CN210829336U - 一种附有光纤的全应力测力锚杆 - Google Patents
一种附有光纤的全应力测力锚杆 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种附有光纤的全应力测力锚杆，涉及锚杆监测技术领域。所述锚杆杆体沿长度方向上固定间隔设置金属环，分布式光纤应变传感器穿过金属环内固定在锚杆杆体上与锚杆形成一个共同体共同埋设于钻孔内的浆液中，且分布式光纤应变传感器与分布式光纤调解仪相接。其因为在安装过程中不改变原有的施工顺序，所以安装较为简单。在保证锚杆杆体完整性的情况下对杆体应力分布实行长期监测，准确得到锚杆杆体的应力分布规律，监测所得数据可作为巷道稳定性分析的基础，具有较高的工程应用推广价值。
Description
技术领域
本实用新型属于锚杆监测技术领域，具体是一种附有光纤的全应力测力锚杆。
背景技术
锚杆因其支护强度高、成本低等特点而被广泛用于巷道支护技术中，随着我国煤矿采深的不断增加，最大开采深度已达1500m，巷道围岩赋存条件日益复杂，围岩变形不断增大，锚杆单体承载能力不断增强，但由于锚杆在支护过程中受力复杂,使得锚固支护技术理论分析和设计发展缓慢，而锚杆杆体受力特征分析是锚固支护技术中的重要内容，因此，认识围岩变形机理、分析锚杆杆体的应力分布规律、评价巷道锚杆支护效果、预报巷道围岩可能发生的破坏是保持巷道长期稳定的重要手段。
目前，监测分析锚杆杆体的应力分布主要有两种监测方式，第一种监测方式如专利公开号为CN107560950A，公开日为2018年1月9日，发明创造名称为一种预应力锚杆界面剪应力测量装置及其试验方法的专利所述，其主要是在杆体上布置测点装设应变片，通过采集应变片数据得到锚杆杆体应力分布情况，但应变片采集所得数据仅仅只能测量分析测点的应力，无法体现锚杆受力的连续性；第二种监测方式如专利公开号为CN109372563A，公开日为2019年2月22日，发明创造名称为一种可监测托锚力的抗高冲击锚杆托盘及其使用方法的专利所述，其在锚杆螺母与托盘位置处安装压力传感器，但仅对托锚力进行监测，此种方法不能实现对锚杆杆体应力分布的监测，测量所得数据与锚杆杆体实际应力值相差较大。
发明内容
针对现有监测装置及技术不能准确获得锚杆杆体沿长度方向上每个位置处应力分布的问题，本实用新型提供一种附有光纤的全应力测力锚杆，在保证锚杆杆体完整性的情况下对其应力分布实行长期监测，准确得到锚杆杆体的应力分布规律。
本实用新型实现发明目的采用如下技术方案：
一种附有光纤的全应力测力锚杆，主要包括锚杆及沿锚杆长度方向设置的分布式光纤应变传感器，其特征是：所述锚杆杆体上沿长度方向间隔设置金属环；所述分布式光纤应变传感器穿过金属环内固定在锚杆杆体上与锚杆形成一个共同体；所述分布式光纤应变传感器与锚杆杆体共同埋设于钻孔内的浆液中，分布式光纤应变传感器与分布式光纤调解仪相接。
作为优选，锚杆杆体上沿长度方向间隔设置的金属环半径与分布式光纤应变传感器横截面半径相同，保证分布式光纤传感器能够通过金属环固定在锚杆杆体上。
作为优选，分布式光纤应变传感器末端设置有不锈钢密封保护套筒，将分布式光纤末端密封于保护套筒内并与分布式光纤调解仪相接。
本实用新型与现有技术相比，其有益效果体现在：在安装过程中不改变原有的施工顺序，安装较为简单；且在保证锚杆杆体完整性的情况下对杆体应力分布实行长期监测，准确得到锚杆杆体的应力分布规律，监测所得数据可作为巷道稳定性分析的基础，具有较高的工程应用推广价值。
附图说明
图1是本实用新型一种附有光纤的全应力测力锚杆的组成示意图；
图2是本实用新型一种附有光纤的全应力测力锚杆的剖面图。
图中：不锈钢密封保护套筒1、锚杆2、分布式光纤应变传感器3、金属环4、分布式光纤调解仪5。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本实用新型做进一步解释说明。
参照图1和图2，本实用新型包括锚杆2和沿锚杆长度方向设置的分布式光纤应变传感器3。所述锚杆杆体2沿其长度方向固定间隔设置金属环4；所述分布式光纤应变传感器3穿过金属环4内固定在锚杆2上与锚杆形成一个共同体；所述分布式光纤应变传感器3与锚杆2共同埋设于钻孔内的浆液中。其中，锚杆2上沿长度方向间隔设置的金属环4半径与分布式光纤应变传感器3横截面半径相同，保证分布式光纤传感器3能够通过金属环4固定在锚杆2上。其中，分布式光纤应变传感器3末端设置有不锈钢密封保护套筒1，将分布式光纤应变传感器3末端密封于保护套筒1内并与分布式光纤调解仪5相接。
根据上面的描述和实践可知，本实用新型所述的附有光纤的全应力测力锚杆在安装过程中由于不改变原有的施工顺序，所以安装较为简单；且在保证锚杆杆体完整性的情况下对杆体应力分布实行长期监测，准确得到锚杆杆体的应力分布规律，监测所得数据可作为巷道稳定性分析的基础，具有较高的工程应用推广价值。
以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种附有光纤的全应力测力锚杆，其特征在于：锚杆杆体上沿长度方向间隔设置金属环；分布式光纤应变传感器穿过金属环内固定在锚杆杆体上与锚杆形成一个共同体；分布式光纤应变传感器与锚杆杆体共同埋设于钻孔内的浆液中，分布式光纤应变传感器与分布式光纤调解仪相接。
2.根据权利要求1所述的一种附有光纤的全应力测力锚杆，其特征在于：所述锚杆杆体上沿长度方向间隔设置的金属环半径与分布式光纤应变传感器横截面半径相同，保证分布式光纤传感器能够通过金属环固定在锚杆杆体上。
3.根据权利要求1所述的一种附有光纤的全应力测力锚杆，其特征在于：所述分布式光纤应变传感器末端设置有不锈钢密封保护套筒，将分布式光纤末端密封于保护套筒内并与分布式光纤调解仪相接。
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