本發(fā)明涉及錨具技術領域，具體涉及一種集成化智能錨具及其制作方法。

背景技術：

鋼絞線是由多根鋼絲捻制而成的，因其強度高、柔性好等特性，廣泛用于混凝土預應力筋、橋梁拉索、巖土錨索等建筑工程結構之中，是主要的受力構件。鋼絞線容易受到周圍環(huán)境的影響，發(fā)生腐蝕生銹，預應力損失，進而影響其工作性能，對建筑物的正常使用和安全運營產(chǎn)生負面影響。所以，對鋼絞線的工作狀態(tài)進行長期實時的監(jiān)測，掌握鋼絞線的應力狀態(tài)，保障鋼絞線的使用安全，是預應力技術的發(fā)展重點。

錨具是預應力混凝土中所用的永久性錨固裝置，是在后張法結構或構件中，為保持預應力筋的拉力并將其傳遞到混凝土內(nèi)部的錨固工具，也稱之為預應力錨具。

錨具，特別是夾片式錨具，經(jīng)常在橋梁施工用到，預先安裝好定位，然后澆筑混凝土，埋在混凝土的兩端；其也用于地錨索、拉索、錨碇等預應力體系。

鋼絞線預應力錨具在預應力鋼筋混凝土領域的應用廣泛，但目前通過監(jiān)測錨具來監(jiān)測預應力體系受力情況的設備及檢測方法并沒有得到應用。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種集成化智能錨具及其制作方法，該集成化智能錨具可作為目前最廣泛采用的鋼絞線預應力錨具。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種集成化智能錨具，包括錨具本體，所述錨具本體的外表面設有凹槽，所述凹槽環(huán)繞所述錨具本體的外表面并與所述錨具本體的軸線重合，所述集成化智能錨具還包括光纖檢測組件，所述光纖檢測組件環(huán)繞于所述凹槽內(nèi)；所述光纖檢測組件包括傳感光纖、連接于所述傳感光纖兩端的接頭及與所述兩端接頭連接的定位塊，所述凹槽內(nèi)還設有填充物，所述填充物位于所述凹槽與所述傳感光纖之間及包覆于所述傳感光纖上。

進一步地，所述傳感光纖為祼光纖或塑料封裝光纖。

進一步地，所述光纖檢測組件和填充物通過粘結劑固定于所述凹槽內(nèi)。

進一步地，所述粘接劑為熱固性樹脂，所述熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂、聚氨酯或聚硫橡膠。

進一步地，所述傳感光纖為已標定長度的可根據(jù)散射原理進行測量的光纖。

進一步地，所述凹槽的深度為1.5-2.5厘米，寬度為2-3厘米。

進一步地，所述填充物為混雜纖維，所述混雜纖維包括碳纖維、玻璃纖維和玄武巖纖維中的兩種或兩種以上。

本發(fā)明還提供上述集成化智能錨具的制作方法，包括如下步驟：

(1)在錨具的外圓周上開設開設與所述錨具本體的軸線重合的凹槽；

(2)將兩端接有接頭的傳感光纖纏繞于上述凹槽內(nèi)，再將傳感光纖的兩端接頭接入定位塊中；

(3)將粘有粘結劑的填充物纏繞于上述繞設有傳感光纖的凹槽內(nèi)，即可得到本發(fā)明集成化智能錨具。

進一步地，所述步驟(1)中凹槽的深度為1.5-2.5厘米，寬度為2-3厘米。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明將光纖傳感器與錨具相結合，即將傳感光纖繞在錨具的外面，利用錨具的壓縮變形，能有效測量錨具外的應力均值，通過將應力均值與預應力筋的張力對應起來，測量預應力筋的張力；且通過儀器監(jiān)測即可很好地檢測到錨具的受力變化。

2、本發(fā)明傳感光纖與填充物混雜纖維絲均繞于凹槽內(nèi)，環(huán)繞入凹槽內(nèi)時粘結上粘結劑，與錨具固化后形成整體。采用混雜纖維絲能保證傳感光纖與凹槽具有良好的整體性，不會產(chǎn)生空隙和脫落現(xiàn)象，使光纖與整個智能錨具能協(xié)調(diào)變形，有利于提高測量的精度。同時，混雜纖維絲和粘結的環(huán)氧樹脂能很好的保護內(nèi)部光纖不被外界環(huán)境腐蝕，保障傳感光纖的使用壽命。

3、本發(fā)明可應用于預應力錨具、錨索、拉索上，對預應力筋索力、錨索索力、拉索索力進行測量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一種集成化智能錨具中錨具本體的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例一種集成化智能錨具的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例一種集成化智能錨具的工作示意圖。

圖中，1-錨具本體，2-凹槽，3-傳感光纖，4-接頭，5-定位塊，6-填充物，7-錨墊板，8-鋼絞線，9-螺旋筋，10-混凝土。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要說明的是，當組件被稱為“固定于”另一個組件，它可以直接在另一個組件上或者也可以存在居中的組件。當一個組件被認為是“連接”另一個組件，它可以是直接連接到另一個組件或者可能同時存在居中組件。當一個組件被認為是“設置于”另一個組件，它可以是直接設置在另一個組件上或者可能同時存在居中組件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

實施例1

如圖1和圖2所示，一種集成化智能錨具，包括錨具本體1和光纖檢測組件，所述錨具本體1的外圓表面開設有深度為1.5厘米，寬度為2厘米凹槽2，所述凹槽2環(huán)繞所述錨具本體1的外表面并與所述錨具本體1的軸線重合，所述光纖檢測組件環(huán)繞于所述凹槽2內(nèi)，并通過粘結劑固定于所述凹槽2內(nèi)；所述光纖檢測組件包括傳感光纖3、連接于所述傳感光纖3兩端的接頭4及與所述兩端接頭4連接的定位塊5，所述定位塊5用于固定光纖接頭，防止破壞。所述凹槽2內(nèi)還繞設有粘有粘結劑的填充物6，所述填充物6位于所述凹槽2與所述傳感光纖3之間及包覆于所述傳感光纖3上，填充物6用于保證傳感光纖3與凹槽2具有良好的整體性，不會產(chǎn)生空隙和脫落現(xiàn)象，使傳感光纖3與整個智能錨具能協(xié)調(diào)變形，有利于提高測量的精度。

進一步地，本實施例中所述傳感光纖3為祼光纖，本發(fā)明由于具有填充物6的保護，克服了祼光纖引脆性較大而易折斷的缺點，因此，本發(fā)明中即使采用祼光纖也并不影響本發(fā)明的使用壽命及應力測量。當然，其他實施例中也可采用塑料封裝光纖作為傳感光纖。

進一步地，本發(fā)明實施例中所述粘結劑為熱固性樹脂，所述熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂，當然其他實施例中還可使用聚氨酯或聚硫橡膠作為粘結劑。熱固性樹脂剛性大、硬度高、耐溫高、制品尺寸穩(wěn)定性好，與填充物6混雜纖維混合后更增強了其性能，大大提高本發(fā)明智能錨具整體的穩(wěn)定性。

進一步地，本實施例中所述傳感光纖3為已標定長度的可根據(jù)光散射原理進行測量的光纖。

進一步地，本實施例中所述填充物6為混雜纖維，所述混雜纖維包括碳纖維、玻璃纖維和玄武巖纖維。

本發(fā)明集成化智能錨具的制作方法為：

(1)在錨具本體1的外圓周上開設與所述錨具本體1的軸線重合的凹槽2；

(2)將兩端接有接頭4的傳感光纖3纏繞于上述凹槽2內(nèi)，再將兩端的接頭4接入定位塊5中；

(3)將粘有粘結劑的填充物6纏繞于上述繞設有傳感光纖3的凹槽2內(nèi)，即可得到本發(fā)明集成化智能錨具。

本發(fā)明實施例中凹槽2的尺寸優(yōu)選為深度為1.5厘米、寬度為2厘米，當然其他實施例中也可采用其他合適的尺寸。

本發(fā)明實施例中粘結劑優(yōu)選為熱固性樹脂環(huán)氧樹脂，填充物優(yōu)選為碳纖維、玻璃纖維和玄武巖纖維混合而成的混雜纖維絲。

實施例2

本發(fā)明實施例除了凹槽2的尺寸變?yōu)樯疃葹?.5厘米、寬度為3厘米，及填充物6為碳纖維、玻璃纖維的混雜纖維外，其他均與實施例1相同。

本發(fā)明的測量原理為：

本發(fā)明采用布里淵分布式測量光纖傳感器，將其繞在錨具的外槽內(nèi)，制成智能錨具，利用錨具的壓縮變形，對錨具的應力進行測量。

以預應力工作錨具在工程中應用為例，根據(jù)錨具的實際尺寸和施工操作情況，設計出適合的錨具安裝圖如圖3所示，將本發(fā)明一種集成化智能錨具在裝有螺旋筋9的鋼筋混凝土10中的工作示意圖，將本發(fā)明智能錨具固定在鋼絞線8的端部，且智能錨具與錨墊板7緊貼，即可利用該智能錨具測量鋼絞線的張力。

上述說明是針對本發(fā)明較佳可行實施例的詳細說明，但實施例并非用以限定本發(fā)明的專利申請范圍，凡本發(fā)明所提示的技術精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應屬于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。