The invention relates to a large-range FRP embedded steel wire rope composite optical fiber intelligent anchor and a preparation method thereof. The intelligent anchor comprises an anchor body and an anchor head located at one end of the anchor body. The anchor body comprises a number of parallel steel wire ropes, fiber grating sensors spirally wound on a steel wire rope in a key or vulnerable position, and the anchor body. There is a FRP material wrapping layer wrapped tightly by steel wire rope. The intelligent anchor can improve the elastic modulus and shear strength, effectively monitor and evaluate the stress state of the key or vulnerable position in the course of using the anchor, effectively increase the monitoring range of the intelligent anchor, and can be widely used in slope, foundation pit, tunnel, underground engineering, dam and anti-tilt, anti-floating structure and other geotechnical anchorage projects.
【技术实现步骤摘要】
大量程FRP内嵌钢丝绳复合光纤智能锚杆及其制备方法
本专利技术属于岩土锚固工程领域,具体涉及一种大量程FRP内嵌钢丝绳复合光纤智能锚杆及其制备方法。
技术介绍
钢材作为岩土锚杆的首选材料,存在易腐蚀破坏的突出问题,给岩土工程的长期安全性带来了巨大隐患。FRP(FiberReinforcedPolymer/Plastic,纤维增强复合材料)是以连续纤维组成的复合材料,FRP具有轻质高强、低松弛、耐腐蚀和良好的抗疲劳性能等优良特性。FRP锚杆是由具有抗拉作用的连续纤维束和具有粘结作用的聚合物基体两部分组成,采用FRP制作的锚杆已被应用于边坡、基坑、隧洞、地下工程、坝体及抗倾、抗浮结构等岩土锚固工程来代替钢锚杆。采用不同纤维材料制作的FRP锚杆,其模量除了碳纤维的模量较大(与钢材差不多),其他的模量均较小。同时由于各种FRP都是线弹性材料,其破坏过程中没有屈服,破坏形式为脆性破坏,从而造成了在使用过程中突发破坏,没有任何预兆,降低了该材料使用的安全性,并且抗剪强度较差,在边坡加固等工程中容易发生剪切破坏。光纤传感技术以稳定性优异、耐久性优良、灵敏度高、抗电磁干扰、便于分布式测量、集数据传输和传感于一体以及与FRP极易复合等独特优势,在土木工程的健康监测领域得到越来越广泛的应用。专利CN201010618198.1公开了一种纤维增强塑料智能锚杆,将光纤或光纤光栅传感器与纤维增强塑料复合而得到的纤维增强塑料智能锚杆,但其光纤光栅传感器与纤维是平行分布的,不仅光纤光栅传感器未得到有效的保护,而且智能锚杆的应变与光纤光栅传感器的应变相等,量程偏小,无法满足一些特定的岩土 ...
【技术保护点】
1.一种大量程FRP内嵌钢丝绳复合光纤智能锚杆,其特征在于:包括锚杆体和位于锚杆体一端的锚杆头,锚杆体包括若干个相互平行的钢丝绳、螺旋缠绕在关键或易损位置的钢丝绳上的光纤光栅传感器和将所有钢丝绳裹紧成一体的FRP材料包裹层。
【技术特征摘要】
1.一种大量程FRP内嵌钢丝绳复合光纤智能锚杆,其特征在于:包括锚杆体和位于锚杆体一端的锚杆头,锚杆体包括若干个相互平行的钢丝绳、螺旋缠绕在关键或易损位置的钢丝绳上的光纤光栅传感器和将所有钢丝绳裹紧成一体的FRP材料包裹层。2.如权利要求1所述的大量程FRP内嵌钢丝绳复合光纤智能锚杆,其特征在于:FRP材料包裹层的纤维走向为单向。3.如权利要求1所述的大量程FRP内嵌钢丝绳复合光纤智能锚杆,其特征在于:螺旋缠绕有光纤光栅传感器的钢丝绳表面设有防护涂层。4.如权利要求1所述的大量程FRP内嵌钢丝绳复合光纤智能锚杆,其特征在于:螺旋缠绕有光纤光栅传感器的钢丝绳位于智能锚杆的中心,螺旋缠绕有光纤光栅传感器的钢丝绳的数量为1或2。5.如权利要求1所述的大量程FRP内嵌钢丝绳复合光纤智能锚杆,其特征在于:FRP材料包裹层的表面带有肋。6.如权利要求1至5任一所述的大量程FRP内嵌钢丝绳复合光纤智能锚杆,其特征在于:FRP材料包裹层的厚度不小于3mm。7.如权利要求1至5任一所述的大量程FRP内嵌钢丝绳复合光纤智能锚杆,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:喻晖,梁冠亭,肖开乾,何林,白石,席晓卿,黄金,吴丹,
申请(专利权)人:武汉市市政建设集团有限公司,智性纤维复合加固南通有限公司,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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