[發明專利]可實時顯示錨桿或錨索軸力的自鎖式讓壓托盤及操作方法

在審

• 申請號: 201811232505.5
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109281694A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 王洪濤;劉平;劉璐瑤;張欣;楊勇;李曉靜;陳云娟
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種可實時顯示錨桿或錨索軸力的自鎖式讓壓托盤及操作方法，自鎖式讓壓托盤為一體成型的筒狀結構，包括靠近錨桿或錨索外端側的外端部位Ⅰ和靠近巖土體表面側的內端部位Ⅱ；外端部位Ⅰ的外圈表面為柱狀面，內圈部位設有錐形槽及鎖片；內端部位Ⅱ的外壁沿軸向設置為波浪式起伏結構，且在其起始處設有測距傳感器，可用于量測波浪式起伏結構的長度，其長度與錨桿或錨索的軸力大小相對應；當錨桿或錨索的軸力超過自鎖式讓壓托盤的某一設定壓力值時，可使波浪式起伏結構長度內縮，實現讓壓功能；外端部位Ⅰ的外表面處還設有顯示屏，可實時顯示自鎖式讓壓托盤的讓壓量與錨桿或錨索軸力的大小。

技術領域

本發明涉及巖土錨桿或錨索技術領域，尤其涉及一種可實時顯示錨桿或錨索軸力的自鎖式讓壓托盤及操作方法。

背景技術

錨桿或錨索作為一種有效的加固技術，由于可充分發揮和提高巖土體的自身強度和自穩能力，顯著縮小結構物體積和減輕結構的自重，有效控制巖土體的變形，被廣泛應用于邊坡、基坑、隧道、巷道、大壩等巖土工程領域。然而，當前隨著我國基礎設施建設規模逐年增大，越來越多的巖土工程修建在高風險復雜地質條件中，也給傳統的錨固技術帶來了嚴峻挑戰。比如，在隧道及礦山巷道支護領域，當隧道或巷道埋深較大時，所處地應力水平加大，隧道或巷道開挖后圍巖的變形破壞也更加嚴重，但傳統的錨桿或錨索支護還面臨以下問題：①傳統錨桿或錨索延伸率較低，難以適應圍巖大變形破壞，造成錨桿或錨索破斷的現象時有發生，比如錨索延伸率一般在10%以下；②由于在較高地應力環境下，傳統錨桿或錨索的受力一般較大，甚至趨于臨界極限荷載，但對于現有技術還難以實時掌握現場錨桿或錨索受力的大小，并對其安全狀態進行實時評價；③常規與錨桿或錨索配套的螺母、托盤或鎖具等構件為多個分離式構件，現場安裝工藝較繁瑣，安裝質量也是參差不齊；④傳統錨桿或錨索預應力施加多通過旋緊螺母或直接張拉方式進行施加，存在預應力施加難以定量、施加精度低等不足。針對上述問題，本發明提出了一種可實時顯示錨桿或錨索軸力的自鎖式讓壓托盤及操作方法，可予以有效解決。

發明內容

針對傳統錨桿或錨索延伸率低、難以適應巖土體大變形破壞、安裝工藝繁瑣、難以實時測試評價受力狀態及安全性、預應力施加精度低等不足，本發明提出了一種可實時顯示錨桿或錨索軸力的自鎖式讓壓托盤及操作方法，可實時顯示錨桿或錨索軸力大小，提高了預應力施加精度，并可對錨桿或錨索受力安全狀態進行實時測試評價，還提高了錨桿或錨索延伸率，實現讓壓支護效果，同時還精簡了現場錨桿或錨索的安裝工藝。

為實現上述目的，本發明的具體技術方案如下：

可實時顯示錨桿或錨索軸力的自鎖式讓壓托盤，為一體成型的筒狀結構，其包括靠近錨桿或錨索外端側的外端部位Ⅰ和靠近巖土體表面側的內端部位Ⅱ；所述的外端部位Ⅰ的外圈表面為柱狀面，內圈部位設有錐形槽，錐形槽內部設有鎖片；所述的錨桿或錨索依次穿過自鎖式讓壓托盤的外端部位Ⅰ與內端部位Ⅱ并伸入巖土體內部進行固定安裝；所述的內端部位Ⅱ的外壁在沿自鎖式讓壓托盤軸向設置為波浪式起伏結構，且在其沿軸向起始處設有測距傳感器，可用于量測波浪式起伏結構的長度，波浪式起伏結構的長度與錨桿或錨索的軸力大小相對應；所述的錨桿或錨索的軸力超過自鎖式讓壓托盤承受的某一設定壓力值時，可使波浪式起伏結構的長度內縮，以實現讓壓功能；所述的外端部位Ⅰ的外表面處設有顯示屏，顯示屏與測距傳感器相連接，可實時顯示自鎖式讓壓托盤的讓壓量與錨桿或錨索軸力的大小。

進一步地，所述的自鎖式讓壓托盤的材質包括但不限于鋼材；

進一步地，所述的內端部位Ⅱ的壁厚小于外端部位Ⅰ的壁厚；

進一步地，所述的錐形槽的內表面與鎖片的外表面傾斜角度一致；所述的鎖片通過夾持錨桿或錨索外表面，可實現錨桿或錨索外端部位的固定；

進一步地，所述的波浪式起伏結構的長度與所述的錨桿或錨索的軸力大小之間的對應關系，可通過對自鎖式讓壓托盤開展單軸壓縮試驗進行試驗標定；