CN205134189U - 一种自测应力的锚具 - Google Patents
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Abstract
一种自测应力的锚具，它包括锚板以及设置于锚板的一端并与梁体连接的力传感器，设置于锚板另一端并经限位板连接的千斤顶，与锚板外圆表面连接的温控装置；力传感器用于测量千斤顶张拉梁体上钢绞线时的应力值，温控装置用于测量锚板的温度与湿度并将所采集的数据信息传输给计算机单元和/或云服务平台作进一步分析和处理；它通过在锚具上设置力传感器和温控装置来实现对钢绞线预应力的实时监测与管理，并且整体结构简单紧凑，安装和操作方便，自动化程度高，可靠性强，实用性广，易于普及推广使用；它广泛适用于各种桥梁预应力张拉配套使用和对桥梁的持续监控管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自测应力的锚具。
背景技术
锚具是指预应力混凝土中所用的永久性锚固装置，在后张法结构或构件中为保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土内部的锚固工具；利用后张法浇筑水泥混凝土构件的施工方法中，首先制作构件，并在构件体内按预应力筋的位置留出相应的孔道，待构件的混凝土强度达到规定的强度(一般不低于设计强度标准值的75％)后，在预留孔道中穿入预应力筋进行张拉，并利用锚具把张拉后的预应力筋锚固在构件的两端，依靠构件端部的锚具将预应力筋的预张拉力保持在混凝土中使产生预压应力，最后在预留孔道中灌入水泥浆，使预应力筋与混凝土构件形成整体。
目前现有的预应力锚具，其结构一般是在一个适合施工现场环境大小的铁板上铣几个适合的孔，虽然在张拉锚固过程中无需人工操作，但是还存在许多不足：1)力传感器问题，现有锚具没有任何测力的装置，不知受力情况；2)既然未在锚具上设置力传感器，就更不会根据锚具温度或湿度的变化而校准力传感器上检测到的应力值；3)信号处理问题，锚具不具备信号处理与显示功能；4)远程传输问题，锚具不具有远程监控功能，不能在整个桥梁寿命过程中反映出应力的徐变过程；5)数据安全性方面，锚具不能输出力值，也不能自动记录存储、打印和传输。
实用新型内容
针对上述情况，本实用新型目的在于至少解决上述部分问题而提供一种自测应力的锚具，它通过在锚板上设置力传感器和温控装置来实现对钢绞线预应力的实时监测与管理；并且整体结构简单紧凑，安装和操作方便，自动化程度高，可靠性强，实用性广泛，易于普及推广使用。
为实现上述任务，一种自测应力的锚具，它包括锚板以及设置于锚板的一端并与梁体连接的力传感器，设置于锚板另一端并经限位板连接的千斤顶，与锚板外圆表面连接的温控装置；所述力传感器用于测量千斤顶张拉梁体上钢绞线时的应力值，所述温控装置用于测量锚板的温度与湿度并将所采集的数据信息传输给计算机单元和/或云服务平台用于校准力传感器上测得的应力值。
为实现本实用新型结构、效果优化，其进一步的措施：
所述温控装置包括显示屏，温度传感器，湿度传感器，信号处理模块和连接电缆；所述温控装置经连接电缆与锚板外圆表面上的接头连接。
所述锚板为圆柱体，该锚板的轴向设有数个均布的锥孔用于穿过钢绞线，该钢绞线并用工作夹片来夹紧。
所述锚板上锥孔大径端设有圆柱凸台用于套设限位板与千斤顶的底座端配装，该千斤顶的另一端设有工具锚与工具夹片用于夹紧钢绞线。
所述力传感器设置于锚板上锥孔小径端并与梁体上的锚垫板连接。
所述计算机单元经无线传输向张拉仪发送数据信息并控制张拉仪驱动千斤顶对梁体上的钢绞线进行张拉操作。
所述张拉仪包括控制处理模块和无线接收模块，所述无线接收模块用于张拉仪与计算机单元之间的数据信息交换。
所述温控装置和张拉仪都采用433MHz的无线传输频率与计算机单元交换数据信息。
所述温控装置采用GPRS无线传输技术自动持续的向云服务平台传输数据信息，以达到远程持续监控作用。
本实用新型提供一种自测应力的锚具，它包括锚板以及设置于锚板的一端并与梁体连接的力传感器，设置于锚板另一端并经限位板连接的千斤顶，与锚板外圆表面连接的温控装置；所述力传感器用于测量千斤顶张拉梁体上钢绞线时的应力值，所述温控装置用于测量锚板的温度与湿度并将所采集的数据信息传输给计算机单元和/或云服务平台用于校准力传感器上测得的应力值的技术方案；它通过在锚板上设置力传感器和温控装置来实现对钢绞线预应力的实时监测与管理，并且整体结构简单紧凑，安装和操作方便，自动化程度高，可靠性强，实用性广泛，易于普及推广使用。
本实用新型相比现有技术所产生的有益效果：
Ⅰ、本实用新型采用力传感器设置于锚板的一端并与梁体连接可直接测量钢绞线的应力值，测量精度高，并能实现数据的智能化处理；
Ⅱ、本实用新型采用锚板外圆表面连接有温控装置，并经标定方程换算标准结合温湿度数据来对力传感器进行校准，能有效保障测量结果不受环境影响，测量数据更准确；
Ⅲ、本实用新型采用433MHz的无线传输频率，能高速有效的处理数据信息，并能保证数据信息的准确性、真实性；
Ⅳ、本实用新型采用GPRS无线传输技术，不受地域和环境的影响，能保证数据信息采集的持续性和及时性；
Ⅴ、本实用新型采用在锚板上设置力传感器和温控装置来实现对钢绞线预应力的实时监测与管理；并且整体结构简单紧凑，安装和操作方便，设备运行可靠，作业自动化程度高，提高了生产效率，制造成本显著降低，市场前景广阔，便于推广使用。
本实用新型广泛适用于各种桥梁预应力张拉配套使用和对桥梁的持续监控管理。
下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型的整体连接关系图。
图2为本实用新型的整体结构示意图。
图3为本实用新型的锚板剖视图。
图中：1-计算机单元，2-张拉仪，3-千斤顶，4-锚具本体，41-力传感器，42-锚板，421-圆柱凸台，422-锥孔大径端，423-锥孔小径端，43-接头，44-工作夹片，45-限位板，5-温控装置，6-梁体，61-钢绞线，62-锚垫板，7-工具锚，8-工具夹片。
具体实施方式
参照附图，本实用新型是这样实现的：一种自测应力的锚具，它包括锚板42以及设置于锚板42的一端并与梁体6连接的力传感器41，设置于锚板42另一端并经限位板45连接的千斤顶3，与锚板42外圆表面连接的温控装置5；所述力传感器41用于测量千斤顶3张拉梁体6上钢绞线61时的应力值，所述温控装置5用于测量锚板42的温度与湿度并将所采集的数据信息传输给计算机单元1和/或云服务平台用于校准力传感器41上测得的应力值。
如图1所示，本实用新型的温控装置5包括显示屏，温度传感器，湿度传感器，信号处理模块和连接电缆，所述温控装置5经连接电缆与锚板42外圆表面上的接头43连接；所述计算机单元1经无线传输向张拉仪2发送数据信息并控制张拉仪2驱动千斤顶3对梁体6上的钢绞线61进行张拉操作，所述张拉仪2包括控制处理模块和无线接收模块，该无线接收模块用于张拉仪2与计算机单元1之间的数据信息交换，所述温控装置5和张拉仪2都采用433MHz的无线传输频率与计算机单元1交换数据信息，能保障数据信息的准确性、真实性；所述温控装置5采用GPRS无线传输技术与云服务平台交换数据信息，能保证数据信息采集的持续性和及时性。
如图2和图3所示，本实用新型的锚板42为采用合金材料制作而成的圆柱体，该锚板42的轴向设有数个均布的锥孔，所述锥孔用于穿过钢绞线61并用工作夹片44夹紧，所述锚板42上锥孔大径端422设有圆柱凸台421用于套设限位板45与千斤顶3的底座端配装，该千斤顶3的另一端设有工具锚7与工具夹片8用于夹紧钢绞线61，当千斤顶3的活塞杆向外伸长时可带动钢绞线61伸长；所述力传感器41设置于锚板42上锥孔小径端423并与梁体6上的锚垫板62连接，该力传感器41所测应力值可采用标定方程换算标准结合温湿度数据来进行校准，能有效保障测量结果不受环境影响，测量数据更准确，测量精度高。
结合附图，本发明的工作原理为：首先清理梁体6上钢绞线61的锈蚀、泥浆，然后套上附带有力传感器41的锚具本体4，在锚板42的锥孔大径端422内安装好工作夹片44后再套设限位板45与千斤顶3的底座配装，该千斤顶3的另一端安装工具锚7与工具夹片8，所述千斤顶3并经导油管与张拉仪2连接，温控装置5经连接电缆与锚板42外圆表面上的接头43连接；开始接通电源启动计算机单元1，打开计算机单元1中的张拉控制软件，根据工程实际情况选择相应的工作功能界面，输入必要的张拉数据，如工程项目信息、张拉构件信息、设定张拉应力值、设定钢绞线61伸长量等；输入完毕以后启动张拉程序，此时张拉仪2能接收到来自计算机单元1发出的控制信号，控制张拉仪2上油箱中的液压油经导油管泵入千斤顶3对钢绞线61进行预应力张拉施工，与此同时力传感器41采集千斤顶3张拉梁体6上钢绞线61的应力值，温度传感器采集锚板42的温度值，湿度传感器采集锚板42的湿度值，并实时将数据信息传输到到计算机单元1对采集的数据信息与设定值进行计算比较，再控制张拉仪2实时对千斤顶3进行预应力张拉作业的调整，当计算机单元1根据对采集的数据信息计算比较达到设定的应力值时，千斤顶3则停止动作进行一段时间的保压；当张拉作业结束后，计算机单元1可控制驱动张拉仪2使千斤顶3内的液压油经导油管回流到张拉仪2的油箱内，此时锚板42锥孔内的工作夹片44随着钢绞线61回缩而受锚板42上锥孔的挤压，工作夹片44能夹住钢绞线61使其锚固；在预应力张拉作业过程中经对数据智能化处理从而实现自动化作业，预应力张拉作业时的应力值控制精度为±1.5％；在预应力张拉作业过程中可对钢绞线61的伸长量进行校核，按照实际伸长值与理论计算伸长值的允许偏差为-6％～+6％进行管理；在预应力张拉作业过程中同时可以直接进行孔道摩阻测试，可以选定梁体6上多条穿钢绞线61的孔道，测定每个孔道钢绞线61的主动端与被动端的实测应力值，根据规范公式计算摩擦系数及偏差系数，从而计算出钢绞线61与孔道间摩擦引起的应力损失。
本实用新型中，千斤顶3张拉梁体6上钢绞线61时的应力值一般并不会随温度或湿度的变化而改变，但力传感器41所检测到应力值的数据会随环境温度或湿度的改变而发生变化，因而本实用新型中需要采用温控装置5校准力传感器41的检测值；本实用新型中，力传感器41可以经温控装置5向计算机单元1和/或云服务平台传输数据信息，但更常见的是，力传感器41直接向计算机单元1和/或云服务平台传输数据信息。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化；凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种自测应力的锚具，其特征在于包括锚板(42)以及设置于锚板(42)的一端并与梁体(6)连接的力传感器(41)，设置于锚板(42)另一端并经限位板(45)连接的千斤顶(3)，与锚板(42)外圆表面连接的温控装置(5)；所述力传感器(41)用于测量千斤顶(3)张拉梁体(6)上钢绞线(61)时的应力值，所述温控装置(5)用于测量锚板(42)的温度与湿度并将所采集的数据信息传输给计算机单元(1)和/或云服务平台用于校准力传感器(41)上测得的应力值。
2.根据权利要求1所述的自测应力锚具，其特征在于所述温控装置(5)包括显示屏，温度传感器，湿度传感器，信号处理模块和连接电缆；所述温控装置(5)经连接电缆与锚板(42)外圆表面上的接头(43)连接。
3.根据权利要求1所述的自测应力锚具，其特征在于所述锚板(42)为圆柱体，该锚板(42)的轴向设有数个均布的锥孔用于穿过钢绞线(61)，该钢绞线(61)并用工作夹片(44)来夹紧。
4.根据权利要求3所述的自测应力锚具，其特征在于所述锚板(42)上锥孔大径端(422)设有圆柱凸台(421)用于套设限位板(45)与千斤顶(3)的底座端配装，该千斤顶(3)的另一端设有工具锚(7)与工具夹片(8)用于夹紧钢绞线(61)。
5.根据权利要求3所述的自测应力锚具，其特征在于所述力传感器(41)设置于锚板(42)上锥孔小径端(423)并与梁体(6)上的锚垫板(62)连接。
6.根据权利要求1所述的自测应力锚具，其特征在于所述计算机单元(1)经无线传输向张拉仪(2)发送数据信息并控制张拉仪(2)驱动千斤顶(3)对梁体(6)上的钢绞线(61)进行张拉操作。
7.根据权利要求6所述的自测应力锚具，其特征在于所述张拉仪(2)包括控制处理模块和无线接收模块，所述无线接收模块用于张拉仪(2)与计算机单元(1)之间的数据信息交换。
8.根据权利要求6所述的自测应力锚具，其特征在于所述温控装置(5)和张拉仪(2)都采用433MHz的无线传输频率与计算机单元(1)交换数据信息。
9.根据权利要求1所述的自测应力锚具，其特征在于所述温控装置(5)采用GPRS无线传输技术自动持续的向云服务平台传输数据信息，以达到远程持续监控作用。
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