本實用新型屬于巖土工程領(lǐng)域，主要涉及一種預埋在巖土中的錨索，具體地說涉及一種通過光纖傳感器實時監(jiān)測錨索所受預應力情況的分布式光纖預應力智能監(jiān)測錨索。

背景技術(shù)：

在巖土工程中，為加固不穩(wěn)定地層，人們越來越多的采用錨固的加固方式。這樣有效的增大了地層的安全系數(shù)，保證了工程在建設(shè)時和運行期的安全。

1918年，人們對西利西礦山進行錨固時，首次用到了錨索。在隨后的近一百多年的工程實踐中，錨索進行過很多次改進，技術(shù)愈發(fā)成熟。

一般情況下，錨索由若干根鋼絞線組成。因為其受力機制，一般需要加上預應力。因為其可以承受較大的應力，所以通常應用在大噸位錨固工程中。隨著人類活動領(lǐng)域的不斷擴大，巖土工程中要處理的地層條件越來越復雜，而錨索的應用則越來越多。

由于錨索的錨固機理十分復雜，影響錨固效果的因素眾多，所以對錨索錨固機理這方面的研究尚在探索階段。而對錨索的受力機制更是缺乏長期的監(jiān)測，遠遠無法滿足工程建設(shè)的需要。

一般情況下，預應力鋪索的監(jiān)測主要包括內(nèi)力監(jiān)測、內(nèi)部溫度監(jiān)測、腐蝕監(jiān)測和斷絲監(jiān)測等，其中索力監(jiān)測是預應力錨索運行期間監(jiān)測最重要的一個方面，索力能夠直接反應預應力描索的運行狀態(tài)。

預應力錨固系統(tǒng)安全監(jiān)測工程常用的索力測量方法包括壓力表測定法、電阻應變片監(jiān)測法、振動頻率法、測力環(huán)測法、磁通量法等。其中，壓力表測定法誤差較大；電阻應變片法的監(jiān)測結(jié)果易受到外界環(huán)境的影響；振動頻率法的測量結(jié)果同樣不夠精確；測力環(huán)測法安裝繁瑣、操作不便；磁通量法響應較慢，不易獲得動態(tài)參數(shù)。因此，還沒有一種可以準確、有效地對錨索全長應力進行監(jiān)測的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種可智能監(jiān)測錨索全長所受應力情況的新型錨索。該錨索上分布有若干個光纖傳感器，通過這些光纖傳感器可以實時監(jiān)測錨索全長的應力情況，判斷出錨索上應力的分布高低，從而可對高應力部分進行單獨設(shè)計。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下設(shè)計方法：一種分布式光纖預應力智能監(jiān)測錨索，在錨索上固定有若干個墩頭，在每個墩頭上固定有一光纖傳感器，所述墩頭通過穿心式液壓千斤頂固定在錨索上，還包括一應力監(jiān)測裝置，所述光纖傳感器的信號輸出端與該應力監(jiān)測裝置的信號輸入端相連，所述應力監(jiān)測裝置為光纖光柵解調(diào)儀。

所述墩頭以相同距離套設(shè)在錨索上；所述墩頭也可以以不同距離套設(shè)在錨索上。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型提供一種分布式光纖預應力智能監(jiān)測錨索，通過將墩頭套設(shè)在錨索上，在墩頭表面固定光纖傳感器，解決錨索表面無法粘貼光纖傳感器的問題；通過墩頭合理分布在錨索全長上，墩頭將錨索的應變傳遞給傳感器，應力監(jiān)測裝置分析錨索應力，從而獲得錨索全長的受力情況。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的分布式光纖預應力智能監(jiān)測錨索結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型公開的分布式光纖預應力智能監(jiān)測錨索就是在長長的錨索上固定有若干個墩頭，在墩頭上固定有光纖傳感器，通過分布在錨索上的若干個光纖傳感器監(jiān)測錨索不同位置所受的應力；再通過應力監(jiān)測裝置如光纖光柵解調(diào)儀接收不同位置的光纖傳感器監(jiān)測的數(shù)據(jù)，對錨索的受力情況進行分析。

圖1為本實用新型提供的一個墩頭和一個傳感器安裝于錨索上的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，墩頭2通過穿心式液壓千斤頂固定在錨索1上，光纖傳感器3固定在錨索2上。當錨索1受力發(fā)現(xiàn)變形，其受力變形通過墩頭2傳遞給光纖傳感器3，光纖傳感器3的信號輸出端31與應力監(jiān)測裝置的信號輸入端相連，即可將錨索該處的受力情況實時反應出來。

本實用新型提供的分布式光纖預應力智能監(jiān)測錨索的制造過程如下：

1、裝接墩頭2：

先使用穿心式液壓千斤頂間隔一定距離，可以是相同間距或不同間距，將墩頭2套設(shè)在錨索1上。鐓頭的分布密度由實際情況確定，在巖土結(jié)構(gòu)面周圍和自由段與錨固段交接處應該增加鐓頭的數(shù)量。

2、固定光纖傳感器3：

在墩頭2上固定，例如使用502膠將光纖傳感器3粘貼在墩頭2上。

3、應力監(jiān)測設(shè)備標定：

在鐓頭的安裝過程中，鐓頭受到了擠壓，產(chǎn)生了塑性變形。為消除塑性變形，使結(jié)果更精確，通過室內(nèi)試驗，對測得光纖傳感器數(shù)據(jù)與錨索實際受力情況進行對比分析，消除由于鐓頭塑性變形對監(jiān)測結(jié)果的影響。

4、埋設(shè)錨索：

將錨索1埋設(shè)到巖土中，固定在錨索1的光纖傳感器的信號輸出端31也露出巖土外。

埋設(shè)好錨索后，將光纖傳感器3的信號輸出端31連接到應力監(jiān)測儀上進行監(jiān)測即可。

從上述實施例可以看出，本實用新型提供的一種分布式光纖預應力智能監(jiān)測錨索通過鐓頭和光纖傳感器做為錨索應變的傳遞裝置求得錨索的應變，進而得到其全長上的應力值。