專利名稱：振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于土木工程中的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體涉及在預(yù)應(yīng)力錨板中設(shè)置振弦式傳感器，制作成為可以實時監(jiān)測預(yù)應(yīng)力加載及長期預(yù)應(yīng)力損失的預(yù)應(yīng)力錨具。
背景技術(shù)：
預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)以其優(yōu)越的性能，已廣泛應(yīng)用于土木工程的各個領(lǐng)域。預(yù)應(yīng)力束的張拉錨固是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工中的關(guān)鍵工序，如何準確地對預(yù)應(yīng)力束的張拉和錨固過程進行監(jiān)測，測定預(yù)應(yīng)力大小及預(yù)應(yīng)力損失并及時調(diào)整張拉應(yīng)力值，能確保預(yù)應(yīng)力張拉施工的有效性和科學(xué)性。此外，為了確保運營階段結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力效應(yīng)，需要對預(yù)應(yīng)力筋中的長期預(yù)應(yīng)力損失進行監(jiān)控。目前，預(yù)應(yīng)力束中的實際張拉力的檢測方法，一般是通過在錨板與錨下墊板之間安裝測力計。振弦式測力計的承壓筒周邊上均勻布置有多個振弦式傳感器，作用在承壓筒上的荷載可由這些振弦式傳感器直接測出。該方法增加了預(yù)應(yīng)力施工中的安裝工序，并且測力計要求安裝平整以使承壓筒均勻受壓，增加了準確施工的難度，且易引起測力不準確。

實用新型內(nèi)容技術(shù)問題:本實用新型的目的在于提供一種錨固與測力一體化的振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具，可解決目前對預(yù)應(yīng)力束中實際預(yù)應(yīng)力無法準確檢測的問題，并且能夠簡化傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力檢測系統(tǒng)。技術(shù)方案:本實用新型的振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具，包括預(yù)應(yīng)力錨板、設(shè)置在預(yù)應(yīng)力錨板圓截面中部的錐孔和設(shè)置在預(yù)應(yīng)力錨板周向上的3個或6個振弦式傳感器，3個或6個振弦式傳感器以預(yù)應(yīng)力錨板的中心軸對稱分布，預(yù)應(yīng)力錨板上設(shè)置有安裝孔和導(dǎo)線安裝槽，分別 用以安裝振弦式傳感器和傳感器導(dǎo)線。本實用新型中，導(dǎo)線安裝槽設(shè)置于預(yù)應(yīng)力錨板內(nèi)部，并與安裝孔連通。本實用新型中，預(yù)應(yīng)力錨板的側(cè)面設(shè)置有與導(dǎo)線安裝槽連通的導(dǎo)線引出端口。本實用新型中，錐孔的數(shù)量和分布位置，按照施工要求和《中華人民共和國交通運輸行業(yè)標(biāo)準一公路橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線用錨具、夾具和連接器》JT/T329-2010確定。為了滿足傳感器和電路的布置空間要求，本實用新型的錨板尺寸可以在常規(guī)錨板的基礎(chǔ)之上環(huán)向增加20mm。在預(yù)應(yīng)力作用下錨板產(chǎn)生應(yīng)變，通過錨板內(nèi)部設(shè)置的弦式傳感器就可以測出作用在錨板上的預(yù)應(yīng)力的大小和變化。有益效果:本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力錨具只能提供對預(yù)應(yīng)力筋的錨固功能，無法檢測錨下實際的預(yù)應(yīng)力大小；傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力測試方法需要在錨具下額外地安裝測力計，增加了施工的安裝工序和復(fù)雜性，且不便于永久監(jiān)測；傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力測試方法中，測力計的安裝精度直接影響了預(yù)應(yīng)力測試結(jié)果的精度，當(dāng)測力計與錨板之間存在不均勻接觸或兩者中心存在較大偏差時，將會降低預(yù)應(yīng)力測試結(jié)果的可靠性。[0011]本實用新型的振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具通過將預(yù)應(yīng)力錨板和振弦式測力計進行一體化設(shè)計，把振弦式傳感器固化于錨板內(nèi)，使預(yù)應(yīng)力錨具既起到了錨固預(yù)應(yīng)力束的作用，又作為預(yù)應(yīng)力的檢測裝置實時地監(jiān)測預(yù)應(yīng)力的實際大小和變化，使得預(yù)應(yīng)力錨具具有智能化測力的功能。本實用新型的振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具，可以按照傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力施工中錨板的安裝方法進行安裝就位，并不需要額外地安裝測力計，這樣較大地簡化了預(yù)應(yīng)力檢測系統(tǒng)的構(gòu)造和安裝。本實用新型中的預(yù)應(yīng)力錨板和常規(guī)錨板一樣，永久地錨固在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中，可以為預(yù)應(yīng)力的長期損失提供可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)，解決了長期預(yù)應(yīng)力值無法準確監(jiān)測的技術(shù)瓶頸。此外，本實用新型的振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具通過錨具和測力計一體化的設(shè)計方法，解決了因為測力計與錨板之間存在不均勻接觸或兩者中心有較大偏差等問題所帶來的測試誤差，提高錨下預(yù)應(yīng)力的測試精度。

圖1為本實用新型振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具的中部沿水平面剖開后內(nèi)部構(gòu)造不意圖。圖3為本實用新型振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具沿豎直平面剖開后內(nèi)部構(gòu)造示意圖。圖中有:預(yù)應(yīng)力錨板1、錐孔2、振弦式傳感器3、安裝孔11、導(dǎo)線安裝槽12、導(dǎo)線引出端口 13、傳感器導(dǎo)線31。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型技術(shù)方案進行詳細說明，但是本實用新型的保護范圍不局限于實施例。本實用新型的振弦式 傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具，由預(yù)應(yīng)力錨板1、錐孔2、振弦式傳感器3、設(shè)置在預(yù)應(yīng)力錨板I內(nèi)部的安裝孔11和導(dǎo)線安裝槽12、設(shè)置在預(yù)應(yīng)力錨板I側(cè)面的導(dǎo)線引出端口 13以及傳感器導(dǎo)線31組成。圖1、圖2和圖3是以一設(shè)置3個振弦式傳感器的YM15-12的預(yù)應(yīng)力錨具作為實施例。這里YM15-12是依據(jù)《中華人民共和國交通運輸行業(yè)標(biāo)準一公路橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線用錨具、夾具和連接器》JT/T329-2010規(guī)定的一類錨具規(guī)格，其表示錨固12根直徑15.2mm預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線的圓錨張拉段錨具。本實施例的具體結(jié)構(gòu)為:依據(jù)《中華人民共和國交通運輸行業(yè)標(biāo)準一公路橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線用錨具、夾具和連接器》JT/T329-2010的規(guī)定，YM15-12錨具的錨板圓截面半徑為83_，本實用新型振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具的預(yù)應(yīng)力錨板I的圓截面半徑在此基礎(chǔ)之上增加20mm，取為103mm，以在預(yù)應(yīng)力錨板I內(nèi)提供足夠空間布置振弦式傳感器3和傳感器導(dǎo)線31。此外，按照YM15-12預(yù)應(yīng)力錨板錐孔的構(gòu)造和布置尺寸，在預(yù)應(yīng)力錨板I上設(shè)置12個預(yù)應(yīng)力錨板錐孔2。三個安裝孔11的設(shè)置方式為:振弦式傳感器安裝孔11為圓柱形空腔，其頂?shù)酌嬷睆骄鶠?5mm,高度為50mm,空腔的頂面(底面)距離預(yù)應(yīng)力錨板I頂面(底面)的距離為5mm。三個安裝孔11的中軸線至預(yù)應(yīng)力錨板I中軸線的距離均為81mm，且分別與內(nèi)環(huán)三個錐孔的中軸線在同一半徑方向上，三個安裝孔11在距離預(yù)應(yīng)力錨板I中軸線距離為81mm的空間上陣列分布。在預(yù)應(yīng)力錨板I高度方向中間位置的外壁上，對應(yīng)其中一個安裝孔11的位置處，設(shè)置振弦式傳感器的導(dǎo)線引出端口 13。兩條振弦式傳感器導(dǎo)線安裝槽12的設(shè)置方式為:兩條導(dǎo)線安裝槽12均為1/3圓環(huán)形的空腔，圓環(huán)形空腔的徑向截面為6mmX6mm的矩形，截面的中軸線位于預(yù)應(yīng)力錨板I高度方向中間位置的圓面上，且其半徑均為96.5mm。兩條導(dǎo)線安裝槽12分別設(shè)置于臨近導(dǎo)線引出端口 13的安裝孔11與另外兩個安裝孔11之間。三個振弦式傳感器3分別布置于三個安裝孔11內(nèi)，與之相應(yīng)的傳感器導(dǎo)線31布置于導(dǎo)線安裝槽12內(nèi)，三根傳感器導(dǎo)線31匯集于導(dǎo)線引出端口 13處，引伸至預(yù)應(yīng)力錨板I的外部，用以傳輸傳感器的檢測信號。本實用新型的振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具可以按照傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力施工中錨板的安裝方法進行安裝就位，即在完成結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿束以后，在張拉端鋼絞線上套上預(yù)應(yīng)力錨板1，然后在預(yù)應(yīng)力錨板I的每個錐孔內(nèi)裝上工作夾片，最后在預(yù)應(yīng)力錨具后面安裝好千斤頂?shù)阮A(yù)應(yīng)力張拉裝置。在完成了振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具的安裝就位后，通過采集傳感器導(dǎo)線31上的信號，可以檢測錨固于預(yù)應(yīng)力錨板I上的實際預(yù)應(yīng)力大小及預(yù)應(yīng)力損失并及時調(diào)整張拉應(yīng)力值，這樣就可以確保預(yù)應(yīng)力張拉施工的有效性和科學(xué)性。在完成預(yù)應(yīng)力的張拉施工后，振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具永久地埋置在結(jié)構(gòu)中，可以實時地輸出錨固于預(yù)應(yīng)力錨板I上的預(yù)應(yīng)力的大小，為預(yù)應(yīng)力損失的長期監(jiān)測提供準確的數(shù)據(jù)。如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經(jīng)表示和表述了本實用新型，但其不得解釋為對本實用新 型自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本實用新型的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節(jié)上做出各種變化。
權(quán)利要求1.一種振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具，其特征在于，該錨具包括預(yù)應(yīng)力錨板(I)、設(shè)置在所述預(yù)應(yīng)力錨板(I)圓截面中部的錐孔(2)和設(shè)置在預(yù)應(yīng)力錨板(I)周向上的3個或6個振弦式傳感器(3)，所述的3個或6個振弦式傳感器(3)以預(yù)應(yīng)力錨板(I)的中心軸對稱分布，所述預(yù)應(yīng)力錨板(I)上設(shè)置有安裝孔(11)和導(dǎo)線安裝槽(12)，分別用以安裝振弦式傳感器(3)和傳感器導(dǎo)線(31)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具，其特征在于，所述導(dǎo)線安裝槽(12 )設(shè)置于預(yù)應(yīng)力錨板(I)內(nèi)部，并與安裝孔(11)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具，其特征在于，所述預(yù)應(yīng)力錨板(I)側(cè)面 設(shè)置有與導(dǎo)線安裝槽(12)連通的導(dǎo)線引出端口(13)。
專利摘要本實用新型公開了一種振弦式傳感器內(nèi)置式預(yù)應(yīng)力用測力錨具，包括預(yù)應(yīng)力錨板、設(shè)置在預(yù)應(yīng)力錨板圓截面中部的錐孔和設(shè)置在預(yù)應(yīng)力錨板周向上的3個或6個振弦式傳感器，3個或6個振弦式傳感器以預(yù)應(yīng)力錨板的中心軸對稱分布，預(yù)應(yīng)力錨板上設(shè)置有安裝孔和導(dǎo)線安裝槽，分別用以安裝振弦式傳感器和傳感器導(dǎo)線。本實用新型將預(yù)應(yīng)力錨板和振弦式測力計合為一體，把振弦式傳感器設(shè)置于錨板內(nèi)，簡化了預(yù)應(yīng)力檢測系統(tǒng)的構(gòu)造和安裝，使得預(yù)應(yīng)力錨具具有智能化測力的功能。
文檔編號E04C5/12GK203113626SQ20122068082
公開日2013年8月7日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者王景全, 張書兵 申請人:東南大學(xué)