CN201753610U - 一种可接式锚杆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可接式锚杆。针对现有技术中连接锚杆在较狭小的施工空间内使用不很方便的缺点，本实用新型提供的可接式锚杆使用连接套管将锚杆的各部件利过螺纹连接起来，通过将依次相连的各部件的螺纹部分设计为不同螺旋方向相间隔，使得在连接锚杆时，只需要转动连接套管而不用转动其他部件就能将锚杆各部件连接起来。在此基础上，本实用新型还提供一种安装了光栅传感器的可接式锚杆。在锚杆接长情况下，连接相应的光纤连接头能够方便地实现应力的分布式测量，从而实现了对锚杆的应力变化长期准确的监测。与现有技术相比，本实用新型结构简单，加工工艺简单成本低，使用操作方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锚杆，特别是涉及一种可接长并可利用光纤光栅检测应力变化锚杆。
背景技术
锚杆作为地下工程和岩石边坡的主要支护形式之一，对土木工程稳定性的维护起着重要作用，尤其是在节理裂隙岩体中，锚杆对岩体的加固作用十分明显。
由于工程环境条件不同，施工中使用的锚杆通常需要不同的长度，并且有可能相差很大。目前，领域中解决这一问题的方法是使用“锚杆连接套管”。锚杆连接套管带有内螺纹，锚杆体端头带有外螺纹，锚杆体从相互对置的两侧拧入到连接套管内，即采用直螺纹对接的方式实现对锚杆体的任意切割和接长。这类锚杆体的端头外螺纹是同一方向的，在连接时必须同时旋转套管和锚杆体，并且当需要缩短锚杆体时，必须从最末一节锚杆体取下。在较狭小的施工空间内使用不很方便。
在锚杆法加固围岩的工程中，必须对围岩应力进行测量，现在使用的方法大多是用电应变片原理测量压力和拉力，这种方法的主要缺点是，当长期监测使用时，传感器因为潮湿等原因而失效，不能起到长期实时监测和准确测量的目的。如果锚杆连接到一定长度，这种测量方法的缺点还体现在由于分布式测 量的不便而使锚杆上分布的应变计算困难等方面。
实用新型内容
本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种可接式锚杆，既能够满足工程中对长锚杆的需要，又方便施工现场的操作。这种可接式锚杆还配置光纤光栅传感器，用以测量长锚杆的应变分布。光纤光栅传感器抗腐蚀、抗潮湿、使用安全。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种可接式锚杆，包括外锚头、锚头、锚杆体和连接套管，锚杆体两端带有外螺纹，连接套管是一个独立部件，管内壁有内螺纹，其特征在于：所述外锚头的前端和锚头的后端分别带有外螺纹，两部分螺纹方向相反；所述锚杆体两端的外螺纹方向相反；所述连接套管内壁两端内螺纹方向相反。
上述可接式锚杆使用连接套管将锚杆的各部件通过螺纹连接起来，通过将依次相连的各部件的螺纹部分设计为不同螺旋方向相间隔，使得在连接锚杆时，只需要转动连接套管而不用转动其他部件就能将锚杆各部件连接起来。因此连接操作方法简便，需要的操作空间很小。同时也防止了现有技术中锚杆接长时由于转动锚杆使锚杆上的光纤光缆绞结。
上述可接式锚杆还可以安装配套的光栅传感器作为锚杆应变测量部件，具体为：在锚杆体上留置一个光纤通道，封装好的光纤与用于测应变的光栅传感器固定在光纤通道中。
上述安装了光栅传感器的可接式锚杆利用光栅传感器实现对锚杆应力、位 移的测量。特别是在锚杆接长情况下，连接相应的光纤连接头就能够方便地实现应力的分布式测量，从而实现了对锚杆的应力应变长期准确的监测。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过改变现有技术中可接式锚杆端头的螺纹方向，使接长锚杆的操作更简单、所需操作空间更小，更适应现场施工中狭小空间内的操作的需要。通过在锚杆上配置可连接的光纤光栅传感器能够使对锚杆应力变化的监测长期、稳定，测量结果更加准确。
附图说明
图1是可接式锚杆立体示图。
图2是连接套管剖示图。
图3是可接式锚杆体与连接套管组装示图。
图4是可接式锚杆与连接套管组装A-A剖示图。
图5是开有凹槽的可接式锚杆横截面剖示图。
图6是开有凹槽的可接式锚杆体立体示图。
图7是可接式光纤光栅测量锚杆与连接套管组装示意图。
图8是实施例四中的适配器保护罩立体示意图。
图9是适配器保护罩俯视图。
图10是适配器保护罩侧视图。
图11是实施例五中的适配器保护罩立体示意图。
图12是实施例六中的适配器保护罩立体示意图。
图中标号如下：
1外锚头 7光纤适配器
2锚头 8适配器保护罩
3锚杆体 81耳片
32凹槽 82安装孔
4连接套管 83进线口
5光纤 831缺口
51尾纤 832圆孔
52光纤连接头 833短圆管
834长缺口
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型优选实施例作进一步的描述。
实施例一
如图1、图2、图3、图4所示，加工一根可接式锚杆。
选用直径23mm的钢筋进行加工。
加工锚杆体3选用长360mm的钢筋，钢筋两端自5mm处起分别加工有一段外螺纹；加工的外锚头1前端有一段外螺纹；加工的锚头2后端有一段外螺纹。所有螺纹规格为外径22mm，螺距1.5mm，长50mm，即外锚头1、锚头2和锚杆体3所带螺纹等长。
同时加工连接套管4单独部件。选用长96mm，外径30mm的钢管材，在钢管内壁自两端头起各加工一段外径22mm，螺距1.5mm，长43mm的内螺纹， 连接套管4两端内螺纹等长。
加工的外锚头1前端与锚头2后端所带螺纹方向相反；加工的锚杆体3两端的外螺纹方向相反；加工的连接套管4内壁两端的内螺纹方向相反。
通过连接套管4可以依次连接锚头2、锚杆体3和外锚头1各部分。
本实施方式中，锚杆3的长度根据现场施工的需要可以加工为1～8m。
实施例二
如图4、图5、图6所示，将实施例一中的加工成品进一步加工成一根可接式光纤光栅测量锚杆，与实施例一中相同部分不再重复，不同之处在于：在锚杆体3上加工一个光纤通道用于布置光纤5与光栅传感器。光纤通道是锚杆体3外周一侧的一个轴向凹槽32，具体为：在锚杆体3外周一侧开一条宽4mm，深3.2mm的轴向凹槽32，凹槽32长度与锚杆体3相等。凹槽32中放置一只封装好的光纤5与用于测应变的光栅传感器，并用环氧树脂填平凹槽32。光纤5两端根据实际情况留有相应长度的尾纤51，以便锚杆体3连接后光纤5也能顺利熔接起来。
实施例三
如图7所示，加工一根可接式光纤光栅测量锚杆，与实施例二中相同之处不再重复，其不同之处在于：光纤5的两端尾纤51分别加工成光纤连接头52光纤连接头52通过光纤适配器7连接。光纤连接头52的连接可以是FC、SC或者ST方式。
实施例四
如图8、图9、图10所示，加工一根可接式光纤光栅测量锚杆，与实施例 三中相同之处不再重复，其不同之处在于：光纤适配器7外有适配器保护罩8，将要保护的光纤适配器7罩住，防止外界的各种干扰照成光纤适配器7不稳定或者损坏。
适配器保护罩8是一个长方体无盖盒状结构，在两长侧面上各有一对带安装孔82的耳片81，在两短侧面上各有一个进线口83。进线口83是一个开口朝向短侧面无盖边的U型缺口。
适配器保护罩8长方体尺寸为长230mm，宽130mm，高85mm；耳片81尺寸为50mm×50mm；进线口83U状缺口两边间距离为40mm。
适配器保护罩8安装过程如下：在需要保护的光纤适配器7周围焊接上带有螺纹的短钢柱(位置与保护罩安装孔对应)，将保护罩8盖上，用螺母拧紧即可。尾纤51从进线口83引出。如果需要也可以用软管螺纹连接在保护罩上8以保护尾纤51。
实施例五
如图11所示，加工一根可接式光纤光栅测量锚杆，与实施例四中相同之处不再重复，其不同之处在于：进线口83是一个带有缺口831的圆孔832，缺口831朝向短侧面无盖边。
实施例六
如图12所示，加工一根可接式光纤光栅测量锚杆，与实施例五中相同之处不再重复，其不同之处在于：进线口83在圆孔832外固定有一个轴向与短侧面垂直的短圆管833，短圆管833内腔与盒内腔连通，短圆管833侧壁上有一条与轴向平等的长缺口834，长缺口834与缺口831相通。
Claims (10)
1.一种可接式锚杆，包括外锚头(1)、锚头(2)、锚杆体(3)和连接套管(4)，锚杆体(3)两端带有外螺纹，连接套管(4)是一个独立部件，管内壁有内螺纹，其特征在于：所述外锚头(1)的前端和锚头(2)的后端分别带有外螺纹，两部分螺纹方向相反；所述锚杆体(3)两端的外螺纹方向相反；所述连接套管(4)内壁两端内螺纹方向相反。
2.根据权利要求1所述的锚杆，其特征在于：所述锚杆体(3)上有1个光纤通道，通道中固定有封装好的光纤(5)与用于测应变的光栅传感器，光纤(5)两端留有一定长度的尾纤(51)，或者分别加工成光纤连接头(52)，光纤连接头(52)可以通过光纤适配器(7)连接。
3.根据权利要求2所述的锚杆，其特征在于：所述光纤通道是锚杆体(3)外周一侧的一个轴向凹槽(32)，凹槽(32)长度与锚杆体(3)相等。
4.根据权利要求1、2、3任一所述的锚杆，其特征在于：所述锚杆体(3)长度为1～8m。
5.根据权利要求1、2、3任一所述的锚杆，其特征在于：所述外锚头(1)、锚头(2)和锚杆体(3)所带螺纹等长。
6.根据权利要求1、2、3任一所述的锚杆，其特征在于：所述连接套管(4)两端内螺纹等长。
7.根据权利要求2或3所述的锚杆，其特征在于：所述光纤连接头(52)可以是FC、SC或者ST方式。
8.根据权利要求2或3所述的锚杆，其特征在于：所述光纤适配器(7)外有适配器保护罩(8)。
9.根据权利要求3所述的锚杆，其特征在于：所述凹槽(32)用环氧树脂填平。
10.根据权利要求7所述的锚杆，其特征在于：所述适配器保护罩(8)是一个长方体无盖盒状结构，在两长侧面上各有一对带安装孔(82)的耳片(81)，在两短侧面上各有一个进线口(83)。
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