[实用新型]一种将光纤光栅应用于全长锚固锚杆的新的技术方案

说明书

技术领域

本实用新型涉及将光纤光栅应用于全长锚固锚杆的一种新的技术方案，重点是不改变锚杆的受力结构，光纤光栅能充分感应到锚杆的结构应变以及保护光纤光栅不受钻锚时的摩擦影响。

背景技术

由于裸光纤光栅特别纤细、外径约为125微米、主要成分是二氧化硅，特别脆弱，尤其它的抗剪能力很差，直接将其作为传感器无法胜任井巷工程粗放式的施工，如混凝土的浇注以及恶劣的服役环境等。传统的测试手段比较的多，也具有本身的优点，但是都难以有效地对支护中的锚杆杆体的受力状态、整个受力变化过程做出准确的测试；加之具有整个监测过程周期较长、设备安装极其繁琐，无法对这个过程进行长期有效的监测。这些缺点都无法满足锚杆现代动态设计法的要求。光纤传感技术的存在，可以为在这方面的监测提供更好的监测方法。光纤具有损耗低、频带宽、信息量大、对小变形敏感等特点。对锚杆的合理处理使其能保护光纤光栅的同时又能准确检测锚杆的受力变形，是将光纤光栅在锚杆检测领域推广应用的一个重要环节。把光纤光栅应用于锚杆测力，在实验室通过实验的方法，利用光纤光栅测试的手段，来研究相似材料支护锚杆拉拔时体内的受力过程。为锚杆监测提供更可靠的、更简单的方法，为锚杆在支护过程中锚杆杆体内的受力和变形过程提供更好的理论依据和证明。

实用新型内容

本实用新型是为了不改变锚杆的受力结构的情况下光纤光栅能充分感受到锚杆的结构应变以及保护好光纤光栅不受钻锚时的摩擦力影响。

本实用新型将光纤光栅黏贴于锚杆上的操作特点是：

a、从锚杆杆体头部开1*1mm的凹槽(1)，凹槽长2460mm，剩余的40mm锚杆螺纹(5)部分切2*2mm断面。

b、凹槽(1)用砂纸打磨光滑，用高浓度酒精反复擦拭；光纤光栅的十个测点对准要测量的位置放置好，用胶水稍作固定。

c、用棉签把混合好后的环氧树脂胶涂抹在凹槽(1)上不留气泡，且不溢出凹槽。

d、光纤穿过保护光缆(7)，保护光缆放置于尾部螺纹部分的切槽(6)内，用电胶带缠绕固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

a.测点足够多，覆盖了锚杆全部长度；

b.光纤光栅放置于锚杆的小凹槽里，几乎不改变锚杆的受力情况；

c.光纤光栅和锚杆完美契合，能充分感受锚杆的结构变形；

附图说明

图1为锚杆测点分布图

图2位锚杆切槽正视图

图中标号：其中1凹槽，2光纤，3十个光栅测点分布位置，4光栅测点，5锚杆螺纹，6尾部螺纹部分的切槽，7保护光缆，8锚杆头部

具体实施方式

本实施例中将光纤光栅应用于全长锚固锚杆的过程按如下步骤进行实施：

a、在车床上用切刀从锚杆头部切出1*1mm的浅槽，槽长2460mm；剩余的40mm切2*2mm的浅槽；

b、凹槽用磨光机打磨发亮，然后用砂纸仔细打磨，再用高浓度酒精擦拭，凹槽里不能有残留的铁锈，十个光栅测点对应锚杆杆体要测量的部位小心安放好，用胶水稍作固定；

c、把环氧树脂胶混合搅拌均匀，用热风枪加热增强其流动性，用棉签把混合好后的环氧树脂胶涂抹在凹槽上不留气泡；

d、把伸长出来的光纤慢慢穿入空心的保护光缆，保护光缆直到螺纹部分的槽内用电胶带缠牢固。