[實用新型]用于模型試驗錨索預應力施加及實時監測的裝置

有效

• 申請號: 201822177498.5
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN209460033U
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 馮忠居;武敏;馮凱;陳錦華;胡海波;江冠;文軍強;黃驟屹;于翔;王政斌;朱彥名;王蒙蒙;賈明暉;成圓夢
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

本實用新型公開了一種用于模型試驗錨索預應力施加及實時監測的裝置，包括錨索頭和施力單元；錨索頭包括鋼絞線、連接鋼絞線上端且與鋼絞線同軸的螺紋鋼管以及設在螺紋鋼管上的螺帽；施力單元包括同軸套在所述螺紋鋼管下端外部的刻度管、套在刻度管外部的彈簧以及安裝在螺帽和彈簧之間的傳力部件；通過旋轉螺帽能對傳力部件施加應力，傳力部件壓縮所述彈簧，彈簧彈力通過螺紋鋼管傳遞到鋼絞線作為預應力。本實用新型安裝簡單、操作方便，在模型試驗中能夠有效的加快試驗進度，提高試驗效率。

技術領域

本實用新型屬于巖土工程力學模型試驗的支護錨具技術領域，涉及一種用于模型試驗錨索預應力施加及實時監測的裝置。

背景技術

目前，針對模型試驗中預應力錨索的施加裝置大多都設計比較簡單，在實際操作過程中存在很多問題。現有的預應力錨索施加裝置大體有以下三類：(1)由螺栓和繩索組成的錨索系統，在該系統中使用滑輪—重物系統施加預應力。主要缺點：很難做到對預應力的精準控制，也無法做到對預應力的實時監測。(2)由螺栓和銅絲組成的錨索系統，通過控制螺栓的位移來實現對錨索預應力的施加。主要缺點：利用銅絲模擬錨索材料，跟實際工程中的錨索材料存在一定程度的誤差。(3)由螺栓和鋼絞線組成的錨索系統，該裝置利用千斤頂對鋼絞線施加預應力。主要缺點：在模型試驗中該操作方法過于復雜，在實際試驗中很難使用。

綜上所示，上述試驗裝置及加載系統普遍存在如下缺點:(1)在預應力施加的過程中無法做到同步實時監測，隨著預應力的施加不能得出所對應的準確讀數。只能通過預先設定好要求的預應力來換算出相應的旋進位移。這在試驗過程中難免會有誤差產生。(2)現有的模型試驗的預應力錨索施加裝置往往安裝復雜，操作很不方便。給模型試驗的操作增加了許多難度。預應力的施加也難以控制，很難做到精確加載。(3)目前大多數模型試驗中的彈簧都無法拆卸更換，在進行模型試驗的過程中很難做到對現場工況的真實模擬。

發明內容

針對現有技術中的缺陷和不足，本實用新型提供了一種用于模型試驗錨索預應力施加及實時監測的裝置，克服現有錨索預應力施加裝置的上述缺陷。

為達到上述目的，本實用新型采取如下的技術方案：

一種用于模型試驗錨索預應力施加及實時監測的裝置，包括錨索頭和施力單元；

所述錨索頭包括鋼絞線、連接鋼絞線上端且與鋼絞線同軸的螺紋鋼管以及設在螺紋鋼管上的螺帽；

所述施力單元包括同軸套在所述螺紋鋼管下端外部的刻度管、套在刻度管外部的彈簧以及安裝在螺帽和彈簧之間的傳力部件；通過旋轉螺帽能對傳力部件施加應力，傳力部件壓縮所述彈簧，彈簧彈力通過螺紋鋼管傳遞到鋼絞線作為預應力。

本實用新型還包括如下技術特征：

可選地，所述傳力部件包括套在所述螺紋鋼管上且位于螺帽下方的施力環、固定在施力環邊緣且垂直于施力環的多個施力桿、活動套在刻度管外部且位于施力桿與彈簧之間的靜壓環以及垂直設在刻度管和彈簧下端的墊片；

所述施力環能沿螺紋鋼管的軸向移動，且螺帽的外徑大于施力環的內徑，用以通過螺帽推動施力環移動；所述彈簧的下端和刻度管的下端均固定在墊片上，在墊片上設有與刻度管貫通的通孔，用以使所述鋼絞線通過。

可選地，所述施力桿有兩個，兩個施力桿之間的距離小于靜壓環的外徑，用以使施力桿的下端能頂在靜壓環上，從而能推動靜壓環沿刻度管的軸向移動。

可選地，所述靜壓環的外徑大于所述彈簧的直徑，用以使靜壓環能壓縮彈簧。

可選地，所述刻度管的長度大于彈簧的長度，用以通過刻度管準確測量彈簧的壓縮量；所述刻度管還能對彈簧進行限位，限制彈簧的水平位移，使彈簧只能軸向伸縮。

可選地，所述螺紋鋼管下端設有高強鎖口，螺紋鋼管通過高強鎖口連接所述鋼絞線。