全文摘要
本实用新型公开了一种侦测及稳定夹片位移法测试锚下有效预应力的系统，包括主控终端、检测终端、自锁式电磁换向控制液压系统、桥式压力传感器和位移测量工装；所述自锁式电磁换向控制液压系统的执行元件端部正压安装所述桥式压力传感器，所述桥式压力传感器的另一端与所述位移测量工装装配，所述位移测量工装远离桥式压力传感器的一端正压安装设置于锚头孔内的夹片，所述夹片与钢绞线固接。本实用新型无需读取曲线拐点、对于夹片摩阻不均匀及夹片外露长度不一致导致的无法测试及测试误差较大甚至出现夹片飞出的安全事故能起到有效的控制作用。
主设计要求
1.一种侦测及稳定夹片位移法测试锚下有效预应力的系统，其特征在于，包括自锁式电磁换向控制液压系统、桥式压力传感器和位移测量工装；所述自锁式电磁换向控制液压系统包括执行元件、油泵以及连接执行元件和油泵的油管，所述油管为超高压树脂液压流管，所述自锁式电磁换向控制液压系统的执行元件与钢绞线固接，所述自锁式电磁换向控制液压系统的执行元件端部正压安装所述桥式压力传感器，所述桥式压力传感器的另一端与所述位移测量工装正压配合，所述位移测量工装远离桥式压力传感器的一端正压安装设置于锚头孔内的夹片，所述夹片与钢绞线固接；所述位移测量工装包括呈筒状的工具锚、霍尔位移传感器和位移传递机构；所述工具锚的侧壁内沿工具锚的轴向依次设有所述位移传递机构和霍尔位移传感器，所述位移传递机构位于霍尔位移传感器靠近夹片的一端，且所述位移传递机构与霍尔位移传感器的相邻端相互抵持，所述位移传递机构的另一端与夹片和锚头相互抵持。
设计方案
1.一种侦测及稳定夹片位移法测试锚下有效预应力的系统，其特征在于，包括自锁式电磁换向控制液压系统、桥式压力传感器和位移测量工装；
所述自锁式电磁换向控制液压系统包括执行元件、油泵以及连接执行元件和油泵的油管，所述油管为超高压树脂液压流管，所述自锁式电磁换向控制液压系统的执行元件与钢绞线固接，所述自锁式电磁换向控制液压系统的执行元件端部正压安装所述桥式压力传感器，所述桥式压力传感器的另一端与所述位移测量工装正压配合，所述位移测量工装远离桥式压力传感器的一端正压安装设置于锚头孔内的夹片，所述夹片与钢绞线固接；
所述位移测量工装包括呈筒状的工具锚、霍尔位移传感器和位移传递机构；所述工具锚的侧壁内沿工具锚的轴向依次设有所述位移传递机构和霍尔位移传感器，所述位移传递机构位于霍尔位移传感器靠近夹片的一端，且所述位移传递机构与霍尔位移传感器的相邻端相互抵持，所述位移传递机构的另一端与夹片和锚头相互抵持。
2.根据权利要求1所述的侦测及稳定夹片位移法测试锚下有效预应力的系统，其特征在于，所述工具锚靠近夹片的一端设有向内凹陷的用于容纳和限制夹片位置的限位台阶，所述位移传递机构的另一端外露于限位台阶的台面与夹片和锚头相互抵持。
3.根据权利要求2所述的侦测及稳定夹片位移法测试锚下有效预应力的系统，其特征在于，所述工具锚的侧壁沿其轴向开设有凹槽，所述霍尔位移传感器和位移传递机构均设于凹槽内，所述凹槽刚好够容纳霍尔位移传感器和位移传递机构。
4.根据权利要求1-3任一项所述的侦测及稳定夹片位移法测试锚下有效预应力的系统，其特征在于，还包括主控终端和检测终端，所述主控终端与检测终端通过无线WIFI连接，所述主控终端与自锁式电磁换向控制液压系统信号连接，所述检测终端分别与桥式压力传感器和霍尔位移传感器信号连接。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及土木工程质量安全检测技术领域，特别是一种侦测及稳定夹片位移法测试锚下有效预应力的系统。
背景技术
后张法预应力的大小是直接衡量预应力结构性能的重要指标，目前最常用且可靠性比较高的检测方法为反拉法。
反拉法的测试也有多种，可大致划分为整束和单根两种测试形式。整束张拉是对锚头的各根钢绞线同时张拉测定整个锚头的有效预应力之和，单根张拉是分别对每一根钢绞线进行张拉，其所测单根预应力的和值为锚下有效预应力值，不论是整束张拉还是单根张拉其标准曲线均可应用反拉法得出并进行拟合绘制出F-S预应力曲线，如图1。
反拉法检测过程，基本可分为4个阶段，第一阶段：反拉力开始后，各个结构之间开始协调预紧，该阶段位移增加较快，力增加较慢，如图1中的OA段；第二阶段：预紧后随着反拉力增加，外露段钢绞线开始被拉伸位移增量变缓，如图1中的AB段；第三阶段：反拉力达到锚下有效预应力与夹片摩阻和值后，内部钢绞线自由段开始参与拉伸，此时自由段长度的变化力值会突然减小，如图1 中的BC段；第四阶段：随着反拉力的持续，夹片与钢绞线同时向外移动，曲线出现明显的拐点，在F-S预应力曲线上斜率减小，如图1中的CD段。
现有反拉法测试有效预应力精确度较高，如图1中的BC段，当考虑摩擦力时，取C点对应力值，不考虑摩擦力时，取B点对应力值。
目前的反拉法的最大的测试主要为拐点法与限位法，拐点法主要通过力与钢束的整体位移关系曲线的拐点进行判断锚下有效预应力值，拐点法主要问题为：由于整束张拉造成的各根钢绞线的不协调性，使得有些夹片摩阻较大，有些夹片摩阻较小，对于摩阻较大的夹片，由于无限位机构会产生过冲或者夹片扰动，导致在放张时夹片无法回到原来的位置，对结构承载力的影响也就越大，对于摩阻较小的夹片有时难以出现反拉拐点，导致结果无法正常判读，影响检出率和检测安全性；限位法的主要问题为：一般当限位点到达时读取数值，由于在张拉过程中克服夹片摩阻后参与拉伸的钢绞线自由段长度增加导致夹片会出现回缩，仅仅读取限位点数值会导致测试结果偏大，读取稳定值则会导致测试结果偏小，导致测试结果不稳定，甚至夹片松动引发安全事故，综上所述现有方法存在诸多问题，难以保证检测精度、稳定性及结构安全性。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种侦测及稳定夹片位移法测试锚下有效预应力的系统。
本实用新型采用的技术方案是：
一种侦测及稳定夹片位移法测试锚下有效预应力的系统，包括自锁式电磁换向控制液压系统、桥式压力传感器和位移测量工装；
所述自锁式电磁换向控制液压系统包括执行元件、油泵以及连接执行元件和油泵的油管，所述油管为超高压树脂液压流管，所述自锁式电磁换向控制液压系统的执行元件与钢绞线固接，所述自锁式电磁换向控制液压系统的执行元件端部正压安装所述桥式压力传感器，所述桥式压力传感器的另一端与所述位移测量工装正压配合，所述位移测量工装远离桥式压力传感器的一端正压安装设置于锚头孔内的夹片，所述夹片与钢绞线固接；
所述位移测量工装包括呈筒状的工具锚、霍尔位移传感器和位移传递机构；所述工具锚的侧壁内沿工具锚的轴向依次设有所述位移传递机构和霍尔位移传感器，所述位移传递机构位于霍尔位移传感器靠近夹片的一端，且所述位移传递机构与霍尔位移传感器的相邻端相互抵持，所述位移传递机构的另一端与夹片和锚头相互抵持。
优选地，所述工具锚靠近夹片的一端设有向内凹陷的用于容纳和限制夹片位置的限位台阶，所述位移传递机构的另一端外露于限位台阶的台面与夹片和锚头相互抵持。
优选地，所述工具锚的侧壁沿其轴向开设有凹槽，所述霍尔位移传感器和位移传递机构均设于凹槽内，所述凹槽刚好够容纳霍尔位移传感器和位移传递机构。
优选地，还包括主控终端和检测终端，所述主控终端与检测终端通过无线 WIFI连接，所述主控终端与自锁式电磁换向控制液压系统信号连接，所述检测终端分别与桥式压力传感器和霍尔位移传感器信号连接。
本实用新型的有益效果是：
1、具有实用性强，检测可靠性高，检测问题少的特点，通过设置侦测及稳定夹片位移量的霍尔位移传感器，在系统工作过程中能精确测量和控制夹片的位移量，能够有效的避免夹片的扰动，有效的控制了原有预应力的变化。
2、具有操作简便的特点，全自动式工作模式，安装完成后只需简单操作控制系统，即可一次性完成张拉测试与退束工作，同时可呈现力与位移和时间关系双曲线图(如图4)，通过图4可以明显看出系统可将位移稳定在设定的数值，且系统力值输出也比较稳定；同时，无需读取曲线拐点、对原有预应力不产生影响。
3、具有检测安全性高的特点，设置了位移目标值与拉力限值双重保护程序，有效地保障了操作人员安全，同时也保障了预应力结构不受破坏。
4、具有检测精度高、测试范围大的特点，本发明中的位移量可自主设定，满足了不同类型结构的测试要求，提高了测试范围，同时，通过规避了传统设备检测时的诸多不利问题，使得检测时中间参数的精度进一步提高，最终提高了整体检测精度。
附图说明
图1为锚索反拉F-S曲线；
图2为本实用新型实施例1中侦测及稳定夹片位移法测试锚下有效预应力的系统的结构示意图；
图3为图2中位移测量工装的结构示意图；
图4为本实用新型的检测结果曲线图；
附图标记：1、工具锚，2、凹槽，3、桥式位移传感器，4、位移传递机构， 5、限位台阶，6、位移测量工装，7、锚头，8、夹片，9、桥式压力传感器，10- 1、执行元件，10-2、油泵，10-3、油管，11、检测终端，12、主控终端，13、钢绞线。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
实施例1
如图2所示，一种侦测及稳定夹片位移法测试锚下有效预应力的系统，包括主控终端12、检测终端11、自锁式电磁换向控制液压系统、桥式压力传感器 9和位移测量工装6；
所述主控终端12与检测终端11通过无线WI F I连接，所述主控终端12与自锁式电磁换向控制液压系统信号连接，所述检测终端11分别与桥式压力传感器9和位移测量工装6信号连接；
所述自锁式电磁换向控制液压系统包括执行元件10-1、油泵10-2以及连接执行元件10-1和油泵10-2的油管10-3，所述油管10-3为超高压树脂液压流管，所述自锁式电磁换向控制液压系统的执行元件10-1与钢绞线13固接，所述自锁式电磁换向控制液压系统的执行元件10-1端部正压安装所述桥式压力传感器9，所述桥式压力传感器9的另一端与所述位移测量工装6正压配合，所述位移测量工装6远离桥式压力传感器9的一端正压安装设置于锚头7孔内的夹片8，所述夹片8与钢绞线13固接。
具体地，如图3所示，所述位移测量工装6包括呈筒状的工具锚1、霍尔位移传感器3和位移传递机构4；所述工具锚1靠近夹片8的一端设有向内凹陷的限位台阶5，所述夹片8可容纳于限位台阶5内陷形成的凹陷区域，所述工具锚 1的侧壁沿其轴向开设有凹槽2，所述凹槽2内依次设有所述位移传递机构4和霍尔位移传感器3，所述凹槽2刚好够容纳霍尔位移传感器3和位移传递机构 4，所述位移传递机构4位于霍尔位移传感器3靠近夹片8的一端，且所述位移传递机构4与霍尔位移传感器3的相邻端相互抵持，所述位移传递机构4的另一端外露于限位台阶5的台面与夹片8和锚头7相互抵持；。
限位台阶用于容纳和限制夹片，凹槽用于容纳和限制霍尔位移传感器和位移传递机构，通过上述限制可避免夹片、霍尔位移传感器和位移传递机构侧向移动，使夹片正向施力于位移传递机构、霍尔位移传感器上，夹片的位移更准确的传递至霍尔位移传感器检测，提高最终检测精度。对于本领域的技术人员来说，位移传递机构为常规装置，可根据实际情况选择高灵敏度的位移传递机构，在此不作过多赘述。
系统施工检测过程中，夹片、钢绞线、锚头三者咬合稳固后，夹片会与钢绞线通过倒齿紧紧的咬合在一起。同时由于夹片、锚头、钢绞线的加工精度以及现场穿束的工艺因素，夹片与锚头之间存在不同大小的咬合力，对于施工完成后的预应力体系该系统将夹片和钢束可视作一个整体，通过使其一同发生位移同时保证完全克服夹片摩阻，通过不同长度的钢束在对其力值进行修正，可精确计算锚下有效预应力值，解决了最小应变原理检测过程中夹片摩阻的不一致产生的误差。由于在检测过程中钢束存在回缩现象，单纯的开关限位不能通过动态自稳的方式测试有效力值，回缩后的值和实际锚下有效预应力值偏差较大，难以保证测试精度，该系统通过PID控制能够使得夹片与钢束咬合后形成的整体保持自由状态，并实施动态侦测自稳，通过不同长度的钢束进行测试值修正可以精度测试锚下有效预应力值。
根据钢绞线伸长量计算公式：设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822259799.2
申请日:2018-12-29
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:90(成都)
授权编号:CN209280187U
授权时间:20190820
主分类号:G01L 5/00
专利分类号:G01L5/00
范畴分类:31J;
申请人:四川陆通检测科技有限公司
第一申请人:四川陆通检测科技有限公司
申请人地址:610000 四川省成都市高新区天晖中街56号1栋9层927号
发明人:朱纪刚
第一发明人:朱纪刚
当前权利人:四川陆通检测科技有限公司
代理人:李斌;黄青
代理机构:51242
代理机构编号:成都环泰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计