CN217518685U - 一种具有应力计的锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有应力计的锚杆，包括第一杆体、第二杆体、应力计和倾角计，所述倾角计设置在所述应力计的外表面上，所述应力计具有第一端和第二端，所述应力计的第一端和第二端均设有外螺纹，所述第一杆体的第一端设有内螺纹，所述第二杆体的第一端设有内螺纹，所述应力计的第一端与所述第一杆体的第一端螺纹连接，所述应力计的第二端与所述第二杆体的第一端螺纹连接。本实用新型中的锚杆设置有应力计和倾角计，在应力数据产生时可以辨别锚杆的应力形变方位。

Description

一种具有应力计的锚杆

技术领域

本实用新型涉及锚杆技术领域，特别是涉及一种具有应力计的锚杆。

背景技术

锚杆是当代煤矿中巷道支护的最基本的组成部分，它将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身支护自身。锚杆不仅用于矿山，也用于工程技术中，对边坡、隧道、坝体等进行主体加固。锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程建筑连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力。

中空注浆锚杆的锚杆体采用中空设计，杆体中孔作为钻进高压风水通道和注浆通道，与实心杆体相比，中空杆体设计可获得更好的刚度和抗剪强度。锚杆体外表面全长标准大螺距螺纹结构，螺纹结构便于锚杆的切割和接长，与光滑杆体相比增加了锚杆体与注浆材料的粘接面积，从而提高了锚固力。

现有中空锚杆应力计制造加工成本高、钻孔成本大、安装布设繁琐（采用对接焊、搭接焊）焊接位置应力容易损失，传感器成活率低（现场安装布设采用交流电弧焊接，焊接时产生的高温容易导致传感器损坏、防水性能降低），数据测量结果争议大，相互数据校验难，长期地质环境变化监测稳定性差，无法对岩石、水文温度变化对锚固区的温度变化监测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的一项或多项不足，提供一种具有应力计的锚杆。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种具有应力计的锚杆，包括第一杆体、第二杆体、应力计和倾角计，所述倾角计设置在所述应力计的外表面上，所述应力计具有第一端和第二端，所述应力计的第一端和第二端均设有外螺纹，所述第一杆体的第一端设有内螺纹，所述第二杆体的第一端设有内螺纹，所述应力计的第一端与所述第一杆体的第一端螺纹连接，所述应力计的第二端与所述第二杆体的第一端螺纹连接。

优选的，所述第一杆体和第二杆体均为实心杆。

优选的，所述第一杆体和第二杆体均为中空杆，所述应力计上设有注浆孔，所述注浆孔的一端与第一杆体连通，所述注浆孔的另一端与第二杆体连通。

优选的，所述锚杆还包括防护罩，所述防护罩设置在所述应力计的外表面上，所述倾角计位于所述防护罩内。

优选的，所述防护罩为不锈钢罩。

优选的，所述应力计的信号接口处设置有密封接头。

优选的，所述倾角计可拆卸设置在所述应力计的外表面上。

优选的，所述倾角计通过螺钉固定在所述应力计的外表面上。

优选的，所述锚杆还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述应力计的外表面上。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型中的锚杆设置有应力计和倾角计，在应力数据产生时可以辨别锚杆的应力形变方位；

（2）本实用新型中应力计与第一杆体和第二杆体通过螺纹连接，解决了现有技术中电焊加热后导致传感器高温损坏、焊点应力损失的问题；

（3）本实用新型中为倾角计设置有防护罩，提高了倾角计的防水性能；

（4）本实用新型中应力计的信号接口处设置有密封接头，提高了应力计的防水性能；

（5）本实用新型中设置有温度传感器，可以监测岩石、水文温度变化对锚固区的温度变化的影响。

附图说明

图1为本实用新型中具有应力计的锚杆的一种实施例的示意图；

图2为本实用新型中具有应力计的锚杆的又一种实施例的示意图；

图中，1—第一杆体，2—第二杆体，3—应力计，4—倾角计，5—密封接头，6—导线，7—注浆孔。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1-图2，本实施例提供了一种具有应力计的锚杆，所述具有应力计3的锚杆包括第一杆体1、第二杆体2、应力计3和倾角计4。

所述倾角计4设置在所述应力计3的外表面上，可测量应力形变方向。一般的，所述倾角计4采用可拆卸的方式安装在所述应力计3的外表面上，例如，倾角计4通过螺栓固定在应力计3的外表面上。在一个实施例中，所述倾角计4为MEMS倾角计4。在一个实施例中，倾角计4采用M3螺钉紧固在应力计3上，并利用防水型密封胶密封。

所述应力计3具有第一端和第二端，所述应力计3的第一端和第二端均设有外螺纹，所述第一杆体1的第一端设有内螺纹，所述第二杆体2的第一端设有内螺纹，所述应力计3的第一端与所述第一杆体1的第一端螺纹连接，所述应力计3的第二端与所述第二杆体2的第一端螺纹连接。本实施例中应力计3的两端分别与第一杆体1和第二杆体2螺纹连接，拆装方便，而且解决了电焊加热后导致传感器高温损坏、焊点应力损失的问题。

本实施例中，通过设置应力计3和倾角计4，可对串联/并联锚杆的应力形变进行监测，以及了解锚杆固定后分部应力的数值情况。同时，本实用新型的锚杆解决了传统锚杆数据无法相互校验、当应力数据产生时无法辨别锚杆的应力形变方位的问题，通过MEMS倾角计4（双轴X﹢、X-、Y﹢、Y-）四个方向已知变化朝向，通过倾角计4变化数据值已知形变角度（因为在项目中锚杆安装布设时为水平向，受到山体、结构剪切、竖向变形，锚杆有受到弯曲形变，因此倾角计4能准确测量布点间形变角度位移）。二者数据可进行相互校验数据值变化同步性与数值变化趋势，增强数据的真实性，测量更可靠，更准确。此外，本实施例采用更加稳定可靠的振弦工作原理，数字量输出，测值不受电缆长度影响。

在一个实施例中，所述第一杆体1和第二杆体2均为实心杆，如图1所示。

在一个实施例中，所述第一杆体1和第二杆体2均为中空杆，所述应力计3上设有注浆孔，所述注浆孔的一端与第一杆体1连通，所述注浆孔的另一端与第二杆体2连通，如图2所示。在一个实施例中，所述锚杆水平安装时，所述注浆孔位于应力计3的下半部分。

在一个实施例中，所述锚杆还包括防护罩，所述防护罩设置在所述应力计3的外表面上，所述倾角计4位于所述防护罩内，防护对倾角计4进行密封，提升了防水性能，同时防护罩还具有减震的功能。所述防护罩可以采用不锈钢罩，并在不锈钢罩的内壁设置减震层。

在一个实施例中，所述应力计3的信号接口处设置有密封接头5，所述应力计3的信号接口用于连接导线6（如四芯双绞屏蔽线缆），以将检测到的信号传输给外部设备，本实施例中通过设置密封接头5，提升了应力计3的防水性能等。

在一个实施例中，所述锚杆还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述应力计3的外表面上，可对测量点的温度进行测量，用于周期性温度变化、应力计3和倾角计4的温度修正。所述温度传感器可以内置于倾角计4，也可以独立设置。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种具有应力计的锚杆，其特征在于，包括第一杆体、第二杆体、应力计和倾角计，所述倾角计设置在所述应力计的外表面上，所述应力计具有第一端和第二端，所述应力计的第一端和第二端均设有外螺纹，所述第一杆体的第一端设有内螺纹，所述第二杆体的第一端设有内螺纹，所述应力计的第一端与所述第一杆体的第一端螺纹连接，所述应力计的第二端与所述第二杆体的第一端螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有应力计的锚杆，其特征在于，所述第一杆体和第二杆体均为实心杆。

3.根据权利要求1所述的一种具有应力计的锚杆，其特征在于，所述第一杆体和第二杆体均为中空杆，所述应力计上设有注浆孔，所述注浆孔的一端与第一杆体连通，所述注浆孔的另一端与第二杆体连通。

4.根据权利要求1所述的一种具有应力计的锚杆，其特征在于，所述锚杆还包括防护罩，所述防护罩设置在所述应力计的外表面上，所述倾角计位于所述防护罩内。

5.根据权利要求4所述的一种具有应力计的锚杆，其特征在于，所述防护罩为不锈钢罩。

6.根据权利要求1所述的一种具有应力计的锚杆，其特征在于，所述应力计的信号接口处设置有密封接头。

7.根据权利要求1所述的一种具有应力计的锚杆，其特征在于，所述倾角计可拆卸设置在所述应力计的外表面上。

8.根据权利要求1所述的一种具有应力计的锚杆，其特征在于，所述倾角计通过螺钉固定在所述应力计的外表面上。

9.根据权利要求1所述的一种具有应力计的锚杆，其特征在于，所述锚杆还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述应力计的外表面上。

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