有的钢筋计,其上设置有一个应力计,用以支护锚杆的轴向受力监测,在对已探明的裂隙硬岩存在错动部位进行锚杆支护时,相对地难以全面地、客观地、真实地反映支护锚杆的受力状态;而本发明提供的钢筋计,应变杆体1至少存在有两个放置腔,且至少有两个放置腔使得其内的振弦式监测传感器2能分别监测钢筋计不同方向上的受力,比如,优选地,振弦式监测传感器2包括X向振弦式监测传感器21、Y向振弦式监测传感器22以及Z向振弦式监测传感器23,X向振弦式监测传感器21、Y向振弦式监测传感器22以及Z向振弦式监测传感器23分别位于对应的放置腔内,Z向振弦式监测传感器23沿应变杆体1的轴线方向设置,Y向振弦式监测传感器22沿应变杆体1的径向方向设置,X向振弦式监测传感器21沿应变杆体1的径向方向设置且X向振弦式监测传感器21的设置方向与Y向振弦式监测传感器22的设置方向相垂直。Z向振弦式监测传感器23用以轴向受力监测,X向振弦式监测传感器21和Y向振弦式监测传感器22分别用以监测X向和Y向剪切力,然后根据三向应力值计算出支护锚杆受到的合力F合(其中,FX为X向振弦式监测传感器21监测到的力,FY为Y向振弦式监测传感器22监测到的力,FZ为Z向振弦式监测传感器23监测到的力),合力方向可通过三向应力值正负情况及工程地质揭露的围岩错动趋势提前分析预判,精准测出支护锚杆的三向受力状态。读数仪通过连接钢筋计的电缆读出频模,频模通过计算得出每支钢筋计的应力,然后再算合力。另外,要说明的时,对于没有必要进行三向监测的钢筋计,可以不用安装X向振弦式监测传感器21和Y向振弦式监测传感器22,只在对应的放置腔内安装Z向振弦式监测传感器23即可(即将放置X向振弦式监测传感器21和Y向振弦式监测传感器22的放置腔空出来),实现轴向受力监测。
应变杆体1通常是高强度的圆钢,由于应变杆体1直径的限制,X向振弦式监测传感器21和Y向振弦式监测传感器22应采用微型振弦元器件,尺寸小一些,Z向振弦式监测传感器23可以采用振弦元器件。
作为本发明实施例可选地实施方式,参见图2,钢筋计还包括用于对振弦式监测传感器2引出应变杆体1的引出端起到防护作用的防护结构3,应变杆体1穿过防护结构3且防护结构3包在应变杆体1上。参见图1,现有的钢筋计,其上应力计的电线通过压紧接头10引出,在将支护锚杆送入围岩孔的过程中容易出现岩壁卡掉出线端(压紧接头10)而造成仪器失效的情况;而本发明提供的钢筋计,在对振弦式监测传感器2引出应变杆体1的引出端包设有防护结构3,以对引出端进行防护。
作为本发明实施例可选地实施方式,参见图2,防护结构3上设置有线缆引出口,所有振弦式监测传感器2上的电线均通过线缆引出口引出,线缆引出口朝向钢筋计的后方;其中,钢筋计插入岩体时,钢筋计先插入岩体的一侧为前、后插入岩体的一侧为后。对于线缆引出口方向的设置,应便于所有振弦式监测传感器2上的电线通过线缆引出口引出时,电线可以尽量贴合于连接钢筋8,实现对电缆的防护。
作为本发明实施例可选地实施方式,防护结构3的形状可以如下:参见图2,防护结构3的周向外侧面为椭球面结构,防护结构3外周向侧面的形状,使得支护锚杆送入围岩孔的过程中,防护结构3不容易发生损坏,进而实现对振弦式监测传感器2引出应变杆体1的引出端进行防护。防护结构的周向外侧面优选为光滑的表面,以便于钢筋计插入围岩孔。
作为本发明实施例可选地实施方式,防护结构3的具体结构可以如下:防护结构3包括隔离套31和电缆保护壳32,隔离套31包在应变杆体1上,电缆保护壳32包在隔离套31外侧,每个振弦式监测传感器2的电线穿过隔离套31后均通过电缆保护壳32上的出线螺母4引出;隔离套31的材质为橡胶材质;电缆保护壳32的材质为金属材质。隔离套31可以通过热熔的方式连接在应变杆体1上,起到裹敷芯线的作用,电缆保护壳32焊接在应变杆体1上,电缆保护壳32为金属材质,可以提高防护结构3的强度。将振弦式监测传感器2的芯线贴敷在应变杆体1上,并用隔离套31覆盖,振弦式监测传感器2的芯线集体从隔离套31上的孔穿出(由于振弦式监测传感器2的各芯不能互相接触,所以芯线从放置腔出来后,要分散的贴敷在应变杆体1上,如此纤细的芯线直接贴敷在应变杆体1上很容易断且应变杆体1是良导体,所以采用隔离套31把芯线与外界隔离开,芯线分散的被包裹在隔离套31内,然后集体从隔离套31上的孔穿出),每个振弦式监测传感器2的芯线分别用不同颜色的橡胶封装(振弦式监测传感器2的芯线最终形成电缆),在隔离套31外加装电缆保护壳32,电缆从电缆保护壳32上的孔穿出,并用出线螺母4拧紧卡紧,并添加密封胶圈。
参见图2,示意出了隔离套31和电缆保护壳32的形状,防护结构3的外周向侧面优选为椭球面结构,所以,电缆保护壳32的外周向侧面为椭球面结构,且电缆保护壳32优选为光滑的表面;参见图2,示意出了出线螺母4在电缆保护壳32上的位置,出线螺母4靠近电缆保护壳32的后端(钢筋计插入岩体时,钢筋计先插入岩体的一侧为前、后插入岩体的一侧为后)。本发明提供的防护结构3,可以避免现有技术中压紧接头10被卡掉而造成仪器失效的情况,
作为本发明实施例可选地实施方式,参见图2,应变杆体1上设置有封堵螺丝5,每个放置腔均对应一个封堵螺丝5,振弦式监测传感器2上的芯线从对应的封堵螺丝5引出,封堵螺丝5位于防护结构3,即在各自放置腔拧上封堵螺丝5并将芯线从封堵螺丝5上的孔穿出。
这里,要说明的是,对于应变杆体1上仅设置有一个Z向振弦式监测传感器23的钢筋计(即传统的轴向受力监测的钢筋计),其上的应变杆体1上也可以设置有防护结构3,Z向振弦式监测传感器23上的芯线从应变杆体1上的封堵螺丝5引出,将引出的芯线贴敷在应变杆体1上,并用隔离套31覆盖,Z向振弦式监测传感器23的芯线从隔离套31上的孔穿出,Z向振弦式监测传感器23的芯线用橡胶封装(橡胶封装后形成电缆),在隔离套31外加装电缆保护壳32,电缆保护壳32可以焊接在应变杆体1上,电缆从电缆保护壳32上的孔穿出,并用出线螺母4拧紧卡紧,并添加密封胶圈。
作为本发明实施例可选地实施方式,钢筋计的电缆6通过电缆绑带7限位在钢筋计的连接钢筋8上,电缆绑带7沿电缆6的长度方向上间隔分布,电缆绑带7的作用是让电缆6牢牢贴敷在钢筋计上,防止往围岩孔里插钢筋计时,电缆6因松垮出现断开等问题;电缆绑带7可以为尼龙扎带,电缆绑带7上存在电缆接触区段71,电缆接触区段71的宽度大于电缆绑带7上其他部分的宽度。现有的尼龙扎带沿其长度方向上各处的宽度基本一致,采用现有的尼龙扎带勒紧电缆6后压力相对较大;而本发明采用的电缆绑带7,在其上存在有电缆接触区段71,当使用电缆绑带7将电缆6绑在连接钢筋8上时,电缆接触区段71与电缆6相接触,由于电缆接触区段71的宽度大于电缆绑带7上其他部分的宽度,可用于电缆绑带7勒紧后减小对电缆6的压力;电缆接触区段71最好设置有斜向的纹路(防滑纹),使被绑缚的电缆6不易滑动;另外,参见图2,图3中仅示意出了三个电缆绑带7,关于电缆绑带7的数量,可以根据实际情况,进行合理的选择。
作为本发明实施例可选地实施方式,钢筋计还包括连接钢筋8,连接钢筋8为螺纹钢筋,应变杆体1的两端均设置有连接钢筋8且连接钢筋8与应变杆体1相连接;连接钢筋8远离应变杆体1的一端设置有螺纹连接部81,连接钢筋8的螺纹连接部81与其他锚杆上的螺纹连接部81通过连接螺母9相连接。通过采用螺纹连接的方式,避免采用焊接方式存在不方便焊接的问题,比如,在无电无水不通风的廊道,不能实施焊接作业。
作为本发明实施例可选地实施方式,为了提高连接螺母9与螺纹连接部81的连接强度,连接螺母9上设置有螺纹孔,锁紧螺钉10穿过对应的螺纹孔顶在螺纹连接部81上。参见图2,连接钢筋8的螺纹连接部81以及独立钢筋的螺纹连接部81均对应四个锁紧螺钉10,同一周向方向上的四个锁紧螺钉10均匀分布在连接螺母9上。通过对锁紧螺钉10的设置,以防止钢筋计在插入围岩孔中,可能会出现连接螺母9松动、脱丝、连接断开等问题。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计,其特征在于,所述三向钢筋计包括应变杆体(1)和振弦式监测传感器(2),其中,所述应变杆体(1)内设置有放置腔,所述振弦式监测传感器(2)能分别安装在对应的所述放置腔内;至少有两个所述放置腔其内的所述振弦式监测传感器(2)能分别监测所述钢筋计不同方向上的受力;
所述振弦式监测传感器(2)包括X向振弦式监测传感器(21)、Y向振弦式监测传感器(22)以及Z向振弦式监测传感器(23),所述Z向振弦式监测传感器(23)沿所述应变杆体(1)的轴线方向设置,所述Y向振弦式监测传感器(22)沿所述应变杆体(1)的径向方向设置,所述X向振弦式监测传感器(21)沿所述应变杆体(1)的径向方向设置且所述X向振弦式监测传感器(21)的设置方向与所述Y向振弦式监测传感器(22)的设置方向相垂直;
所述X向振弦式监测传感器(21)和Y向振弦式监测传感器(22)采用小尺寸微型振弦元器件,所述Z向振弦式监测传感器(23)采用振弦元器件,以适应应变杆体(1)直径的范围;
所述钢筋计还包括用于对所述振弦式监测传感器(2)引出所述应变杆体(1)的引出端起到防护作用的防护结构(3),所述应变杆体(1)穿过所述防护结构(3)且所述防护结构(3)包在所述应变杆体(1)上;
所述防护结构(3)的周向外侧面为椭球面结构,且所述防护结构(3)的周向外侧面光滑;
所述防护结构(3)上设置有线缆引出口,所有所述振弦式监测传感器(2)上的电线均通过所述线缆引出口引出,所述线缆引出口朝向所述钢筋计的后方;其中,所述钢筋计插入岩体时,所述钢筋计先插入岩体的一侧为前、后插入所述岩体的一侧为后;
所述防护结构(3)包括隔离套(31)和电缆保护壳(32),所述隔离套(31)包在所述应变杆体(1)上,所述电缆保护壳(32)包在所述隔离套(31)外侧,每个所述振弦式监测传感器(2)的电线穿过所述隔离套(31)后均通过所述电缆保护壳(32)上的出线螺母(4)引出;
所述隔离套(31)的材质为橡胶材质;所述电缆保护壳(32)的材质为金属材质;
所述钢筋计的电缆(6)通过电缆绑带(7)限位在所述钢筋计的连接钢筋(8)上,所述电缆绑带(7)沿所述电缆(6)的长度方向上间隔分布;
所述电缆绑带(7)为尼龙扎带,所述电缆绑带(7)上存在电缆接触区段(71),所述电缆接触区段(71)的宽度大于所述电缆绑带(7)上其他部分的宽度,用于电缆绑带(7)勒紧后减小对电缆(6)的压力;
所述电缆接触区段(71)上设置有防滑纹,使被绑缚的电缆(6)不易滑动;
所述振弦式监测传感器(2)的芯线分散贴敷在应变杆体(1)上,并采用隔离套(31)把芯线与外界隔离开,芯线分散的被包裹在隔离套(31)内,然后集体从隔离套31上的孔穿出。
2.根据权利要求1所述的适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计,其特征在于,所述应变杆体(1)上设置有封堵螺丝(5),每个所述放置腔均对应一个所述封堵螺丝(5),所述振弦式监测传感器(2)上的芯线从对应的所述封堵螺丝(5)引出,所述封堵螺丝(5)位于所述防护结构(3)内。
3.根据权利要求1所述的适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计,其特征在于,所述钢筋计还包括连接钢筋(8),所述连接钢筋(8)为螺纹钢筋,所述应变杆体(1)的两端均设置有所述连接钢筋(8)且所述连接钢筋(8)与所述应变杆体(1)相连接;
所述连接钢筋(8)远离所述应变杆体(1)的一端设置有螺纹连接部(81),所述连接钢筋(8)的螺纹连接部(81)与其他锚杆上的螺纹连接部(81)通过连接螺母(9)相连接。
4.根据权利要求3所述的适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计,其特征在于,所述连接螺母(9)上设置有螺纹孔,锁紧螺钉(10)穿过对应的所述螺纹孔顶在所述螺纹连接部(81)上。
CN202111220143.XA 2020-06-12 2020-06-12 适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计 Pending CN113931671A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111220143.XA CN113931671A (zh) 2020-06-12 2020-06-12 适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111220143.XA CN113931671A (zh) 2020-06-12 2020-06-12 适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计
CN202010533941.7A CN111764944A (zh) 2020-06-12 2020-06-12 适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010533941.7A Division CN111764944A (zh) 2020-06-12 2020-06-12 适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113931671A true CN113931671A (zh) 2022-01-14

Family

ID=72720813

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111220143.XA Pending CN113931671A (zh) 2020-06-12 2020-06-12 适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计
CN202010533941.7A Pending CN111764944A (zh) 2020-06-12 2020-06-12 适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010533941.7A Pending CN111764944A (zh) 2020-06-12 2020-06-12 适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN113931671A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116950701B (zh) * 2023-05-06 2024-03-26 中山大学 岩土锚固测量一体化监测装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5545987A (en) * 1992-12-23 1996-08-13 Suspa Spannbeton Gmbh Monitoring device for tension members of soil or rock anchors, compression members of poles, prestressing elements for prestressed concrete structures and bridge cables
CN201368786Y (zh) * 2009-03-17 2009-12-23 北京科技大学 三向振弦式压力传感器
CN201628595U (zh) * 2009-12-31 2010-11-10 中国第一冶金建设有限责任公司 带有连接件的钢筋计
CN102620870A (zh) * 2012-04-05 2012-08-01 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种基于光纤光栅传感的岩土三向压应力传感器
CN204062183U (zh) * 2014-07-18 2014-12-31 南京南瑞集团公司 弦式钢筋计耐高压密封装置
CN106123814A (zh) * 2016-08-01 2016-11-16 长安大学 用于三个方向位移测量的复合式振弦传感器装置
CN207714392U (zh) * 2017-11-23 2018-08-10 长安大学 一种岩土锚杆监测用钢筋计
CN108915742A (zh) * 2018-06-29 2018-11-30 浙江省建筑设计研究院 岩体隧道全粘结锚杆应力计的隔离结构及施工方法
JP2020056768A (ja) * 2018-09-28 2020-04-09 太平洋セメント株式会社 応力モニタリングセンサおよび応力モニタリング方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204514514U (zh) * 2015-04-07 2015-07-29 中国矿业大学 一种检测锚杆轴力和弯矩力的装置
CN105332739B (zh) * 2015-10-14 2018-02-09 同济大学 一种隧道支护结构受力监测装置及方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5545987A (en) * 1992-12-23 1996-08-13 Suspa Spannbeton Gmbh Monitoring device for tension members of soil or rock anchors, compression members of poles, prestressing elements for prestressed concrete structures and bridge cables
CN201368786Y (zh) * 2009-03-17 2009-12-23 北京科技大学 三向振弦式压力传感器
CN201628595U (zh) * 2009-12-31 2010-11-10 中国第一冶金建设有限责任公司 带有连接件的钢筋计
CN102620870A (zh) * 2012-04-05 2012-08-01 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种基于光纤光栅传感的岩土三向压应力传感器
CN204062183U (zh) * 2014-07-18 2014-12-31 南京南瑞集团公司 弦式钢筋计耐高压密封装置
CN106123814A (zh) * 2016-08-01 2016-11-16 长安大学 用于三个方向位移测量的复合式振弦传感器装置
CN207714392U (zh) * 2017-11-23 2018-08-10 长安大学 一种岩土锚杆监测用钢筋计
CN108915742A (zh) * 2018-06-29 2018-11-30 浙江省建筑设计研究院 岩体隧道全粘结锚杆应力计的隔离结构及施工方法
JP2020056768A (ja) * 2018-09-28 2020-04-09 太平洋セメント株式会社 応力モニタリングセンサおよび応力モニタリング方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111764944A (zh) 2020-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0060863B1 (en) Electrically isolated reinforcing tendon assembly and method
CN113931671A (zh) 适用于裂隙硬岩支护锚杆(钢筋)受力监测的三向钢筋计
JPS5812420B2 (ja) アラカジメチヨウリヨクオアタエタコウサクオユウスルアンカノ バツダツホウホウオオヨビ ガイホウホウニシヨウスルアンカ
CN108221670A (zh) 一种适用于斜拉索、悬索及吊杆索的智能平行钢丝索
CN109056722B (zh) 一种全长防腐有粘结型预应力锚索
KR101980201B1 (ko) 압전소자를 이용한 앵커 인장력 풀림 표시장치
JP2010159562A (ja) 繊維アンカー及びそれを使用したアンカーの施工法
JP3014069B2 (ja) トンネル掘進用立坑における発進到達部の繊維補強コンクリート壁体
CN101086159B (zh) 环向限延伸柔性注压锚杆
CN109252881A (zh) 钢管水泥砂浆预应力锚索及其支护方法
CN213072041U (zh) 一种防水工程线缆预埋管道密封结构
CN211522884U (zh) 一种自感知挤压拉索
CN209976560U (zh) 一种新型中空注浆锚索
KR100527389B1 (ko) 암석 붕괴 방지용 락 앵커
CN208950617U (zh) 钢管水泥砂浆预应力锚索
CN110514328A (zh) 一种混凝土盾构/tbm管片预埋监测仪器的电线密封装置以及布设方法
CN207538032U (zh) 感知锚杆
KR101074085B1 (ko) 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체 및 그의 시공방법
CN106930283B (zh) 一种端头开花的拉压复合型锚索及制安方法
CN110820724A (zh) 地连墙与内衬墙钢筋笼连接装置及方法
CN110644971A (zh) 在上向深孔内注浆埋设监测传感器的装置及方法
KR20060095042A (ko) 지반보강재 인장장치 및 이를 이용한 인장시험방법
CN215105294U (zh) 一种适用于高边墙锚索二次张拉的锚固装置
JP2015040462A (ja) グラウンドアンカー、並びに、グラウンドアンカー工法
JP3175418U (ja) ワイヤーアンカー

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220114

RJ01 Rejection of invention patent application after publication