一種智能鋼絞線錨固結(jié)構(gòu)及其錨固方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)及預(yù)應(yīng)力工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，涉及一種智能鋼絞線錨固結(jié)構(gòu)及其錨固方法。
【背景技術(shù)】
[0002]智能鋼絞線由中心絲和圍繞中心絲纏繞的邊絲構(gòu)成，其中，中心絲是中心布設(shè)光纖光柵傳感器的纖維增強(qiáng)復(fù)合筋。智能鋼絞線的邊絲是普通的高強(qiáng)鋼絲。智能鋼絞線的制作是將普通鋼絞線機(jī)械打散，替換中心鋼絲為相應(yīng)直徑的復(fù)合光纖光柵傳感器的纖維增強(qiáng)復(fù)合筋，再重新扭絞成型，使其兼具受力與感知的性能。
[0003]智能鋼絞線可以廣泛用作預(yù)應(yīng)力筋、橋梁拉索和巖土錨索等結(jié)構(gòu)構(gòu)件。作為其中的關(guān)鍵受力構(gòu)件，其自感知的性能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼絞線長(zhǎng)期工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而確保使用期內(nèi)力，這是預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。但是，智能鋼絞線的特殊結(jié)構(gòu)及特殊的成型工藝，即，中心絲為纖維增強(qiáng)復(fù)合筋，表面光滑且剪切強(qiáng)度較低，邊絲為高強(qiáng)鋼絲，二者通過(guò)后期的簡(jiǎn)單機(jī)械扭絞難以保證中心絲和邊絲協(xié)同變形。再者，智能鋼絞線應(yīng)用到結(jié)構(gòu)構(gòu)件延用傳統(tǒng)鋼絞線的夾片式錨固體系，通過(guò)斜楔原理對(duì)鋼絞線端部產(chǎn)生機(jī)械咬合，而中心絲的纖維增強(qiáng)復(fù)合筋由于粘結(jié)面積及滑動(dòng)摩阻較小，導(dǎo)致兩者之間的摩擦力較小，中心絲極易滑移。如果對(duì)智能鋼絞線的錨固不采取特殊處理措施，難以保證后期的協(xié)同變形，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果與實(shí)際預(yù)應(yīng)力存在偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種智能鋼絞線錨固結(jié)構(gòu)及其錨固方法，從而增加中心絲與邊絲間的摩擦力，解決了中心絲與邊絲不協(xié)同變形的問(wèn)題，提高智能筋在實(shí)際工程應(yīng)用中監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一方面，本發(fā)明提供一種智能鋼絞線錨固結(jié)構(gòu)，包括智能鋼絞線和錨固裝置，所述錨固裝置包括第一、二螺旋筋和錨固組件，所述第一、二螺旋筋相連接或分開(kāi)設(shè)置，所述第一、二螺旋筋均套設(shè)在所述智能鋼絞線上，并通過(guò)所述錨固組件與所述智能鋼絞線連接，所述智能鋼絞線包括中心絲和與其繞設(shè)成一體的邊絲，所述中心絲為布設(shè)光纖光柵傳感器的纖維增強(qiáng)復(fù)合筋，所述智能鋼絞線上還套設(shè)有至少兩個(gè)擠壓錨。
[0007]本發(fā)明的智能鋼絞線錨固結(jié)構(gòu)，通過(guò)使用布設(shè)光纖光柵傳感器的纖維增強(qiáng)復(fù)合筋作為中心絲，并且在智能鋼絞線上增設(shè)至少兩個(gè)擠壓錨，能夠增加中心絲和邊絲的摩擦力，使中心絲和邊絲起到很好地協(xié)同變形效果，保證后期的協(xié)同形變，從而起到更好、更準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)效果。
[0008]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可作出如下改進(jìn):
[0009]作為優(yōu)選的方案，所述擠壓錨包括套設(shè)在所述智能鋼絞線上的擠壓簧，所述擠壓簧外設(shè)套設(shè)有擠壓套。
[0010]采用上述優(yōu)選的方案，能夠進(jìn)一步增加中心絲和邊絲的摩擦力，提高協(xié)同變形能力。
[0011]作為優(yōu)選的方案，所述中心絲的光纖引出頭設(shè)在所述邊絲外側(cè)，所述中心絲的光纖引出頭不能被邊絲纏繞。
[0012]采用上述優(yōu)選的方案，中心絲的光纖引出頭置于所述邊絲外側(cè)，加固定端錨部件后智能鋼絞線端頭受力更為均勻。
[0013]作為優(yōu)選的方案，所述錨固組件包括固定端錨部件和張拉端錨部件，所述第一螺旋筋通過(guò)固定端錨部件與所述智能鋼絞線連接，所述第二螺旋筋通過(guò)張拉端錨部件與所述智能鋼絞線連接，所述擠壓錨設(shè)在所述張拉端錨部件和固定端錨部件之間。
[0014]作為優(yōu)選的方案，所述固定端錨部件和張拉端錨部件分別包括第一、二錨杯，所述第一、二錨杯的一端分別通過(guò)第一、二夾片與所述智能鋼絞線連接，所述第一、二錨杯的另一端分別通過(guò)第一、二錨墊板與所述智能鋼絞線連接。
[0015]采用上述優(yōu)選的方案，能夠分散第一、二錨杯的應(yīng)力。
[0016]采用上述優(yōu)選的方案，能夠進(jìn)一步增加中心絲和邊絲的摩擦力，提高協(xié)同變形能力。
[0017]另一方面，本發(fā)明還提供一種上述的智能鋼絞線錨固結(jié)構(gòu)的錨固方法，包括以下步驟:
[0018]I)將邊絲纏繞在布設(shè)光纖光柵傳感器的纖維增強(qiáng)復(fù)合筋周圍，并將布設(shè)光纖光柵傳感器的纖維增強(qiáng)復(fù)合筋(中心絲)的光纖引出頭置于邊絲外側(cè)，得到智能鋼絞線；
[0019]2)然后將所述智能鋼絞線依次穿過(guò)第二錨杯、第二錨墊板、第二螺旋筋、第一螺旋筋、第一錨墊板和第一錨杯，并將至少兩個(gè)擠壓錨通過(guò)穿心式擠壓機(jī)錨固在所述智能鋼絞線上，使所述擠壓錨設(shè)于所述張拉端錨部件和固定端錨部件之間，并使所述擠壓錨錨固在距離所述第二錨墊板L的位置，所述L的長(zhǎng)度大于所述智能鋼絞線設(shè)有張拉端錨部件的一端的張拉長(zhǎng)度;還將所述第二錨杯通過(guò)第二夾片與所述智能鋼絞線連接。
[0020]本發(fā)明的智能鋼絞線的錨固結(jié)構(gòu)的錨固方法，通過(guò)在張拉端錨部件和固定端錨部件之間設(shè)置擠壓錨，并使L的長(zhǎng)度大于所述智能鋼絞線設(shè)有張拉端錨部件張拉端錨部件的一端的張拉長(zhǎng)度;相當(dāng)于在智能鋼絞線的筋體部位通過(guò)增加錨固件的方式提高智能筋的中心絲和邊絲的機(jī)械握裹力，進(jìn)而提高中心絲和邊絲的協(xié)同變形能力，也可防止由于擠壓錨的存在導(dǎo)致張拉長(zhǎng)度不足。
[0021]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可作出如下改進(jìn):
[0022]作為優(yōu)選的方案，在步驟I)中，將布設(shè)光纖光柵傳感器的纖維增強(qiáng)復(fù)合筋外纏繞邊絲前，還包括在所述布設(shè)光纖光柵傳感器的纖維增強(qiáng)復(fù)合筋外纏繞一層高延性銅箔的步驟。
[0023]采用上述優(yōu)選的方案，在布設(shè)光纖光柵傳感器的纖維增強(qiáng)復(fù)合筋外纏繞一層高延性銅箔的成型方法，增加中心絲與邊絲間的摩擦力，解決了中心絲與邊絲不協(xié)同變形的問(wèn)題，從而提高智能鋼絞線在實(shí)際工程應(yīng)用中監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0024]作為優(yōu)選的方案，在步驟2)中，所述擠壓錨通過(guò)穿心式擠壓機(jī)錨固在所述智能鋼絞線上。
[0025]采用上述優(yōu)選的方案，所述智能鋼絞線的中心絲上設(shè)有N個(gè)光柵檢測(cè)點(diǎn)，NS7;或
[0026]所述中心絲上復(fù)合有布里淵分布式光纖。
[0027]作為優(yōu)選的方案，使用光柵則用光纖光柵解調(diào)儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使用布里淵分布式光纖，則使用布里淵解調(diào)儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明的智能鋼絞線錨固結(jié)構(gòu)的設(shè)有張拉端錨部件的一端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明的智能鋼絞線錨固結(jié)構(gòu)的設(shè)有固定端錨部件的一端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明的智能鋼絞線錨固結(jié)構(gòu)中的智能鋼絞線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]其中:
[0032]1.智能鋼絞線，101.中心絲，102.邊絲，2.第二螺旋筋，3.張拉端錨部件，301.第二錨杯，302.第二夾片，303.第二錨墊板，4.固定端錨部件，401.第一錨杯，402.第一夾片，403.第一錨墊板，5.擠壓錨，6.中心絲的光纖引出頭，7.第一螺旋筋。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0034]為了達(dá)到本發(fā)明的目的，如圖1至3所示，本發(fā)明的智能鋼絞線錨固結(jié)構(gòu)，包括智能鋼絞線I和錨固裝置，錨固裝置包括第一、二螺旋筋7、2和錨固組件，所述第一、二螺旋筋7、2相連接或分開(kāi)設(shè)置，第一、二螺旋筋7、2均套設(shè)在智能鋼絞線I上，并通過(guò)錨固組件與智能鋼絞線I連接，智能鋼絞線I包括中心絲101和與其繞設(shè)成一體的邊絲102，中心絲101為布設(shè)光纖光柵傳感器的纖維增強(qiáng)復(fù)合筋，智能鋼絞線I上還套設(shè)有至少兩個(gè)擠壓錨5。該智能鋼絞線的錨固結(jié)構(gòu)，通過(guò)使用布設(shè)光纖光柵傳感器的纖維增強(qiáng)復(fù)合筋作為中心絲，并且在智能鋼絞線上增設(shè)至少兩個(gè)擠壓錨，能夠增加中心絲和邊絲的摩擦力，使中心絲和邊絲起到很好地協(xié)同變形效果，保證后期的協(xié)同形變。
[0035]為了進(jìn)一步地優(yōu)化本發(fā)明的實(shí)施效果，