[发明专利]一种锚杆监测装置以及使用该装置的锚杆

说明书

技术领域

本发明涉及锚杆支护领域，具体而言，涉及一种锚杆监测装置以及使用该装置的锚杆。

背景技术

锚杆作为地下工程和岩石边坡的主要支护形式之一，对土木工程稳定性的维护起着重要作用，尤其是在节理裂隙岩体中，锚杆对岩体的加固作用十分明显。组成锚杆必须具备几个因素：①：一个抗拉强度高于岩土体的杆体；②：杆体一端可以和岩土体紧密接触形成摩擦(或粘结)阻力；③：杆体位于岩土体外部的另一端能够形成对岩土体的径向阻力。锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力；锚固段是指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域，其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压作用，将自由段的拉力传至土体深处。

由于锚杆需要承受较大的力，而锚杆在使用的过程中，由于腐蚀、老化、锚固体的震动等原因，都会造成锚杆的所承受的预应力在不断的减小，而当锚杆所承受的预应力小于一定的阈值，说明锚杆便无法再起到应有的支护作用，需要对其进行维护、维修或者更换。由于锚杆安装的环境不一样，安装的方式不一样，锚杆的种类、材质不一样，锚杆的具体用途不一样等因素，造成了不一样的锚杆的使用寿命也是不一样的，目前对锚杆使用时的状态进行监测的方法是采用人工进行实地检测，然后将测得的相关数据进行记录，一旦在检测过程中发现某处的锚杆出现问题，再上报给相关部门进行后续的维护。但是由于锚杆在某项工程中应用的时候，并不是一根两根，而是几百根甚至几千跟，人工检查的效率低，准确率也低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种锚杆监测方法、监测装置以及监测系统，该锚杆检测系统能够自动监测锚杆的使用状态，不需要人工进行实地检测，提高锚杆维护的效率和准确率。

第一方面，本发明实施例提供的锚杆监测装置，包括：包括：预应力检测装置、通信装置以及终端设备；

所述预应力检测装置与所述通信装置电连接，用于每隔预设时间获取锚杆的预应力数据，并将该预应力数据通过通信装置发送给所述终端；

所述终端设备与所述通信装置有线或者无线连接，用于接收所述预应力数据，并在所述预应力数据超出预设范围后发出预警。

在本发明的各实施方式中，优选地，所述预应力检测装置包括：

张力传感器、控制器；

所述张力传感器与所述控制器电连接，用于获取所述锚杆的张力数据，并将所获取到的所述张力数据发送至所述控制器；

所述控制器用于根据其接收的所述张力数据生成预应力数据，并将所述预应力数据使用所述通信装置发送给所述终端设备。

在本发明各个实施方式中，优选地，所述张力传感器包括：依次电连接的感应贴片、信号放大器以及解析器；

所述感应贴片用于与锚杆紧密相贴，并在锚杆上所施加的预应力变化时产生电信号发送给所述信号放大器；

所述信号放大器将所述电信号放大后，发送给所述解析器；

所述解析器将放大后的所述电信号转化为张力数据。

在本发明的各实施方式中，优选地，所述预应力检测装置还包括：位移传感器；

所述位移传感器用于获取锚杆的位移数据，并将所述位移数据发送至所述控制器；

所述控制器还用于根据其接收的所述位移数据生成预应力数据，并将所述预应力数据使用所述通信装置发送给所述终端设备。

在本发明的各实施方式中，优选地，所述预应力检测装置还包括：压力传感器；

所述压力传感器用于获取锚杆的压力数据，并将所述压力数据发送至所述控制器；

所述控制器还用于根据其所接收的所述压力数据生成预应力数据，并将所述预应力数据使用所述通信装置发送给所述终端设备。

在本发明的各实施方式中，优选地，所述预应力检测装置还包括：存储器；

所述存储器与所述控制器电连接，其预先存储有锚杆ID；

所述控制器还用于生成所述预应力数据后，从所述存储器获取所述锚杆ID，并将所述预应力数据与所述锚杆ID关联后使用所述通信装置发送给所述终端设备。

在本发明的各实施方式中，优选地，所述预应力检测装置有多个；

多个所述预应力检测装置用于连接同一锚杆的不同位置；

多个所述预应力检测装置与同一个所述通信装置相连接。

在本发明的各实施方式中，优选地，所述预应力检测装置有多个；

每个所述预应力检测装置均连接有一根锚杆；