锚具钢绞线张拉力的检测装置的制作方法

1.本实用新型属于建筑材料检测技术领域，具体涉及锚具钢绞线张拉力的检测装置。


背景技术：

2.预应力混凝土结构是在结构构件受外力荷载作用之前对构件施加压力，使荷载作用时截面受拉区域先存在压应力的混凝土结构。与普通混凝土结构相比它具有结构安全可靠、节约材料、自重较小、能够提高构件的抗裂度和刚度等优点，现已广泛应用于桥梁、大坝、高速公路、民用建筑和岩土锚固等结构中，是现代土木工程领域发展速度最快、用途最为广泛、最具发展潜力的一门科学技术。在预应力结构中，高强度钢筋在结构内预加应力，能够改善其工作状况，是结构中的关键受力构件,目前广泛使用的预应力钢筋为高强度钢绞线，它是由2、3或7根高强度钢丝扭结而成并经消除内应力后的盘卷状钢丝束，由于钢绞线具有截面集中，比较柔软、盘弯运输方便，与混凝土粘贴性能良好、可大大简化现场成束工序等优点，现已广泛应用于桥梁拉索和预应力混凝土结构体系中。
3.预应力结构多应用于恶劣环境中，且使用年限不断增长，因此，预应力结构的耐用性和安全性问题就逐步显现出来了。钢绞线作为预应力结构中的关键受力构件，其健康状况的好坏直接影响预应力结构的耐用性和安全性。预应力钢绞线在张拉及桥梁运营过程中，由于材料性能、施工状况和环境条件等因素的影响，混凝土桥梁会产生不可预见的预应力损失，从而导致预应力水平的降低和预应力分布的不均匀，一旦钢绞线预应力失效，将导致余跨的钢绞线预应力一起失效，从而使结构的承载能力下降，使结构处于不良的工作状态，给桥梁结构安全带来潜在危害。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供锚具钢绞线张拉力的检测装置，利用振荡频率与钢绞线应力的敏感性，通过测试多谐振荡电路的频率变化来评价预应力钢绞线中的应力水平，避免钢绞线预应力失效带来的危害。
5.本实用新型的目的是这样实现的：
6.锚具钢绞线张拉力的检测装置，包括钢绞线、千斤顶和振荡器，所述钢绞线的两端分别连接有反力墙一和反力墙二，所述钢绞线靠近反力墙一的一端通过固定锚具连接反力墙一，所述钢绞线靠近反力墙二的一端通过张拉锚具连接反力墙二，所述张拉锚具和反力墙二之间连接有千斤顶，所述钢绞线靠近反力墙一的自由端通过电缆一连接振荡器，所述钢绞线靠近反力墙二的自由端通过电缆二连接振荡器，所述振荡器通过计频器连接有示波器。
7.优选的，所述钢绞线的外部设有防护管，所述钢绞线平行于地面穿入反力墙一和反力墙二对应的通孔中，所述防护管的内部装入钢绞线且防护管设于钢绞线和通孔之间。
8.优选的，所述反力墙一和固定锚具之间、所述千斤顶与反力墙二之间、所述千斤顶
与张拉锚具之间均设有绝缘垫。
9.优选的，所述电缆一和电缆二均采用同轴电缆，所述电缆一和电缆二并联设置，所述电缆一的一端焊接在钢绞线的端部，所述电缆一的另一端焊接入振荡器的输入端，所述电缆二的一端焊接在钢绞线的端部，所述电缆二的另一端焊接入振荡器的输入端。
10.优选的，所述固定锚具和张拉锚具的外部均设有固定钢环，所述固定钢环套设于固定锚具的外部，所述固定钢环的一端抵接固定锚具，所述固定钢环的另一端抵接反力墙一。
11.优选的，所述固定锚具和反力墙一之间安装有力传感器，所述张拉锚具远离千斤顶的一端连接位移传感器。
12.优选的，所述振荡器由直流稳压电源供电，所述振荡器采用由cmos反相器组成的非对称式多谐振荡器。
13.优选的，所述千斤顶与进油管和出油管的连接处均嵌入设置有压力传感器，所述千斤顶上设有位移传感器，所述压力传感器、位移传感器和千斤顶的液压泵均连接至控制器。
14.优选的，所述液压泵包括连接有电机的油泵，所述油泵的出油口与千斤顶的进油口之间的油管路上依次连接有流量调节阀、换向阀和卸压阀，所述卸压阀的出油口处设置有与控制器连接压力传感器。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
16.1、本实用新型提供的锚具钢绞线张拉力的检测装置，通过千斤顶对预应力钢绞线两端施加一定的应力，使其对混凝土结构有一个预加力，导致钢绞线的伸长，利用振荡频率与钢绞线应力的敏感性，通过测试多谐振荡电路的频率变化来评价预应力钢绞线中的应力水平。
17.2、本实用新型提供的锚具钢绞线张拉力的检测装置，根据力传感器反馈的实际张拉力及时调节千斤顶的压力快速接近理论压力，从而实现张拉力和千斤顶进油速率的自动精确控制，根据位移传感器反馈的钢绞线张拉实际伸长量与张拉理论伸长量进行校对，判断其偏差是否在允许的误差范围内。
18.3、本实用新型提供的锚具钢绞线张拉力的检测装置，由稳压电源为振荡电路供电，使多谐振荡电路产生指定的频率，并通过同轴电缆将振荡电路的输入端连接至预应力钢绞线上，然后用数字计频器连接多谐振荡器的输出端进行数据采集，振荡信号波形可以通过数字示波器进行观察。
附图说明
19.图1是本实用新型锚具钢绞线张拉力的检测装置结构示意图。
20.图2是本实用新位移传感器和力传感器示意图。
21.图3是本实用新型固定钢环示意图。
22.图中：1、钢绞线；2、反力墙一；3、固定锚具；4、防护管；5、反力墙二；6、千斤顶；7、张拉锚具；8、振荡器；9、计频器；10、示波器；11、电缆一；12、电缆二；13、位移传感器；14、力传感器；15、固定钢环。
具体实施方式
23.下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
24.实施例1
25.结合图1和图3，锚具钢绞线张拉力的检测装置，包括钢绞线1、千斤顶6和振荡器8，所述钢绞线1的两端分别连接有反力墙一2和反力墙二5，所述钢绞线1靠近反力墙一2的一端通过固定锚具3连接反力墙一2，所述钢绞线1靠近反力墙二5的一端通过张拉锚具7连接反力墙二5，所述张拉锚具7和反力墙二5之间连接有千斤顶6，所述钢绞线1靠近反力墙一2的自由端通过电缆一11连接振荡器8，所述钢绞线1靠近反力墙二5的自由端通过电缆二12连接振荡器8，所述振荡器8通过计频器9连接有示波器10，所述振荡器8由直流稳压电源供电，所述振荡器8采用由cmos反相器组成的非对称式多谐振荡器，多谐振荡器在接通电源以后不需要外加触发信号，便能自动地产生矩形脉冲，计频器采用gfc-8131h型号，示波器采用tds-2012型号。
26.将钢绞线1作为一个元器件，其两端依次与振荡器8的振荡电路板的电容两端并联连接，振荡器8由+5v直流稳压电源供电，通过千斤顶6对预应力钢绞线1两端施加一定的应力，将预应力钢绞线接入振荡器的输入端后，振荡电路板产生振荡频率信号，在应力的作用下会发生频率的变化，用计频器9对产生的信号频率进行准确提取并测量，并将测量波形用数字示波器10显示出来。
27.所述钢绞线1的外部设有防护管4，所述钢绞线1平行于地面穿入反力墙一2和反力墙二5对应的通孔中，所述防护管4的内部装入钢绞线1且防护管4设于钢绞线1和通孔之间，所述反力墙一2和固定锚具3之间、所述千斤顶6与反力墙二5之间、所述千斤顶6与张拉锚具7之间均设有绝缘垫，防护管4和绝缘垫均用于防止短路。
28.所述电缆一11和电缆二12均采用同轴电缆，所述电缆一11和电缆二12并联设置，所述电缆一11的一端焊接在钢绞线1的端部，所述电缆一11的另一端焊接入振荡器8的输入端，所述电缆二12的一端焊接在钢绞线1的端部，所述电缆二12的另一端焊接入振荡器8的输入端，采用同轴电缆可增强系统的抗干扰能力。
29.所述固定锚具3和张拉锚具7的外部均设有固定钢环15，所述固定钢环15套设于固定锚具3的外部，所述固定钢环15的一端抵接固定锚具3，所述固定钢环15的另一端抵接反力墙一2，钢绞线外形呈螺旋状，若直接用粗钢丝拴住进行固定，在拉伸过程中很容易打滑，并造成钢绞线的损坏，先在钢绞线两端各装上一个专用锚具，然后用固定钢环固定锚具，可提高检测过程中的稳定性和安全性。
30.实施例2
31.结合图1和图2，锚具钢绞线张拉力的检测装置，包括钢绞线1和千斤顶6，所述钢绞线1的两端分别连接有反力墙一2和反力墙二5，所述钢绞线1靠近反力墙一2的一端通过固定锚具3连接反力墙一2，所述钢绞线1靠近反力墙二5的一端通过张拉锚具7连接反力墙二5，所述张拉锚具7和反力墙二5之间连接有千斤顶6，所述固定锚具3和反力墙一2之间安装有力传感器14，所述张拉锚具7远离千斤顶6的一端连接位移传感器13，
32.通过在锚具和反力墙一之间安装力传感器来测量张拉力，并通过对力传感器的实时观测来获得预应力钢绞线的长期应力变化情况，当预应力钢绞线受力变形后，力传感器和位移传感器由应变测量单元测出其应变输出，为频率检测增加相应的参数。
33.以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的保护范围内所做的任何修改，等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。