一种带有应力变化数据自动收集装置的锚杆的制作方法

本实用新型涉及杆部技术领域，特别涉及一种带有应力变化数据自动收集装置的锚杆。

背景技术：

锚杆作为地下工程和岩石边坡的主要支护形式之一，对土木工程稳定性的维护起着重要作用，尤其是在节理裂缝岩体中，锚杆对岩体的加固作用十分明显。

锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段的锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固固定区域，其功能是对锚杆施加预应力；锚固段是指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域，其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压作用，将自由段的拉力传递至泥土深处。

现实使用时，有些工程比较复杂，对边坡位移的要求也比较高，此时锚杆的作用非常重要，但是在有些情况下，锚杆会失效，此时，锚杆应力计的数据非常重要，目前为人工测数据，一是数据不准，二是收集数据比较不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种带有应力变化数据自动收集装置的锚杆，具有能够实时自动收集应力计上的数据的能力，方便人们观察各个时间段中杆部的受力情况。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种带有应力变化数据自动收集装置的锚杆，包括用于加固边坡的锚杆，所述锚杆包括相互连接锚头和杆部，所述杆部依次粘贴有若干应变片，所述锚头设置有与边坡外壁固定的工字钢，所述工字钢固定设置有用于支撑锚头的承压组件，每一所述应变片均电性连接至固定在承压组件上的应力计，该应力计连接一存储装置。

通过采用上述技术方案，应变片是依据应变效应完成的，即导体或半导体材料在外界力的作用产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，这种现象称为“应变效应”，应力计是检测地应力的仪器，在应变片阻值发生变化时依据特定的算法算出应力，从而测量出每一应变片在当前时间的应力，在锚头边坡的外壁固定设置一工字钢，工字钢具有良好的低化学和介质腐蚀性能，在锚杆在日常使用时由于杆部在收到地应力的作用下会形变，导致锚头也随之运动，而通过利用工字刚较佳的抗冲击性使锚杆的安装结构更为稳定，在工字钢的外侧设置承压组件，进一步增加锚杆结构的稳定性，同时也便于应力计和存储装置的安装，应力计所检测到的应变片的数据变化传输到存储装置储存起来，方便工作人员日后对应力计查看时能够查看更多的数据。

作为本实用新型的改进，所述工字钢设置两个且分别设置在锚头的上下两端，所述承压组件包括分别于工字钢固定连接的两个L型连接件和与两个所述L型连接件自由段连接的承压组件。

通过采用上述技术方案，把工字钢设置成两个，进一步起到稳固结构的作用，在锚杆实际使用时，由于工况需要会产生一定的斜度，由于杆部倾斜，导致和杆部一体设置的锚头也会产生相应的倾斜，那么固定锚头时，变回出现锚头与工字钢点接触的情况，而点接触，在锚杆收到应力变化时锚头位置变容易弯折发生形变，所以设置L型连接件，L型连接件的设置，使锚头由原来的一个点与工字钢接触，变成了锚头的上下两端与L型连接件接触，L型连接件与工字钢固定，从而增加了锚头的受力程度。

作为本实用新型的改进，所述L型连接件包括与工字钢固定连接的竖直部和水平部，所述水平部中空设置形成空腔，所述空腔滑移连接一调节板，所述水平部设置有一快锁插销，所述调节板朝向所述快锁插销的一端设置有若干与快锁插销的插头配合卡接的凹孔，所述调节板与所述承压板铰接。

通过采用上述技术方案，L型连接件包括水平部和竖直部，竖直部与工字钢的外表面可以通过螺栓或者粘胶的方式固定连接，使接触表面积更广，水平部中空设置且中空位置包括调节板和快锁插销，调节板上设置有若干凹孔，通过拉拔快锁插销从而完成对调节板的定位，以实现对水平部的调节，从而能够适应更多锚杆的角度，而不用对每一个锚杆都去单独的设置L型连接件。

作为本实用新型的改进，所述承压板设置有用于嵌入调节板的嵌入槽，所述承压板的两端固定设置有穿设于嵌入槽的转动杆，穿设部位设置为腰型孔。

通过采用上述技术方案，在承压板上设置嵌入槽使L型连接件与承压板的连接更为稳定，且在承接板的两端设置穿设于嵌入槽的转动杆，该穿设部位设置腰型孔，以实现转动状态。

作为本实用新型的改进，所述杆部包括自由段和锚固段，所述自由段任意相邻的两个应变片的距离相等，锚固段的应变片的距离沿背离自由段方向依次增大且均大于自由段相邻的应变片的距离。

通过采用上述技术方案，实际使用时锚杆的自由段相比较于锚固段的受力情况要大的多，所以相应的在自由段处需要多设置应变片大约1.5m一个，在一些斜面处要更为密集，一般1m一个，而锚固段处受到的应力变化程度较小，所以可以距离更大，2-3m一个，甚至可以更大间距。

作为本实用新型的改进，所述存储装置设置有USB接口。

通过采用上述技术方案，USB接口的设置方便与电脑之间进行数据传输。

作为本实用新型的改进，所述工字钢为H型工字钢。

通过采用上述技术方案，工字钢为H型工字钢，H型工字钢在各个方向上都有抗弯折能力，所以作为优选。

作为本实用新型的改进，所述工字钢卡接一用于盖住锚头、应力计以及存储装的盖板。

通过采用上述技术方案，利用工字钢的凹陷部位设置盖板，从而盖住应力计和存储装置，防止在雨雪天气应力计或存储装置收到外界环境的影响从而导致自身线路受损。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：应变片是依据应变效应完成的，即导体或半导体材料在外界力的作用产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，这种现象称为“应变效应”，应力计是检测地应力的仪器，在应变片阻值发生变化时依据特定的算法算出应力，从而测量出每一应变片在当前时间的应力，在锚头边坡的外壁固定设置一工字钢，工字钢具有良好的低化学和介质腐蚀性能，在锚杆在日常使用时由于杆部在收到地应力的作用下会运动，导致锚头也随之运动，而通过利用工字刚较佳的抗冲击性使锚杆的安装结构更为稳定，在工字钢的外侧设置承压组件，进一步增加锚杆结构的稳定性，同时也便于应力计和存储装置的安装，应力计所检测到的应变片的数据变化传输到存储装置储存起来，方便工作人员日后对应力计查看时能够查看更多的数据。

附图说明

图1是锚杆安装示意图；

图2是无端盖时锚杆安装示意图；

图3是锚杆轴侧图；

图4是锚杆爆炸图。

图中，11、杆部；111、锚固段；112、自由段；12、锚头；2、应变片；3、盖板；4、垫板；5、工字钢；61、L型连接件；611、竖直部；612、水平部；62、调节板；621、转动杆；622、凹孔；63、快锁插销；64、承压板；641、腰型孔；7、应力计；8、存储装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1至图4所示，一种带有应力变化数据收集装置的锚杆，包括锚杆、应变片2、应力计7以及存储装置8，其中，锚杆包括设置在边坡内部用于加固边坡结构的杆部11和与杆部11一体设置的锚头12，在杆部11粘贴有若干应变片2，位于边坡的外壁的上下两端固定设置有两个工字钢5，该工字钢5为H型工字钢5，在工字钢5与边坡的外壁之间设置有一垫板4，从而起到固定作用，两个工字钢5的外侧通过螺栓分别固定有承压组件；该承压组件包括L型连接件61，L型连接件61包括与工字钢5固定的竖直部611和水平部612，其中，水平部612中空设置形成空腔，该空腔滑移连接一调节板62，水平部612固定设置一快锁插销63，调节板62朝向快锁插销63的一端开设有若干凹孔622，通过凹孔622与快锁插销63的插头配合从而起到能够调节L型连接板的水平部612的长度的效果，在L型连接件61的自由端设置一承压板64，该承压板64设置有用于嵌入L型连接件61的调节板62的嵌入槽，调节板62位于嵌入槽的部分的两端设置有转动杆621，该传动杆穿设于嵌入槽，且穿设部位设置有腰型孔641，以能够适应锚杆的各个角度，转动杆621一方面具有转动的效果，另一方面与腰型孔641配合从而加强L型连接件61与承压的连接结构，锚头12的一侧设置有电性连接应变片2的应力计7，该应力计7通过USB接口连接一存储装置8，该应变片2用于实时接收各个应变片2的应力变化数据，由于自身的存储受限，所以不能存储大容量的数据信息，所以通过一USB接口电性连接一存储装置8，并把应变片2应力变换数据实时传输给存储装置8，工作人员在查看应力计7数据变换时，去施工现场取下存储装置8，通过该USB接口连接至电脑上，通过应力计7自带的软件即可在电脑上查看各个时间点的应变片2应力变化的数据，从而使检测结果更加精准，使数据更为精准，而且收集方便，应变片2的排布，从实际使用中考虑，在实际使用时，锚杆的自由段112相比较于锚固段111的受力程度要大的多，所以相应的在自由段112处需要多设置应变片2大约1.5m一个，在一些坡度较大的斜面处要更为密集，一般1m一个，而锚固段111处受到的应力变化程度较小，所以可以距离更大，2-3m一个，甚至可以更大间距，工字钢5卡接一用于盖住锚头12、应力计7以及存储装的盖板3，利用工字钢5的凹陷部位设置盖板3，从而盖住应力计7和存储装置8，防止在雨雪天气应力计7或存储装置8收到外界环境的影响从而导致自身线路受损。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。