[實用新型]便于監測軸力的中空注漿錨桿

有效

• 申請號: 201720053515.7
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN206545517U
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 薛曉輝;張軍;姚廣;高一杰
• 申請（專利權）人: 山西省交通科學研究院;山西交科公路勘察設計院
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21D11/10
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所42001
• 代理人: 余曉雪,王敏鋒

技術領域

本實用新型涉及隧道及地下工程領域，尤其涉及一種便于監測軸力的中空注漿錨桿。

背景技術

目前，傳統的錨桿一般由錨桿體、止漿塞、鉆頭構成，在錨桿軸力監測過程中常用振弦式鋼筋軸力計和粘貼電阻應變片兩種方式。其中，應用振弦式鋼筋軸力計時需要將原有錨桿截斷，在原有錨桿中間焊接軸力計，由于軸力計所用材料與錨桿所用鋼材很難完全一致，因此其所測的軸力并非原有錨桿的軸力，其軸力值對工程施工的指導意義非常有限；而利用粘貼電阻應變片方式時，在施工過程中錨桿鉆進巖土體，錨桿體表面與巖土體發生劇烈摩擦，導致電阻應變片成活率非常低。可以說，現有的錨桿軸力監測手段存在諸多弊端，設備可操作性差，所測軸力值誤差較大，已嚴重制約著隧道及地下工程技術的進一步發展。因此，亟需對傳統的錨桿及其監測方法進行優化改造。

實用新型內容

針對傳統錨桿監測軸力過程中存在的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種便于監測軸力的中空注漿錨桿，采用中空注漿錨桿，中空注漿錨桿內部貫穿設有軸向注漿中心通孔，利用軸向注漿中心通孔內的環氧樹脂膠將分布式光纖與錨桿體粘結為一體，通過監測分布式光纖應變值以準確反映錨桿軸力變化情況，其具有監測精度高、結構簡單、使用方便、成本較低、經濟效益高等優點。

本實用新型的目的通過下述技術方案實現：

一種便于監測軸力的中空注漿錨桿，包括中空螺紋錨桿體、螺母、墊板、止漿塞、鉆頭、分布式光纖和環氧樹脂膠，所述中空螺紋錨桿體內部沿長度方向貫穿設有軸向注漿中心通孔，所述中空螺紋錨桿體的軸向注漿中心通孔中設有用于監測中空注漿錨桿軸力大小的分布式光纖；所述中空螺紋錨桿體頭端端部安裝有鉆頭，所述鉆頭封閉軸向注漿中心通孔的該端孔口；所述中空螺紋錨桿體尾端設有止漿塞，所述中空螺紋錨桿體外側壁上設有外螺紋，所述中空螺紋錨桿體尾端螺紋套裝連接有螺母，所述螺母與止漿塞之間緊密配合安裝有墊板；所述分布式光纖一端端部靠近中空螺紋錨桿體的頭端端部，所述分布式光纖另一端端部從中空螺紋錨桿體尾端處伸出軸向注漿中心通孔；所述中空螺紋錨桿體的軸向注漿中心通孔中密閉灌滿環氧樹脂膠。

為了更好地實現本實用新型，所述鉆頭內部具有與中空螺紋錨桿體頭端外螺紋相配合螺紋連接的內螺紋孔，所述鉆頭頂部具有錐形形狀的鉆尖部。

作為優選，所述螺母靠近中空螺紋錨桿體尾端一側，所述止漿塞靠近中空螺紋錨桿體頭端一側；所述墊板與止漿塞相接觸的一面為大頭端面，所述墊板與螺母相接觸的一面為小頭端面，所述墊板從大頭端面至小頭端面圓弧過渡。

本實用新型優選的分布式光纖結構技術方案如下：所述分布式光纖包括應變感測光纜和緊密包裹于應變感測光纜的護套，所述應變感測光纜用于監測中空注漿錨桿的軸力大小，所述應變感測光纜與護套之間還封裝有聚氨酯彈性材料保護層。

為了防止環氧樹脂膠從中空螺紋錨桿體尾端的軸向注漿中心通孔的孔口處流出，所述中空螺紋錨桿體尾端安裝有微型止漿塞，所述微型止漿塞封閉軸向注漿中心通孔靠近中空螺紋錨桿體尾端的該端孔口。

作為優選，所述分布式光纖的直徑為2mm，重量為2kg/km。

作為優選，所述中空螺紋錨桿體由Q235鋼材料制造，中空螺紋錨桿體的外徑為28mm，中空螺紋錨桿體的軸向注漿中心通孔直徑為18mm，中空螺紋錨桿體的抗拉力不小于190KN。

作為優選，所述環氧樹脂膠為環氧樹脂與固化劑按質量比5:1進行均勻混合而得，環氧樹脂膠的粘度為900～1300Pa·s，環氧樹脂膠的初固時間為4～6小時，并且環氧樹脂膠在24小時內達到最佳粘接效果。

本實用新型較現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

(1)本實用新型采用中空注漿錨桿，中空注漿錨桿內部貫穿設有軸向注漿中心通孔，利用軸向注漿中心通孔內的環氧樹脂膠將分布式光纖與錨桿體粘結為一體，通過監測分布式光纖應變值以準確反映錨桿軸力變化情況，其具有監測精度高、結構簡單、使用方便、成本較低、經濟效益高等優點。

(2)本實用新型的中空螺紋錨桿體上設有止漿塞，有利于控制環氧樹脂膠的注漿量控制，在軸向注漿中心通孔靠近中空螺紋錨桿體尾端的孔口處設有微型止漿塞，可以起到防止環氧樹脂膠從中空螺紋錨桿體尾端的軸向注漿中心通孔的孔口處溢出。

(3)本實用新型的螺母與止漿塞之間緊密安裝有墊板，墊板使得止漿塞密閉性能更佳。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

其中，附圖中的附圖標記所對應的名稱為：