專利名稱：一種可接式錨桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種錨桿，特別是涉及一種可接長并可利用光纖光柵檢測應(yīng)力變 化錨桿。
背景技術(shù)：
錨桿作為地下工程和巖石邊坡的主要支護(hù)形式之一，對(duì)土木工程穩(wěn)定性的維護(hù)起 著重要作用，尤其是在節(jié)理裂隙巖體中，錨桿對(duì)巖體的加固作用十分明顯。由于工程環(huán)境條件不同，施工中使用的錨桿通常需要不同的長度，并且有可能相 差很大。目前，領(lǐng)域中解決這一問題的方法是使用“錨桿連接套管”。錨桿連接套管帶有內(nèi) 螺紋，錨桿體端頭帶有外螺紋，錨桿體從相互對(duì)置的兩側(cè)擰入到連接套管內(nèi)，即采用直螺紋 對(duì)接的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)錨桿體的任意切割和接長。這類錨桿體的端頭外螺紋是同一方向的，在 連接時(shí)必須同時(shí)旋轉(zhuǎn)套管和錨桿體，并且當(dāng)需要縮短錨桿體時(shí)，必須從最末一節(jié)錨桿體取 下。在較狹小的施工空間內(nèi)使用不很方便。在錨桿法加固圍巖的工程中，必須對(duì)圍巖應(yīng)力進(jìn)行測量，現(xiàn)在使用的方法大多是 用電應(yīng)變片原理測量壓力和拉力，這種方法的主要缺點(diǎn)是，當(dāng)長期監(jiān)測使用時(shí)，傳感器因?yàn)?潮濕等原因而失效，不能起到長期實(shí)時(shí)監(jiān)測和準(zhǔn)確測量的目的。如果錨桿連接到一定長度， 這種測量方法的缺點(diǎn)還體現(xiàn)在由于分布式測量的不便而使錨桿上分布的應(yīng)變計(jì)算困難等 方面。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可接式錨桿，既能夠滿足 工程中對(duì)長錨桿的需要，又方便施工現(xiàn)場的操作。這種可接式錨桿還配置光纖光柵傳感器， 用以測量長錨桿的應(yīng)變分布。光纖光柵傳感器抗腐蝕、抗潮濕、使用安全。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下—種可接式錨桿，包括外錨頭、錨頭、錨桿體和連接套管，錨桿體兩端帶有外螺紋， 連接套管是一個(gè)獨(dú)立部件，管內(nèi)壁有內(nèi)螺紋，其特征在于所述外錨頭的前端和錨頭的后端 分別帶有外螺紋，兩部分螺紋方向相反；所述錨桿體兩端的外螺紋方向相反；所述連接套 管內(nèi)壁兩端內(nèi)螺紋方向相反。上述可接式錨桿使用連接套管將錨桿的各部件通過螺紋連接起來，通過將依次相 連的各部件的螺紋部分設(shè)計(jì)為不同螺旋方向相間隔，使得在連接錨桿時(shí)，只需要轉(zhuǎn)動(dòng)連接 套管而不用轉(zhuǎn)動(dòng)其他部件就能將錨桿各部件連接起來。因此連接操作方法簡便，需要的操 作空間很小。同時(shí)也防止了現(xiàn)有技術(shù)中錨桿接長時(shí)由于轉(zhuǎn)動(dòng)錨桿使錨桿上的光纖光纜絞結(jié)。上述可接式錨桿還可以安裝配套的光柵傳感器作為錨桿應(yīng)變測量部件，具體為 在錨桿體上留置一個(gè)光纖通道，封裝好的光纖與用于測應(yīng)變的光柵傳感器固定在光纖通道 中。[0010]上述安裝了光柵傳感器的可接式錨桿利用光柵傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)錨桿應(yīng)力、位移的 測量。特別是在錨桿接長情況下，連接相應(yīng)的光纖連接頭就能夠方便地實(shí)現(xiàn)應(yīng)力的分布式 測量，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)錨桿的應(yīng)力應(yīng)變長期準(zhǔn)確的監(jiān)測。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是通過改變現(xiàn)有技術(shù)中可接式錨桿端 頭的螺紋方向，使接長錨桿的操作更簡單、所需操作空間更小，更適應(yīng)現(xiàn)場施工中狹小空間 內(nèi)的操作的需要。通過在錨桿上配置可連接的光纖光柵傳感器能夠使對(duì)錨桿應(yīng)力變化的監(jiān) 測長期、穩(wěn)定，測量結(jié)果更加準(zhǔn)確。

[0012]圖1是可接式錨桿立體示圖。[0013]圖2是連接套管剖示圖。[0014]圖3是可接式錨桿體與連接套管趣L裝示圖。[0015]圖4是可接式錨桿與連接套管組裝A-A剖示圖。[0016]圖5是開有凹槽的可接式錨桿橫截面剖示圖。[0017]圖6是開有凹槽的可接式錨桿體立體示圖。[0018]圖7是可接式光纖光柵測量錨桿與連接套管組裝示意圖。[0019]圖8是實(shí)施例四中的適配器保護(hù)奪I立體示意圖。[0020]圖9是適配器保護(hù)罩俯視圖。[0021]圖10是適配器保護(hù)罩側(cè)視圖。[0022]圖11是實(shí)施例五中的適配器保護(hù)'罩立體示意圖。[0023]圖12是實(shí)施例六中的適配器保護(hù)'罩立體示意圖。圖中標(biāo)號(hào)如下1外錨頭2 錨頭3錨桿體32 凹槽4連接套管5 光纖51 尾纖52光纖連接頭
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例一如圖1、圖2、圖3、圖4所示，加工一根可接式錨桿。選用直徑23mm的鋼筋進(jìn)行加工。加工錨桿體3選用長360mm的鋼筋，鋼筋兩端自5mm處起分別加工有一段外螺紋； 加工的外錨頭1前端有一段外螺紋；加工的錨頭2后端有一段外螺紋。所有螺紋規(guī)格為外
7光纖適配器 8適配器保護(hù)罩 81耳片 82安裝孔 83進(jìn)線口 831 缺口 832圓孔 833短圓管 834長缺口徑22mm，螺距1. 5mm，長50mm，即外錨頭1、錨頭2和錨桿體3所帶螺紋等長。同時(shí)加工連接套管4單獨(dú)部件。選用長96mm，外徑30mm的鋼管材，在鋼管內(nèi)壁自 兩端頭起各加工一段外徑22mm，螺距1. 5mm，長43mm的內(nèi)螺紋，連接套管4兩端內(nèi)螺紋等長。加工的外錨頭1前端與錨頭2后端所帶螺紋方向相反；加工的錨桿體3兩端的外 螺紋方向相反；加工的連接套管4內(nèi)壁兩端的內(nèi)螺紋方向相反。通過連接套管4可以依次連接錨頭2、錨桿體3和外錨頭1各部分。本實(shí)施方式中，錨桿3的長度根據(jù)現(xiàn)場施工的需要可以加工為1 Sm。實(shí)施例二如圖4、圖5、圖6所示，將實(shí)施例一中的加工成品進(jìn)一步加工成一根可接式光纖光 柵測量錨桿，與實(shí)施例一中相同部分不再重復(fù)，不同之處在于在錨桿體3上加工一個(gè)光纖 通道用于布置光纖5與光柵傳感器。光纖通道是錨桿體3外周一側(cè)的一個(gè)軸向凹槽32，具 體為在錨桿體3外周一側(cè)開一條寬4mm，深3. 2mm的軸向凹槽32，凹槽32長度與錨桿體3 相等。凹槽32中放置一只封裝好的光纖5與用于測應(yīng)變的光柵傳感器，并用環(huán)氧樹脂填平 凹槽32。光纖5兩端根據(jù)實(shí)際情況留有相應(yīng)長度的尾纖51，以便錨桿體3連接后光纖5也 能順利熔接起來。實(shí)施例三如圖7所示，加工一根可接式光纖光柵測量錨桿，與實(shí)施例二中相同之處不再重 復(fù)，其不同之處在于光纖5的兩端尾纖51分別加工成光纖連接頭52光纖連接頭52通過 光纖適配器7連接。光纖連接頭52的連接可以是FC、SC或者ST方式。實(shí)施例四如圖8、圖9、圖10所示，加工一根可接式光纖光柵測量錨桿，與實(shí)施例三中相同 之處不再重復(fù)，其不同之處在于光纖適配器7外有適配器保護(hù)罩8，將要保護(hù)的光纖適配 器7罩住，防止外界的各種干擾照成光纖適配器7不穩(wěn)定或者損壞。適配器保護(hù)罩8是一個(gè)長方體無蓋盒狀結(jié)構(gòu)，在兩長側(cè)面上各有一對(duì)帶安裝孔82 的耳片81，在兩短側(cè)面上各有一個(gè)進(jìn)線口 83。進(jìn)線口 83是一個(gè)開口朝向短側(cè)面無蓋邊的 U型缺口。適配器保護(hù)罩8長方體尺寸為長230mm，寬130mm，高85mm ；耳片81尺寸為 50mmX 50mm ；進(jìn)線口 83U狀缺口兩邊間距離為40mm。適配器保護(hù)罩8安裝過程如下在需要保護(hù)的光纖適配器7周圍焊接上帶有螺紋 的短鋼柱(位置與保護(hù)罩安裝孔對(duì)應(yīng))，將保護(hù)罩8蓋上，用螺母擰緊即可。尾纖51從進(jìn)線 口 83引出。如果需要也可以用軟管螺紋連接在保護(hù)罩上8以保護(hù)尾纖51。實(shí)施例五如圖11所示，加工一根可接式光纖光柵測量錨桿，與實(shí)施例四中相同之處不再重 復(fù)，其不同之處在于進(jìn)線口 83是一個(gè)帶有缺口 831的圓孔832，缺口 831朝向短側(cè)面無蓋 邊。實(shí)施例六如圖12所示，加工一根可接式光纖光柵測量錨桿，與實(shí)施例五中相同之處不再重 復(fù)，其不同之處在于進(jìn)線口 83在圓孔832外固定有一個(gè)軸向與短側(cè)面垂直的短圓管833，短圓管833內(nèi)腔與盒內(nèi)腔連通，短圓管833側(cè)壁上有一條與軸向平等的長缺口 834，長缺口 834與缺口 831相通。
權(quán)利要求一種可接式錨桿，包括外錨頭(1)、錨頭(2)、錨桿體(3)和連接套管(4)，錨桿體(3)兩端帶有外螺紋，連接套管(4)是一個(gè)獨(dú)立部件，管內(nèi)壁有內(nèi)螺紋，其特征在于所述外錨頭(1)的前端和錨頭(2)的后端分別帶有外螺紋，兩部分螺紋方向相反；所述錨桿體(3)兩端的外螺紋方向相反；所述連接套管(4)內(nèi)壁兩端內(nèi)螺紋方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿，其特征在于所述錨桿體(3)上有1個(gè)光纖通道，通道 中固定有封裝好的光纖(5)與用于測應(yīng)變的光柵傳感器，光纖(5)兩端留有一定長度的尾 纖(51)，或者分別加工成光纖連接頭(52)，光纖連接頭(52)可以通過光纖適配器(7)連 接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的錨桿，其特征在于所述光纖通道是錨桿體(3)外周一側(cè)的 一個(gè)軸向凹槽(32)，凹槽(32)長度與錨桿體(3)相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3任一所述的錨桿，其特征在于所述錨桿體(3)長度為1 Sm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3任一所述的錨桿，其特征在于所述外錨頭(1)、錨頭(2)和錨 桿體(3)所帶螺紋等長。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3任一所述的錨桿，其特征在于所述連接套管(4)兩端內(nèi)螺紋 等長。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的錨桿，其特征在于所述光纖連接頭(52)可以是FC、SC 或者ST方式。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的錨桿，其特征在于所述光纖適配器(7)外有適配器保 護(hù)罩⑶。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的錨桿，其特征在于所述凹槽(32)用環(huán)氧樹脂填平。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的錨桿，其特征在于所述適配器保護(hù)罩(8)是一個(gè)長方體無 蓋盒狀結(jié)構(gòu)，在兩長側(cè)面上各有一對(duì)帶安裝孔(82)的耳片(81)，在兩短側(cè)面上各有一個(gè)進(jìn) 線口(83)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可接式錨桿。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中連接錨桿在較狹小的施工空間內(nèi)使用不很方便的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供的可接式錨桿使用連接套管將錨桿的各部件利過螺紋連接起來，通過將依次相連的各部件的螺紋部分設(shè)計(jì)為不同螺旋方向相間隔，使得在連接錨桿時(shí)，只需要轉(zhuǎn)動(dòng)連接套管而不用轉(zhuǎn)動(dòng)其他部件就能將錨桿各部件連接起來。在此基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還提供一種安裝了光柵傳感器的可接式錨桿。在錨桿接長情況下，連接相應(yīng)的光纖連接頭能夠方便地實(shí)現(xiàn)應(yīng)力的分布式測量，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)錨桿的應(yīng)力變化長期準(zhǔn)確的監(jiān)測。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝簡單成本低，使用操作方便。
文檔編號(hào)E02D5/74GK201753610SQ20092031011
公開日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者朱穎彥 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所