专利名称：拉索索力输出连接器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种拉索索力输出连接器。
背景技术：
拉索是悬索桥、斜拉桥等索结构建筑的重要构件，拉索实时索力是工程师们判断建筑是否满足设计要求、运营是否安全的重要依据。目前通常用以下方法获得拉索索力1、用千斤顶对拉索加载，根据千斤顶事先标定的“油压-拉力”关系公式得出。2、用频谱仪获得已安装拉索的特征频率、结合拉索的规格参数，用经验公式计算得出。3、拉索安装时，在锚固端螺母下安装压力传感器得出。上述方法所得出的都是拉索整体索力。方法I必须通过对拉索加载获得，作业投入比较大，一般在拉索安装施工过程中使用。后二种方法可以应用在拉索运营阶段。相比较频率法比较简便，但得到的索力误差大，压力传感器获得的索力准确度高。目前在桥梁结构监控中压力传感器使用比较多。但是，压力传感器测索力存在如下缺陷1、造价高，一般采用在部分典型特征位置的拉索上安装方法，以降低工程造价。2、如果认为显示索力不正常，标定、更换比较困难。3、得到的是拉索整体索力，难以反映拉索钢丝截面的受损程度。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种拉索自工厂成品检测到运营使用状态下都能获得索力，并且可以更换，相对廉价的拉索索力输出连接器，以克服现有技术的上述缺陷。为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案一种拉索索力输出连接器，所述拉索的端部连接有锚头，所述锚头包括一锚杯和位于锚杯内的固结材料、分丝板，所述拉索由多根拉力丝构成，每根拉力丝的端部均与分丝板固定连接，至少一根拉力丝的端部与一个连接头固定连接，连接头的外面套有隔离套，与连接头相连接的拉力丝上套有隔离管，连接头通过螺纹与一个拉力传感器的前端连接，拉力传感器的后端与分丝板固定连接。优选的，所述分丝板上设有通孔，所述拉力传感器的前端穿过通孔与连接头相连接，所述拉力传感器的后端设有螺纹并配有螺母，螺母的外径大于分丝板上通孔的直径。进一步地，所述隔离套的后端设有内螺纹并通过一螺纹接头固定在分丝板上，螺纹接头内设有供拉力传感器的前端穿过的内孔。进一步地，所述固结材料为环氧树脂或铜锌合金。进一步地，所述隔离管内部的拉力丝表面涂有隔离脂。进一步地，所述隔离套和连接头的横截面均具有正六边形的外部轮廓，隔离套内还设有正六边形内孔与所述连接头相配合。进一步地，所述拉力丝为钢丝、芳纶纤维或碳纤维。[0015]进一步地，所述拉力传感器为光纤光栅传感器或电阻传感器。本实用新型采用的另一种技术方案一种拉索索力输出连接器，所述拉索的端部连接有锚头，所述锚头包括一锚杯和位于锚杯内的固结材料、分丝板，所述拉索由多根拉力丝构成，每根拉力丝的端部均与分丝板固定连接，至少一根拉力丝的端部与一个连接头固定连接，连接头的外面套有隔离套，与连接头相连接的拉力丝上套有隔离管，在分丝板和连接头之间连接一根螺栓，所述螺栓穿过分丝板上的通孔与连接头螺纹连接。本技术方案除用螺栓代替拉力传感器外，其他技术特征不变。如上所述，本实用新型的拉索索力输出连接器，将连接器预埋在锚头内，拉力丝和分丝板固定好后，拉力传感器从后端旋入，从而测量拉力，因此，本实用新型具有以下有益效果提供了一种能准确反映当前拉索索力的技术，使拉索受力状态成为可知，为拉索索力调整、控制，以及拉索运营阶段安全状态的判断提供了依据且便于更换，相对廉价。
图1为拉索索力输出连接器第一种实施方案的结构组装示意图。图2为拉索索力输出连接器第二种实施方案的结构组装示意图。图3为拉索索力输出连接器的安装位置平面图。图中1连接头 2锚头 3隔离套 4螺纹接头5拉力传感器6隔离管 7隔离脂 8固结材料9分丝板 10拉索 11锚杯 12防护套17密封胶 13锚固螺母16连接筒 14拉力丝15螺母 18螺栓
具体实施方式
说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。由图1和图3可知，一种拉索索力输出连接器，所述拉索10的端部连接有锚头2，锚头2包括一锚杯11和位于锚杯11内的固结材料8、分丝板9，所述固结材料8填充在锚杯11和拉索10之间的空腔中，所述固结材料8可以是环氧树脂等构成的冷铸锚固结材料，也可以是铜锌合金等构成的热铸锚固结材料。所述拉索10由多根拉力丝14构成，每根拉力丝14的端部均与分丝板9固定连接，其中，至少有一根拉力丝14的端部与一个连接头I固定连接，所述拉力丝14可以是钢丝、芳纶纤维或碳纤维。连接头I的外面套有隔离套3，所述隔离套3和连接头I的横截面均具有正六边形的外部轮廓，隔离套3内还设有正六边形内孔与所述连接头I相配合，此设计的目的是防止在旋入拉力传感器5时出现连接头I转动打滑、固定不牢靠。与连接头I相连接的拉力丝14上套有隔离管6，所述隔离管6内部的拉力丝14表面涂有隔离脂7。上述隔离套3、隔离管6和隔离脂7等组成隔离层，使被检测的拉力丝14与固结材料8隔离，保证被检测拉力丝的受力状况可以准确传递到拉力传感器5上。所述隔离套3的后端设有内螺纹并通过一螺纹接头4固定在分丝板9上，螺纹接头4内设有供拉力传感器5的前端穿过的内孔。连接头I通过螺纹与一个拉力传感器5的前端连接，拉力传感器5的后端与分丝板9固定连接。所述分丝板9上设有通孔，所述拉力传感器5的前端穿过通孔与连接头I相连接，所述拉力传感器5的后端设有螺纹并配有螺母15，螺母15的外径大于分丝板9上通孔的直径，这样，拉力传感器5就通过螺母15卡在分丝板9的通孔上，这样，施加外力拉动螺母15就可以对拉索进行成品检测或拉力标定。拉力传感器5不仅可以采用光纤光栅传感器，也可以采用电阻传感器等价格低廉的传感器。分丝板9、隔离套3、隔离管6和拉力传感器5等均安装在锚杯11内，锚杯11的一端与一连接筒16相连接，连接筒16套在拉索10的外面，拉索10和连接筒16之间用密封胶17密封，连接筒16前端的拉索10上还套有防护套12。在拉力丝14和连接头I安装完成，超张拉之前，将拉力传感器5旋入连接头I并将拉力传感器5数值调整到零值后固定。在通过锚头对拉索10进行张拉时，将拉力传感器5输出的拉力值乘以拉索10中拉力丝14的根数便得到拉索索力T=n · PT-拉索索力η——组成拉索的拉力丝根数P——传感器输出拉力值本实用新型的测量原理是组成拉索的拉力丝截面基本相同，误差很小。制成拉索时，拉力丝集中固结在锚头上，再由锚头传递给建筑结构。当拉索承受拉力时，组成拉索的各根拉力丝轴向力相同。如果用传感器检测出拉索中某根拉力丝的拉力，即可以根据组成拉索拉力丝的数量得到此拉索 的整体索力，也可以在拉索超张拉过程中标定拉索总体索力与单根拉力丝的拉力之间的关联关系、形成标定曲线在后期应用。即根据下式建立标定曲线，T=A · PA——标定所获得的关系常数，其他符号与前面公式相同。如果输出拉力传感器5失效，可以重新更换，方法如下用其他索力检测手段获得拉索当前索力，并用如下公式获得单根拉力丝的拉力值。ρΟ=Τ/ηρ0——单根拉力丝的拉力值，其他符号与前面公式相同。拆除拉力传感器，安装新拉力传感器后，将输出调整到PO值。当组成拉索的拉力丝截面受损后，索力将在剩余钢丝截面中重新分布，导致所检测拉力丝的拉力发生变化。根据这个原理，当安装本装置的拉索所处的结构荷载、环境条件等影响拉索索力的因素没有发生大的变化，而输出拉力值异变时，本实用新型可据此判断出拉索拉力丝截面的受损程度，为是否更换拉索提供决策依据。即根据连接器输出拉力值的历史记录与当前拉力值的变化率，计算判断拉索钢丝截面的受损程度，为是否更换拉索提供依据[0042]η = (ρ2 - pi) /pl · %n -拉力丝截面损失率pl——在正常情况下的输出拉力值p2——当前拉力传感器输出的拉力值上述本实用新型的第一种实施方式用于对拉索索力进行动态地连续检测。如图2、图3所示，本实用新型的第二种实施方式用于对拉索索力进行间断性检测，同样在拉索10的端部连接有锚头2，所述锚头2包括一锚杯11和位于锚杯11内的固结材料8、分丝板9，所述拉索10由多根拉力丝14构成，每根拉力丝14的端部均与分丝板9固定连接，至少一根拉力丝14的端部与一个连接头I固定连接，连接头I的外面套有隔离套3，与连接头I相连接的拉力丝14上套有隔离管6。但本实施方式是在分丝板9和连接头I之间连接一根螺栓18，所述螺栓18穿过分丝板9上的通孔与内侧的连接头I螺纹连接。本实施方式和和第一种实施方式的主要区别在于把所述的拉力传感器5和与之配合螺母15用一根螺栓18代替，螺栓18和连接头I螺纹连接，螺栓头紧压在分丝板的外表面上。这样当需要对拉力丝14的拉力进行测量时，只需将螺栓18的螺栓头与一拉力传感器相连接，同时施加外力向外拉传感器，当螺栓头对分丝板9外表面的压力刚好变为零时，所施加的外力值即为拉索14的拉力值。根据“拉力一延伸”关系(虎克定律)，在螺栓锚固力传递过程中，拉力丝不参与变形，外力(张拉力)快速增加，而延伸量无明显变化；当螺栓锚固力传递完成后，拉力丝参与变形，由于拉力丝比较长，力值的变化需要比较大的延伸量，即使外力增加不明显，延伸量也会显著增加。据此判断螺栓锚固力是否正好与外力平衡，从而得到拉力丝的拉力值。拉索索力的计算方法和上一实施方式一致。
综上所述，本实用新型的拉索索力输出连接器装置，能够解决拉索索力测量误差大、造价高、标定更换困难、难以反映单根拉力丝截面的受损程度等问题。因此在实际的拉索索力测量时有很高是使用价值。上述实施方式仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。本实用新型还许多方面还可以在不违背总体思想的前提下进行改进，例如连接头和隔离套的配合关系、连接头与拉力传感器的连接方式等。因此，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
权利要求1.一种拉索索力输出连接器，所述拉索(10)的端部连接有锚头(2)，所述锚头(2)包括一锚杯(11)和位于锚杯(11)内的固结材料(8)、分丝板(9)，所述拉索(10)由多根拉力丝(14)构成，每根拉力丝(14)的端部均与分丝板(9)固定连接，其特征在于至少一根拉力丝(14)的端部与一个连接头(I)固定连接，连接头(I)的外面套有隔离套(3)，与连接头(I)相连接的拉力丝(14)上套有隔离管(6)，连接头(I)通过螺纹与一个拉力传感器(5)的前端连接，拉力传感器(5)的后端与分丝板(9)固定连接。
2.根据权利要求1所述的拉索索力输出连接器，其特征在于所述分丝板(9)上设有通孔，所述拉力传感器(5)的前端穿过通孔与连接头(I)相连接，所述拉力传感器(5)的后端设有螺纹并配有螺母(15)，螺母(15)的外径大于分丝板(9)上通孔的直径。
3.根据权利要求1所述的拉索索力输出连接器，其特征在于所述隔离套(3)的后端设有内螺纹并通过一螺纹接头(4)固定在分丝板(9)上，螺纹接头(4)内设有供拉力传感器(5)的前端穿过的内孔。
4.根据权利要求1所述的拉索索力输出连接器，其特征在于所述固结材料(8)为环氧树脂或铜锌合金。
5.根据权利要求1所述的拉索索力输出连接器，其特征在于所述隔离管(6)内部的拉力丝(14)表面涂有隔离脂(7)。
6.根据权利要求1所述的拉索索力输出连接器，其特征在于所述隔离套(3)和连接头(I)的横截面均具有正六边形的外部轮廓，隔离套(3)内还设有正六边形内孔与所述连接头(I)相配合。
7.根据权利要求1所述的拉索索力输出连接器，其特征在于所述拉力丝(14)为钢丝、芳纶纤维或碳纤维。
8.根据权利要求1所述的拉索索力输出连接器，其特征在于所述拉力传感器(5)为光纤光栅传感器或电阻传感器。
9.一种拉索索力输出连接器，所述拉索(10)的端部连接有锚头(2)，所述锚头(2)包括一锚杯(11)和位于锚杯(11)内的固结材料(8)、分丝板(9)，所述拉索(10)由多根拉力丝(14)构成，每根拉力丝(14)的端部均与分丝板(9)固定连接，其特征在于至少一根拉力丝(14)的端部与一个连接头(I)固定连接，连接头(I)的外面套有隔离套(3)，与连接头(I)相连接的拉力丝(14)上套有隔离管(6)，在分丝板(9)和连接头(I)之间连接一根螺栓(18)，所述螺栓(18)穿过分丝板(9)上的通孔与连接头(I)螺纹连接。
专利摘要本实用新型提供一种拉索索力输出连接器，拉索的端部连接有锚头，锚头包括一锚杯和位于锚杯内的固结材料、分丝板，拉索由多根拉力丝构成，每根拉力丝的端部均与分丝板固定连接，至少一根拉力丝的端部与一个连接头固定连接，连接头的外面套有隔离套，与连接头相连接的拉力丝上套有隔离管，连接头通过螺纹与一个拉力传感器的前端连接，拉力传感器的后端与分丝板固定连接。本实用新型的拉索索力输出连接器，提供了一种能准确反映当前拉索索力的技术，使拉索受力状态成为可知，为拉索索力调整、控制，以及拉索运营阶段安全状态的判断提供了依据且便于更换，相对廉价。
文档编号G01L1/00GK202903390SQ20122057778
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月5日 优先权日2012年3月29日
发明者张一帆, 夏懋寅, 许梅晟 申请人:张一帆, 夏懋寅, 许梅晟