CN220556358U - 一种光纤光栅锚杆应力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光纤光栅锚杆应力装置，包括同轴设置的套接杆部一、套接杆部二、支撑板、椎体件一、椎体件二、锚具底座，套接杆部一的顶端插入被测隧道内部，套接杆部一的中部活动套接有支撑板，套接杆部一的底端设置为螺纹结构、与套接杆部二顶部螺纹连接，套接杆部二的底部固定连接椎体件一的顶部，并与椎体件一连通设置，椎体件一的底部与椎体件二的顶部可拆卸安装，椎体件二的底部设置锚具底座，椎体件二的侧部设置有出线口，实现快速定位千斤顶油缸中心线、光纤光栅应变传感器、锚杆轴线重合，安装便利，通用于不同安装位置锚杆应力检测。

Description

一种光纤光栅锚杆应力装置

技术领域

本实用新型涉及锚杆支护设备技术领域，具体涉及一种光纤光栅锚杆应力装置。

背景技术

锚杆拉拔计为测量锚杆抗拔力以及锚杆拉力和位移关系的仪器，由空心式千斤顶、压力计量装置(如压力表)、高压油管、行程计量装置(如千分表)、加压装置(加油泵)等构成。

在进行锚杆拉拔试验时，需要将千斤顶油缸中心线、光纤光栅应变传感器、锚杆轴线重合，避免偏心受拉，目前光纤光栅应变传感器安装过程中，为了实现与锚杆轴线重合，需要特定辅助工具，首先与工型钢或是混凝土梁架处于垂直状态，才能确定光纤光栅应变传感器与锚杆轴线重合，此时的安装效率会很低；再有就是光纤光栅应变传感器检测使用后，对于安装方式属于固定式安装，拆卸不方便，使应力检测效率大大降低，为此需要提供一种光纤光栅锚杆应力装置，以解决上述技术问题，提供锚杆应力检测的效率。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种光纤光栅锚杆应力装置，实现快速定位千斤顶油缸中心线、光纤光栅应变传感器、锚杆轴线重合，安装便利，通用于不同安装位置锚杆应力检测，在拆卸安装时，通过卡接安装的方式，实现对光纤光栅应变传感器安装快速、便利。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：一种光纤光栅锚杆应力装置，包括同轴设置的套接杆部一、套接杆部二、支撑板、椎体件一、椎体件二、锚具底座，套接杆部一的顶端插入被测隧道内部，套接杆部一的中部活动套接有支撑板，套接杆部一的底端设置为螺纹结构、与套接杆部二顶部螺纹连接，套接杆部二的底部固定连接椎体件一的顶部，并与椎体件一连通设置，椎体件一的底部与椎体件二的顶部可拆卸安装，椎体件二的底部设置锚具底座，椎体件二的侧部设置有出线口。

优选的，椎体件一或椎体件二的内部均围绕轴向固定安装有环形板，环形板靠近椎体件二底部或远离椎体件一底部的端面均固定安装环形挡板，环形板与环形挡板形成卡接底座，且卡接底座横切面为“L”型结构。

优选的，椎体件一的底部端面设置有环形板一，环形板一的轴向开设有若干个卡接锁口，椎体件二的顶部端面设置有环形板二，环形板二的顶部端面轴向设置有若干个卡柱，通过卡柱从卡接锁口的进口端插入、再由椎体件二旋转使卡柱卡接在卡接锁口内部，以用于对椎体件一、椎体件二之间卡接。

优选的，位于椎体件二内部的卡接底座的一侧开设有走线口，走线口用于光纤光栅应变传感器的光纤依次穿过走线口、出线口连接环网交换机。

综上，本实用新型提供一种光纤光栅锚杆应力装置，实现了光纤光栅应变传感器同轴线安装便利以及拆卸安装的快速的优点；

具体为：为了实现光纤光栅应变传感器方便安装、拆卸，两个呈椎体结构或是斗状结构的椎体件一、椎体件二合围卡接形成腰鼓状结构，其内部为中空结构，用于安装光纤光栅应变传感器，椎体件一、椎体件二卡接安装方式为：在椎体件一的底部端面设置有环形板一，环形板一的轴向开设有若干个卡接锁口，椎体件二的顶部端面设置有环形板二，环形板二的顶部端面轴向设置有若干个卡柱，通过卡柱从卡接锁口的进口端插入、再由椎体件二旋转使卡柱卡接在卡接锁口内部，以用于对椎体件一、椎体件二之间卡接。

在椎体件一、椎体件二内部均安装环形板、环形挡板，光纤光栅应变传感器的两个端面分别抵接在两个环形挡板之间，由环形板对其限位安装，在通过椎体件一和椎体件二之间卡接安装，实现对光纤光栅应变传感器完全限位安装，实现光纤光栅应变传感器与套接的锚杆同轴安装，对锚杆的锚固力同轴受拉，提高检测精度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的椎体件二结构示意图；

图3是本实用新型的椎体件一结构示意图；

图4是本实用新型的环形板与环形挡板形成卡接底座结构示意图；

图中：套接杆部一1、套接杆部二2、支撑板3、椎体件一4、椎体件二5、锚具底座6、出线口7、环形板11、环形挡板12、卡接锁口13、卡柱14、走线口15、环形板一16、环形板二17。

实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1至图4所示：

本实用新型是一种光纤光栅锚杆应力装置，如图1、4所示，包括同轴设置的套接杆部一1、套接杆部二2、支撑板3、椎体件一4、椎体件二5、锚具底座6，套接杆部一1、套接杆部二2、椎体件一4、椎体件二5的内部均设置为中空结构，套接杆部一1的顶端插入被测隧道内部，支撑板3的中心处开设有通孔，通孔用于支撑板3活动套接在套接杆部一1上，套接杆部一1的底端设置为螺纹结构、与套接杆部二2顶部螺纹连接，套接杆部二2的底部固定连接椎体件一4的顶部，并与椎体件一4连通设置，椎体件一4的底部与椎体件二5的顶部可拆卸安装，椎体件二5的底部设置锚具底座6，椎体件二5的侧部设置有出线口7。

具体为：在隧道预钻孔，锚杆施工安装在预钻孔，锚杆通过粘合剂或浇筑混凝土固定锚杆，锚杆的伸出部分套接在套接杆部一1内部，依次向外穿出经过套接杆部二2、椎体件一4、椎体件二5、锚具底座6，位于椎体件一4、椎体件二5内部安装的光纤光栅应变传感器，锚杆从其内部安装，便于检测锚杆的预应力变化数值检测，为了实现锚杆应力计与预钻孔外部施工的工型钢或是混凝土梁架垂直安装，在套接杆部一1外部套接支撑板3，支撑板3与工型钢完全贴合，说明套接杆部一1与工型钢垂直安装，套接杆部一1插入至预钻孔内部，预留螺纹结构伸出，此时套接杆部二2与套接杆部一1螺纹安装，通过套接杆部二2对支撑板3抵接，使支撑板3完全与工型钢完全贴合，实现避免锚杆的锚固力偏心受拉，从而影响检测精度，为了实现光纤光栅应变传感器方便安装、拆卸，两个呈椎体结构或是斗状结构的椎体件一4、椎体件二5合围卡接形成腰鼓状结构，其内部为中空结构，用于安装光纤光栅应变传感器，光纤光栅应变传感器连接的光纤线通过出线口7排线伸出连接环网交换机，当通过预定拉力进行拉伸锚杆检测，光纤光栅应变传感器附着在锚杆上，对锚杆的应力变化感测，锚杆在拉伸过程产生形变，光纤光栅应变传感器峰值波长漂移变化量也随之变化，由环网交换机解调出应力变化值，实现在对应的预拉力下得出对应的应力值，通过软件读取实时数据并进行分析整理，即可得出锚杆锚索实时的受力变化和工作状况，进行长期监测。

至少在一个实施例中，如图1、2、3、4所示，为了实现椎体件一4和椎体件二5之间光纤光栅应变传感器安装稳固、且与椎体件一4、椎体件二5、套接杆部一1以及套接杆部二2同轴设置，在椎体件一4或椎体件二5的内部均围绕轴向固定安装有环形板11，环形板11靠近椎体件二5底部或远离椎体件一4底部的端面均固定安装环形挡板12，环形板11与环形挡板12形成卡接底座，且卡接底座横切面为“L”型结构。

具体安装方式为：光纤光栅应变传感器的两个端面分别抵接在两个环形挡板12之间，由环形板11对其限位安装，在通过椎体件一4和椎体件二5之间卡接安装，实现对光纤光栅应变传感器完全限位安装，实现光纤光栅应变传感器与套接的锚杆同轴安装，对锚杆的锚固力同轴受拉，提高检测精度。

至少在一个实施例中，如图2、3所示，为了实现椎体件一4与椎体件二5的可拆卸安装，且安装的稳固，在椎体件一4的底部端面设置有环形板一16，环形板一16的轴向开设有若干个卡接锁口13，椎体件二5的顶部端面设置有环形板二17，环形板二17的顶部端面轴向设置有若干个卡柱14，通过卡柱14从卡接锁口13的进口端插入、再由椎体件二5旋转使卡柱14卡接在卡接锁口13内部，以用于对椎体件一4、椎体件二5之间卡接。

至少在一个实施例中，如图4所示，为了实现光纤光栅应变传感器的光纤线走线方便、且具有保护作用，位于椎体件二5内部的卡接底座的一侧开设有走线口15，走线口15用于光纤光栅应变传感器的光纤依次穿过走线口15、出线口7连接环网交换机。

本实用新型中的实施例仅用于对本实用新型进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本实用新型保护范围内。

Claims (4)

1.一种光纤光栅锚杆应力装置，其特征在于，包括同轴设置的套接杆部一（1）、套接杆部二（2）、支撑板（3）、椎体件一（4）、椎体件二（5）、锚具底座（6），套接杆部一（1）的顶端插入被测隧道内部，套接杆部一（1）的中部活动套接有支撑板（3），套接杆部一（1）的底端设置为螺纹结构、与套接杆部二（2）顶部螺纹连接，套接杆部二（2）的底部固定连接椎体件一（4）的顶部，并与椎体件一（4）连通设置，椎体件一（4）的底部与椎体件二（5）的顶部可拆卸安装，椎体件二（5）的底部设置锚具底座（6），椎体件二（5）的侧部设置有出线口（7）。

2.根据权利要求1所述的一种光纤光栅锚杆应力装置，其特征在于，椎体件一（4）或椎体件二（5）的内部均围绕轴向固定安装有环形板（11），环形板（11）靠近椎体件二（5）底部或远离椎体件一（4）底部的端面均固定安装环形挡板（12），环形板（11）与环形挡板（12）形成卡接底座，且卡接底座横切面为“L”型结构。

3.根据权利要求1所述的一种光纤光栅锚杆应力装置，其特征在于，椎体件一（4）的底部端面设置有环形板一（16），环形板一（16）的轴向开设有若干个卡接锁口（13），椎体件二（5）的顶部端面设置有环形板二（17），环形板二（17）的顶部端面轴向设置有若干个卡柱（14），通过卡柱（14）从卡接锁口（13）的进口端插入、再由椎体件二（5）旋转使卡柱（14）卡接在卡接锁口（13）内部，以用于对椎体件一（4）、椎体件二（5）之间卡接。

4.根据权利要求2所述的一种光纤光栅锚杆应力装置，其特征在于，位于椎体件二（5）内部的卡接底座的一侧开设有走线口（15），走线口（15）用于光纤光栅应变传感器的光纤依次穿过走线口（15）、出线口（7）连接环网交换机。