[發明專利]一種支護和監測功能一體化的智能錨索

在審

• 申請號: 202110272212.5
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN112878321A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 趙鵬;胡堯慶;鄒明
• 申請（專利權）人: 江西七圓新材料有限公司
• 主分類號: E02D5/74
• 分類號: E02D5/74;E02D33/00;E21D21/00;E21D20/00;G01L1/24
• 代理公司: 南昌金軒知識產權代理有限公司 36129
• 代理人: 殷康明

本發明公開了一種支護和監測功能一體化的智能錨索，包括錨索體，所述錨索體內設置有錨索絞線，所述錨索絞線包括有能夠監測自身拉力值的環氧智能絞線，所述環氧智能絞線由監測拉力傳感元件、環氧絞線、環氧涂層組成，所述監測拉力傳感元件可以是光纖和/或光纖光柵，所述環氧絞線包括中心絲、邊絲，所述監測拉力傳感元件與所述環氧絞線的中心絲耦合在一起，且沿所述中心絲的長度方向布置，所述監測拉力傳感元件位于所述錨索體的端部設置有引線，所述引線的一端延伸至所述錨索體的外部。本發明光纖沿中心絲軸線布設，和中心絲耦合為一體，且中心絲采用碳纖維材質，在邊絲和環氧的保護下，光纖的存活率大大提高。

技術領域

本發明涉及隧道工程、礦山巷道工程、邊坡工程、基坑工程的支護與監測一體化技術領域，具體為一種支護和監測功能一體化的智能錨索。

背景技術

目前監測隧道工程、礦山巷道工程、邊坡工程、基坑工程等領域內的預應力錨索索力值，主要是在錨板下安裝壓力傳感器，由于錨索索力在錨索錨固段因為摩阻力的存在沿索長度方向分布不均，所以在錨索錨板處安裝壓力傳感器是無法真實反應錨固段錨索的實際工作狀態，因此在錨索深部安裝測量錨索索力傳感器是掌握錨固段錨索實際工作狀態的一種有效手段。

專利申請號為201611143633.3提供了一種適用于巖質邊坡支護與安全監測的智能錨索體系及其固定方法。該專利權利要求1中明確其特征在于在墩頭和錨頭內端面之間設有第一測力計；第一測力計套設在該鋼絞線外周。該專利權利要求1中還明確其特征在于在墊板和錨板之間設有第二測力計。該專利的技術方案還是無法有效監測錨索的工作狀態；特別是第一測力計埋設數量過多的時候，測力計的引線截面面積占據錨索漿體大部分截面面積，降低錨索的抗拔力；再者布設的第一測力計還是選點布設，數量少的話，還是不具有代表性，且，現有的錨索不具備自檢功能，無法實現實時動態監測，錨索的某一段發生故障無法檢測出，這對安全存在巨大的隱患。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供以下的技術方案：

本發明提供了一種支護和監測功能一體化的智能錨索，

包括錨索體，所述錨索體內設置有錨索絞線，所述錨索絞線包括有能夠監測自身拉力值的環氧智能絞線，所述環氧智能絞線的外表面嵌有砂層，

所述環氧智能絞線由監測拉力傳感元件、環氧絞線、環氧涂層組成，所述監測拉力傳感元件可以是光纖和/或光纖光柵，所述環氧絞線包括中心絲、邊絲，所述監測拉力傳感元件與所述環氧絞線的中心絲耦合在一起，且沿所述中心絲的長度方向布置，所述中心絲由碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維中的一種或幾種混合組合，所述邊絲包裹設置在所述中心絲的外側壁上，所述邊絲的外側壁設置有第一環氧涂層，所述邊絲的內側壁與所述中心絲的外側壁之間存有間隙，所述間隙內填充有第二環氧涂層，所述監測拉力傳感元件位于所述錨索體的端部設置有引線，所述引線的一端延伸至所述錨索體的外部。

優選的，所述錨索體可設置為拉力分散型錨索和/或拉力集中型錨索和/或壓力分散型錨索和/或壓力集中型錨索。

優選的，所述錨索體體內的錨索絞線還包括普通鋼絞線和/或鍍鋅鋼絞線和/或無粘結鋼絞線和/或環氧鋼絞線，所述錨索體體內的錨索絞線組成可以是由環氧智能絞線搭配所述普通鋼絞線、所述鍍鋅鋼絞線、所述無粘結鋼絞線、所述環氧鋼絞線中的一種或幾種。

優選的，所述環氧智能絞線的外表面的砂層可全覆蓋嵌入和/或螺旋嵌入。

優選的，所述錨索體整體的應力值可通過所述引線進行測量，具體的，所述引線可連接解調儀，解調儀可實時顯示所述環氧智能絞線上每段的應力值大小，再乘以所述錨索體內錨索絞線的數量，即可得出所述錨索體整體的應力值。

優選的，所述第二環氧涂層為填充型環氧涂層，所述填充型環氧涂層由熔融結合環氧涂層完全填充從而防止腐蝕介質通過毛細作用力或其他流體靜力浸入環氧絞線內。

優選的，耦合在所述中心絲中的光纖的數量是中心絲的N倍，N≥1。