[發明專利]邊坡錨索預應力狀態監測方法

無效

• 申請號: 201210545543.2
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103048066A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 安小龍;尤廣華;吳曉明;胡懷玉
• 申請（專利權）人: 江蘇省交通科學研究院股份有限公司
• 主分類號: G01L1/12
• 分類號: G01L1/12
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 韓朝暉

技術領域

本發明涉及一種預應力狀態的監測方法，尤其涉及動態邊坡錨索預應力狀態監測方法。

背景技術

錨索是各種邊坡結構的重要受力構件。施工過程中為保證結構的安全和施工的順利進行,必須準確測量索力。索力大小是衡量錨索結構是否處于正常工作狀態的重要標志，因此在錨索的施工和使用過程中必須準確了解索力的狀況。錨索是一種內部高次超靜定結構，通過調整錨索的索力可以使錨索的線形和內力達到理想狀態。但是，如果實際索力偏離了設計索力，這種偏離會使錨索之間產生偏載（偏載可能導致錨索斷裂）。通過對錨索索力的動態監測，不僅能得到錨索索力的動態變化趨勢，為總體上評價錨索的運營狀況提供依據，而且能在一定程度上檢測錨索的錨固系統、防護系統是否完好，錨索是否發生銹蝕等，為其及時維護提供客觀依據。

邊坡預應力錨索的索力檢測困難，目前由于缺乏相應的監測和養護，世界各地出現了大量鋼絞線損壞事故，帶來經濟和生命財產損失。

目前，國內外的索力檢測技術一般采用3種方法：(1)千斤頂張拉法；(2)壓力傳感器法；(3)頻率法。目前最常使用的幾種索力的檢測方法都或多或少的存在著缺點，已經無法滿足索力在線動態監測的要求，他們各自的具體優缺點：

千斤頂張拉法簡單易行，是施工中控制索力最常用、實用的方法。若使用0.3～0.5級的精密壓力表，測定的索力精度可達1%～2%。它最適合在建工程施工過程中對索力的測量和調整，但由于千斤頂液壓表本身的一些特性，有指針易偏位，高壓時指針會激烈變動，人工讀數誤差較大，荷載示值需轉換等缺點，不適用于成建后的在線動態索力監測。

壓力傳感器法通常用電阻應變片、振弦和光纖光柵等作為敏感器元件，其突出的問題有三，其一是粘合劑問題，這就制約了壓力傳感器的精度、線性度及使用范圍；其二是鋼絞線的變形與敏感元件的變化有一個滯后，這就決定其動態響應差，很難適應動態在線檢測要求；其三是鋼絞線長期受交變應力作用，且并非每次均在彈性范圍內，導致其使用有效壽命短，且價格昂貴，所以使用效果不理想。

頻率法（也稱振動法）適用在建結構，也適用成建結構的鋼絞索力在線動態檢測。但是鋼絞線在張緊狀態下其自由振動方程的解要受纜索的垂度、剛度、斜度和邊界條件等多因素影響。同時，利用頻譜圖自動求解鋼絞線的第n階自振頻率和相鄰兩階的頻率差也是很困難的。而且得出的結果可靠性取決于拾振器的安裝位置，鋼索是否起振等因素，不能實現全天候監測。

由于預應力技術的獨特優勢，已經在土木工程中得到大量的應用，如邊坡預應力錨索，橋梁拉索等，同時邊坡安全穩定性依賴于錨索預應力的大小。目前，預應力筋材主要采用的是鋼絞線，因此對鋼絞線索力的檢測、監測成為預應力工程界關注的一個焦點，但是索力的動態檢測技術一直沒有得到有效解決。因此，對錨索進行動態監測，及時了解錨索的施工質量和服役狀態是十分必要的。

發明內容

本發明的主要目的在于，克服現有的邊坡預應力錨索的索力檢測存在的缺陷，而提供一種新型邊坡錨索預應力狀態監測方法，所要解決的技術問題是保證測試結構簡單、實現全天候動態取樣，從而更加適于實用，且具有產業上的利用價值。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種邊坡錨索預應力狀態監測方法，該方法包括如下步驟，

第一步，確定檢測用磁通傳感器的激勵線圈匝數和電流；

第二步，對待測邊坡錨索和檢測用磁通傳感器進行拉力試驗，確定拉力與磁導率之間的關系；

第三步，在待測邊坡錨索上安裝設計好的磁通傳感器；

第四步，在計算機中對第三步磁通傳感器傳出的數據進行監控分析，實時監測錨索預應力。

前述的邊坡錨索預應力狀態監測方法，所述磁通傳感器內包括套筒式磁路。

前述的邊坡錨索預應力狀態監測方法，所述邊坡錨索內設置有鋼絞線。

前述的邊坡錨索預應力狀態監測方法，所述鋼絞線由鍍鋅鋼絲繞制而成。

前述的邊坡錨索預應力狀態監測方法，所述第三步中安裝磁通傳感器時，預留引線到地面上。

借由上述技術方案，本發明錨索有效應力監測方法至少具有下列優點：

磁通傳感器具有輸出功率大、結構簡單、信號強、壽命長（可達50年）、過載保護能力強和響應好等優點，不但適用于靜態測量，而且適用于在線索力動態檢測，并可以全天候適時采樣，同時錨索表面的防腐層和保護塑料套管對測量結果無影響，并且還可以測試錨索的腐蝕狀況，是錨索健康監測最具潛力的方法。