一种锚索拉力监测装置及方法与流程

本申请涉及城市建设，具体而言，涉及一种锚索拉力监测装置及方法。

背景技术：

1、锚杆或者锚索是一种用于加固和支撑土体或岩石的结构，在建筑领域中其可以起到加固和支撑土体或岩石、分散荷载、控制地下水位、改善地基条件等作用，能够保证工程的安全和稳定。

2、目前锚杆由于其刚性对其拉力监测比较方便，但是对于锚索其自身为钢绞线，对其拉力监测比较困难，目前有压力传感器法，即通过在锚索上安装压力传感器，测量锚索上的压力变化，进而计算出轴向拉力。这种方法通常适用于较大直径的锚索或需要高精度测量的情况，但需要注意传感器的选择和安装；位移传感器法，通过在锚索上安装位移传感器，测量锚索上的位移变化，进而计算出轴向拉力。位移传感器法可以直接测量锚索的变形情况，适用于需要高精度测量的情况，但需要注意传感器的选择和安装等。

3、因此上述两种方法进行高精度监测时，需要通过传感器类型以及安装方式的改变来实现，实际操作过程中比较难达到上述要求。

4、鉴于此，发明人有必要设计一种锚索拉力监测装置，以克服上述问题。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种锚索拉力监测装置，以解决相关技术中对于配件要求高以及安装要求较高的问题。

2、为了实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种锚索拉力监测装置，包括护坡桩、与所述护坡桩相固定连接的锚索，所述锚索的一端与其固定连接的锚具，所述锚索的端部套设有锚索轴力计，所述锚索轴力计与所述锚具相固定连接，所述锚索轴力计与所述护坡桩之间设置有安装结构，还包括用于监测所述锚索的振动频率的频率仪、用于监测环境温度的温度计。

3、进一步改进的是，所述锚具与所述锚索轴力计之间通过钢垫板相固定连接。

4、进一步改进的是，所述安装结构包括与所述锚索轴力计相固定连接的垫块、固定设置于所述垫块与所述护坡桩之间的支撑梁。

5、进一步改进的是，所述锚索相对所述护坡桩倾斜设置，所述垫块为斜铁。

6、进一步改进的是，所述斜铁的倾斜面与所述锚索相垂直。

7、进一步改进的是，所述锚索轴力计采用msj-201型测力计，所述频率仪采用zxy-2型频率读数仪。

8、进一步改进的是，所述护坡桩上开设有安装孔，所述锚索穿过所述安装孔，且所述锚索与所述护坡桩之间通过注入所述安装孔内的水泥相固定。

9、进一步改进的是，还包括用于改变锚索张力的张力千斤顶。

10、进一步改进的是，所述锚索为钢绞线。

11、为了实现上述目的，第二方面，本申请提供了一种锚索拉力监测方法，包括以下步骤：

12、s1：监测点布置，监测点按照设计图纸要求位置进行布设，在同一竖直面内每支锚索都设置所述监测点；

13、s2：锚索轴力计校正；

14、s3：锚索安装过程中监测锚索轴力计，锚索安装时由中间向周围逐步对称安装；

15、s4：对锚索进行预应力张拉，记录锚索轴力计的初始荷载，同时根据张拉千斤顶的读数对锚索轴力计的结果进行校核，监测在相同的时间以及温度下并记录温度测量结果；

16、s5：数据处理：根据监测采集的数据通过计算公式进行计算，所述计算公式为：p＝k△f+b△t+b

17、式中：p：支撑轴力(kn)

18、k：轴力计的标定系数(kn/f)

19、△f：轴力计输出频率模数实时测量值相对于基准值的变化量(f)

20、b：轴力计的温度修正系数(kn/℃)

21、△t：轴力计的温度实时测量值相对于基准值的变化量(℃)

22、b：轴力计的计算修正值(kn)

23、频率模数f＝f2×10-3。

24、本发明提供的一种锚索拉力监测装置，与现有技术相比，其有益效果为：其原理为：当轴力计受轴向力时，引起弹性锚索的张力变化，改变了锚索的振动频率，通过频率仪测得锚索的频率变化，即可测出所受作用力的大小，而后通过记录温度变化进行修正，不仅安装方式简单，而且监测精度高，受到监测元件自身精度影响小。

技术特征：

1.一种锚索拉力监测装置，其特征在于：包括护坡桩、与所述护坡桩相固定连接的锚索，所述锚索的一端与其固定连接的锚具，所述锚索的端部套设有锚索轴力计，所述锚索轴力计与所述锚具相固定连接，所述锚索轴力计与所述护坡桩之间设置有安装结构，还包括用于监测所述锚索的振动频率的频率仪、用于监测环境温度的温度计。

2.如权利要求1所述的一种锚索拉力监测装置，其特征在于：所述锚具与所述锚索轴力计之间通过钢垫板相固定连接。

3.如权利要求1所述的一种锚索拉力监测装置，其特征在于：所述安装结构包括与所述锚索轴力计相固定连接的垫块、固定设置于所述垫块与所述护坡桩之间的支撑梁。

4.如权利要求3所述的一种锚索拉力监测装置，其特征在于：所述锚索相对所述护坡桩倾斜设置，所述垫块为斜铁。

5.如权利要求4所述的一种锚索拉力监测装置，其特征在于：所述斜铁的倾斜面与所述锚索相垂直。

6.如权利要求1所述的一种锚索拉力监测装置，其特征在于：所述锚索轴力计采用msj-201型测力计，所述频率仪采用zxy-2型频率读数仪。

7.如权利要求1所述的一种锚索拉力监测装置，其特征在于：所述护坡桩上开设有安装孔，所述锚索穿过所述安装孔，且所述锚索与所述护坡桩之间通过注入所述安装孔内的水泥相固定。

8.如权利要求1所述的一种锚索拉力监测装置，其特征在于：还包括用于改变锚索张力的张力千斤顶。

9.如权利要求1所述的一种锚索拉力监测装置，其特征在于：所述锚索为钢绞线。

10.如权利要求1所述的一种锚索拉力监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
一种锚索拉力监测装置及方法；该装置包括护坡桩、与所述护坡桩相固定连接的锚索，所述锚索的一端与其固定连接的锚具，所述锚索的端部套设有锚索轴力计，所述锚索轴力计与所述锚具相固定连接，所述锚索轴力计与所述护坡桩之间设置有安装结构，还包括用于监测所述锚索的振动频率的频率仪、用于监测环境温度的温度计，以解决相关技术中对于配件要求高以及安装要求较高的问题。

技术研发人员：张洁,王向远,文哲,马小豹,袁国旗,陈陈,闫续通,娄喜岩,陈文韬,孟阳,郑帅,许厚材,王兰涛,刘欣佳
受保护的技术使用者：北京城建集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15