一种用于隧道初期支护锚杆应力测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于隧道初期支护锚杆应力测量装置，包括锚杆、光纤和电阻应变计；光纤沿锚杆轴向两侧布设，光纤呈U型，光纤粘贴在所述锚杆一侧，光纤自由设置在所述锚杆另一侧的保护管内；锚杆为中空锚杆，中空锚杆两内侧沿轴向设有多个所述电阻应变计；光纤从锚杆尾部的锚垫板上引出与外部光纤连接接头相连；光纤完全粘贴在锚杆一侧表面，用于检测锚杆轴向应变；另一侧的光纤自由设置在保护管内，使其不受影响，只对温度敏感，用来作为温度补偿，可消除温度对光纤应变的影响，便于实现对锚杆变形的监测；实时检测得到双重高效的锚杆轴向应力精确变化值；得到锚杆轴向应变分布情况以及随荷载增大应变分布的演化过程，适用于隧道初期支护锚杆拉拔即时试验装置的锚杆应力测量。
【专利说明】
一种用于隧道初期支护锚杆应力测量装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及锚杆拉拔即时试验装置的锚杆应力测量装置，尤其是一种用于隧道初期支护锚杆应力测量装置。
【背景技术】
[0002]锚杆加固由于具有施工工艺简单、安全可靠和经济高效等优点，在边坡、基坑、大坝、隧道和地下洞室等工程中得到了广泛的应用;锚固工程安全性与耐久性问题愈来愈引起高度重视，对锚固工程进行检测和测量的意义:(I)了解锚杆在岩体变形情况下的受力大小、分布状态及随时变化情况，研究锚杆荷载传递机理；(2)验证锚杆设计参数与施工工艺合理性，为锚杆支护设计提供依据；(3)检验锚杆的安装质量是否满足设计要求，评价和预测锚固工程安全性和稳定性;对锚杆应力分布状态的测量一直是岩土锚固工程中难题之一;针对上述问题，提供一种用于隧道初期支护锚杆拉拔即时试验装置的锚杆应力测量装置;将安装了分布式传感光纤和电阻应变计的锚杆直接浇注在混凝土基体中采用了锚杆一端加载将锚杆从混凝土基体中拔出的实验，准确测得锚杆在每级荷载下的应变分布以及锚杆任一截面上所承受的张拉力，从而得到拉拔荷载作用下锚杆通体的应力、应变分布特征，与传统的监测装置相比，具有独特的优势，应用前景十分广阔。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供的一种用于隧道初期支护锚杆应力测量装置，适用于隧道围岩的安全测量领域，较全面的了解锚杆工作状况，提高隧道围岩的稳定性和安全性，增加结构安全度和方便施工。
[0004]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种用于隧道初期支护锚杆应力测量装置，包括锚杆、光纤和电阻应变计;所述光纤沿锚杆轴向两侧呈U型布设，所述U型光纤一侧粘贴在所述锚杆一侧，所述U型光纤另一侧自由设置在所述锚杆另一侧的保护管内；所述锚杆为中空锚杆，所述中空锚杆两内侧沿轴向设有多个所述电阻应变计;所述光纤从锚杆尾部的锚垫板上引出与外部光纤连接接头相连。
[0005]作为本实用新型进一步改进的，所述光纤为单模光纤。
[0006]作为本实用新型进一步改进的，所述U型光纤通过粘结剂粘贴在所述锚杆一侧。
[0007]作为本实用新型进一步改进的，所述保护管材质为HJ管或波纹管。
[0008]作为本实用新型进一步改进的，所述电阻应变计沿所述中空锚杆两内侧轴向均匀间隔设置。
[0009]作为本实用新型进一步改进的，所述光纤连接接头的接口型号为FC/PC。
[0010]由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列
[0011]优点:本实用新型方案的一种用于隧道初期支护锚杆应力测量装置，光纤沿锚杆轴向设置，呈“U”字型，U型光纤一侧完全粘贴在锚杆一侧表面;U型光纤另一侧自由设置在锚杆另一侧保护管内，使其不受影响，只对温度敏感，用来作为温度补偿，可消除温度对光纤应变的影响，便于实现对锚杆变形的监测;通过均匀设置中空锚杆两内侧电阻应变计，测量锚杆两侧应力值;通过光纤光感对锚杆轴向应变检测和电阻应变计对锚杆轴向应变检测，得到轴力沿杆长分布变化情况精确值;实时准确获得锚杆轴向应变分布情况以及随荷载增大应变分布的演化过程，适用于隧道初期支护锚杆拉拔即时试验装置的锚杆应力测量;实时准确获得锚杆轴向应变分布情况以及随荷载增大应变分布的演化过程，适用于隧道初期支护锚杆拉拔即时试验装置的锚杆应力测量;应用于隧道围岩的安全测量领域，全面的了解锚杆工作状况，提高隧道围岩的稳定性和安全性，增加结构安全度和方便施工。
【附图说明】
[0012]下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明:
[0013]附图1为本实用新型的一种用于隧道初期支护锚杆应力测量装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0015]如附图1所示的本实用新型所述的一种用于隧道初期支护锚杆应力测量装置，包括锚杆1、光纤2和电阻应变计3;光纤I沿锚杆2轴向两侧布设，光纤I呈U型，通过粘结剂把U型光纤I 一侧完全粘贴固定在销杆2轴向一侧表面用于检测销杆轴向应变传感光纤4，U型光纤I另一侧自由设置在锚杆2另一侧表面的的PU管5内，使其不受应变影响，只对温度敏感，用来作为温度补偿光纤6 ；销杆2为中空销杆，中空销杆2两内侧从销杆端部0.05m开始沿轴向两侧间隔0.5m对称设置两个电阻应变计3，每侧各设5个电阻应变计3，电阻应变计3导线从混凝土基体7两侧的上、下两侧引出，实时准确测量时取两个电阻应变计3平均值作为该点应变值;光纤I从锚杆2尾部的锚垫板8上引出与外部光纤I连接接头9相连;光纤I为单模光纤;光纤I连接接头9的接口型号为FC/PC;通过光纤光感对锚杆轴向应变检测和电阻应变计对锚杆轴向应变检测，得到轴力沿杆长分布变化情况精确值;实时准确获得锚杆轴向应变分布情况以及随荷载增大应变分布的演化过程，适用于隧道初期支护锚杆拉拔即时试验装置的锚杆应力测量;应用于隧道围岩的安全测量领域，全面的了解锚杆工作状况，提高隧道围岩的稳定性和安全性，增加结构安全度和方便施工。
[0016]以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制;凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于隧道初期支护锚杆应力测量装置，包括锚杆、光纤和电阻应变计;其特征在于，所述光纤沿锚杆轴向两侧呈U型布设，所述U型光纤一侧粘贴在所述锚杆一侧，所述U型光纤另一侧自由设置在所述锚杆另一侧的保护管内；所述锚杆为中空锚杆，所述中空锚杆两内侧沿轴向设有多个所述电阻应变计;所述光纤从锚杆尾部的锚垫板上引出与外部光纤连接接头相连。2.根据权利要求1所述的一种用于隧道初期支护锚杆应力测量装置，其特征在于，所述光纤为单模光纤。3.根据权利要求1所述的一种用于隧道初期支护锚杆应力测量装置，其特征在于，所述U光纤一侧通过粘结剂粘贴在所述锚杆一侧。4.根据权利要求1所述的一种用于隧道初期支护锚杆应力测量装置，其特征在于，所述保护管材质为PU管或波纹管。5.根据权利要求1所述的一种用于隧道初期支护锚杆应力测量装置，其特征在于，所述电阻应变计沿所述中空锚杆两内侧轴向均匀间隔设置。6.根据权利要求1所述的一种用于隧道初期支护锚杆应力测量装置，其特征在于，所述光纤连接接头的接口型号为FC/PC。
【文档编号】G01L1/22GK205422766SQ201521077472
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月22日
【发明人】郭进, 王宗茂, 徐大宁
【申请人】徐州市宏达土木工程试验室有限责任公司