[发明专利]可监测变形量的张拉式锚固装置及其施工方法

说明书

本发明提供一种可监测变形量的张拉式锚固装置，包括锚杆，锚杆包括锚固段和自由段，锚固段用于与岩石层锚固，自由段靠近锚固段的一端设有锚杆应力计，自由段远离锚固段的一端设有张拉装置，张拉装置内设有锚索测力计，锚索测力计与自由段套接，通过锚杆端部的锚爪装置的防松定位及锚杆应力计和锚索测力计双重监测效果，锚杆应力计反馈岩石地基形变，锚索测力计实时监测地表段锚杆拉力，通过锚杆应力计和锚索测力计相互比对判断各深度地基变形情况，相比于传统的单段测力的方式提高了实时监测能力，大大提高了锚固装置的可靠性。

技术领域

本发明涉及水电站地下厂房施工领域，尤其是涉及一种可监测变形量的张拉式锚固装置及其施工方法。

背景技术

预应力锚杆主要采用高强度精轧螺纹钢作为主要受力构件，对锚杆进行预应力张拉、锁定、施加荷载以达到预应力目的，预应力锚杆需要做到防止松拖以提供可靠的支护效果，在此基础上可增加应力监测，提供长期可观测的窗口，进一步提升该装置可靠性，随着锚杆支护的普及发展，锚杆因其经济性在各领域中起到了越来越多的应用。

水电站引水发电系统工程地下厂房也需要进行预应力锚杆锚固施工，以监测三大洞室变形量，传统的锚固装置，通常在锚杆设置应力或应变计监测其应力或应变，根据应力或应变计读数变化判断锚固装置是否失效，如CN 102704972 B预应力测力锚杆及使用方法中的记载，但是由于应力或应变计位置较深，且经过灌浆施工，砂浆凝固后将锚杆各长度位置固定，远离应力或应变计部分的锚杆出现断点后应力或应变计无法测出，起不到监测效果，降低了锚固装置的可靠性，因此对于水电站这样重要的建筑设施，亟需一种能提高锚固可靠性的锚固装置。

发明内容

本发明提供了一种可监测变形量的张拉式锚固装置及其施工方法，解决了水电站引水发电系统工程地下厂房施工时，锚固不可靠的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种可监测变形量的张拉式锚固装置，包括锚杆，锚杆包括锚固段和自由段，锚固段用于与岩石层锚固，自由段靠近锚固段的一端设有锚杆应力计，自由段远离锚固段的一端设有张拉装置，张拉装置内设有锚索测力计，锚索测力计与自由段套接。

优选的方案中，张拉装置包括壳体，锚索测力计设在壳体内部，壳体侧壁设有扳手口和多个手把。

优选的方案中，张拉装置内部还设有螺母，螺母与自由段螺纹连接。

优选的方案中，还包括电缆线，壳体下端设有预留口，电缆线一端穿过预留口以与锚杆应力计连接。

优选的方案中，还包括锚杆拉拔仪，锚杆拉拔仪端部抵靠在张拉装置上，锚杆拉拔仪与自由段套接。

优选的方案中，锚固段远离自由段的一端设有锚爪装置，锚爪装置中设有可多个张开的外伸爪，外伸爪用于卡住锚杆孔内壁。

优选的方案中，锚爪装置包括连接柱，连接柱中滑动套接有滑动头，连接柱和滑动头之间形成密闭空间，密闭空间中设有电爆破装置，电爆破装置爆炸使滑动头向远离连接柱的方向滑动以驱动外伸爪张开。

优选的方案中，连接柱和滑动头之间还设有拉索，拉索一端与滑动头固定连接，还设有夹紧顶丝，夹紧顶丝穿过滑动头以压紧拉索另一端，电爆破装置爆炸使拉索断裂；

连接柱和滑动头之间还设有中空滑杆，中空滑杆一端与滑动头固定，中空滑杆另一端与连接柱滑动套接，中空滑杆内设有弹簧，连接柱端部设有止挡头，中空滑杆两端分别抵靠中空滑杆和止挡头；

止挡头设有贯通的进气孔，连接柱端部设有多个进气槽，自由段端部设有切槽。

优选的方案中，滑动头一侧设有顶架，还设有多个连接壁，顶架通过连接壁与连接柱连接，各外伸爪的一端与顶架铰接，滑动头上铰接有多个支臂，各支臂与各外伸爪的中部铰接。

包括可监测变形量的张拉式锚固装置的施工方法：