一种用于张拉作业的测力工作锚制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于张拉作业的测力工作锚，属于桥梁预应力张拉技术领域。其包括锚体，锚体内设有用于感应锚体轴向压力的惠斯通电桥式压力感应电路，锚体的侧面设有用于连接变送器的信号输出接口，压力感应电路的输出端与信号输出接口连接。本实用新型专利技术可以改变现有技术中对锚下预应力的获取方式，能够直接读出锚下预应力的准确读数，避免了现有技术中所采用的推算的方式，具有简单、直接、便利的优点，能够为桥梁预应力施工提供更加可靠的参考数据。

【技术实现步骤摘要】
一种用于张拉作业的测力工作锚
本技术涉及一种用于张拉作业的测力工作锚，属于桥梁预应力张拉

技术介绍
桥梁预应力施工是保证桥梁结构安全和耐久性的关键工序，而预应力张拉的质量主要由张拉完后的钢绞线锚下预应力是否合格为判定标准。当前，测量锚下预应力的方式都是依靠外部施加张拉力，根据钢绞线被拉出时各阶段的张拉力，通过一定的计算方法来推算出锚下预应力。此方法不仅需要进行人工二次测量，而且推算的准确度难以判断，这就给桥梁预应力施工造成了隐患。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提出一种用于张拉作业的工作锚，其能够简单、直接、可靠地测量出钢绞线的锚下预应力。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种用于张拉作业的测力工作锚，包括锚体，所述锚体上具有钢缆穿孔，所述钢缆穿孔的孔外端具有锥形槽；所述锚体内设有用于感应锚体轴向压力的惠斯通电桥式压力感应电路，所述锚体的侧面设有用于连接变送器的信号输出接口，所述压力感应电路的输出端与所述信号输出接口连接；所述锚体在穿孔区域外设有四个环绕锚体轴线分布的感应区域，每个感应区域内设有四个应变片，每四个各处一个感应区域的应变片相互并联构成一个应变片组，每个应变片仅属于一个应变片组，四个应变片组各设于惠斯通电桥的一个臂上，所有应变片均与该应变片处锚体的径向方向相迎；位于电桥同一臂上的应变片，其电阻丝的分布方向相同，位于电桥对位的应变片，其电阻丝的分布方向相同，位于电桥邻位的应变片，其电阻丝的分布方向分别为锚体的轴向和周向。可选的，所述信号输出接口处还设有封盖。从上面的叙述可以看出，本技术技术方案的有益效果在于：1、本技术对现有技术中的工作锚进行改造，在其中加入压力感应电路，从而能够直接读出锚下预应力的准确读数，避免了现有技术中繁琐而不准确的推算方式。2、本技术具有结构简单、锚下预应力获取方式直接、使用便利的优点，能够为桥梁预应力施工提供更加可靠的参考数据。3、本技术在一个感应区域内设有四个应变片，这四个应变片分别位于惠斯通电桥的一个臂上，这样，即使张拉作业时工作锚的受力偏向于一边，则仅凭这一边处工作锚的形变，也可使惠斯通电桥四个臂的电阻值产生显著变化，从而保证压力感应电路能够输出准确而可靠的感应信号。附图说明为了更加清楚地描述本专利，下面提供一幅或多幅附图。图1为本技术实施例中工作锚的一种结构示意图；图2为图1的主视图；图3为图1的侧视图；图4为图1中锚体的一种径向剖视图；图5为图4的右视透视图，图中省略了穿孔；图6为图4中四组应变片的设置方式及连接关系示意图，图中，竖向为锚体的轴向，横向为锚体的环圆周方向，竖向箭头表示应变片的电阻丝沿轴向分布，横向箭头表示应变片的电阻丝沿周向分布，R1、R2、R3、R4分别表示四组并联应变片的等效电阻，从左到右的四组应变片分别对应图4中的四个感应区域41～44；图7为本技术实施例中惠斯通电桥式感应电路的一种电路原理图；图8为本技术实施例中工作锚的受力形变示意图，图中，竖向为锚体的轴向，虚线框表示一个应变片；图9为本技术实施例中工作锚的一种使用状态参考图。具体实施方式为了便于本领域技术人员对本专利技术方案的理解，下面以具体案例的形式对本专利的技术方案做进一步的说明。如图1～3所示，一种用于张拉作业的工作锚，包括锚体1，所述锚体1上具有钢缆穿孔10，所述钢缆穿孔10外端具有锥形槽101，该锥形槽101用于承嵌钢缆线夹片(即工作夹片)；所述锚体1内设有用于感应锚体轴向压力的惠斯通电桥式压力感应电路，所述锚体1的侧面设有用于连接变送器的信号输出接口2，所述压力感应电路的输出端与所述信号输出接口2连接。具体来说，如图4～7所示，所述锚体1在穿孔区域外设有四个环绕锚体轴线分布的感应区域41～44，每个感应区域内设有四个应变片40，每四个各处一个感应区域的应变片相互并联构成一个应变片组，每个应变片仅属于一个应变片组，这样共形成四个应变片组。四个应变片组各设于惠斯通电桥的一个臂上，所有应变片均与该应变片处锚体的径向方向相迎；位于电桥同一臂上的应变片，其电阻丝的分布方向相同，位于电桥对位的应变片，其电阻丝的分布方向相同，位于电桥邻位的应变片，其电阻丝的分布方向分别为锚体的轴向和周向。由图6可以看出，每个感应区域内具有两个轴向的应变片和两个周向的应变片，且同在一个感应区域内的四个应变片恰好位于电桥的四个不同的臂上。这种惠斯通电桥式感应电路的原理如图7所示，该电路由VEX供电，四个应变片组的等效电阻分别为R1～R4，VEX的正极VEX+连接在区域41和44的应变片组之间，VEX的负极VEX-连接在区域42和43的应变片组之间，通过检测端V0+和V0-之间的电压V0，即可反映锚体的形变情况，进而得到锚下预应力的数值。具体来说，如图8所示，当工作锚受到轴向(对应于图中的竖向)的压力时，锚体发生两种形变，一种是轴向的压缩(如图中竖向的箭头所示)，另一种是周向的拉伸(如图中横向的箭头所示)。这样，参看图6和7，轴向应变片由于竖向压缩而电阻丝长度缩短，电阻R1和R3变小，周向应变片由于横向拉伸而电阻丝长度伸长，电阻R2和R4变大，检测端V0输出感应信号。该感应信号通过信号输出接口输出给变送器，即可计算出锚下预应力的准确数值。此外，若张拉时受力体偏载，导致工作锚上的压力偏向于一边(例如偏向于感应区域41)，则区域41内的轴向应变片电阻丝长度缩短，周向应变片电阻丝长度伸长，此时同样会导致R1、R3的变小以及R2、R4的变大，从而依然可以输出准确的压力读数。可选的，仍见图1～3，所述信号输出接口2处还设有封盖3，封盖3可以通过软折连接段30与锚体或接口固定连接。图9所示为本技术的一种使用状态参考图，其使用方式与常规的工作锚无异，只需要将工作锚的信号输出接口与外界的变送器连接，即可实时读取到钢绞线的锚下预应力值。可见，本技术可以改变现有技术中对锚下预应力的获取方式，能够直接读出锚下预应力的准确读数，避免了现有技术中所采用的推算的方式，具有简单、直接、便利的优点，即使受力偏移依然可以输出准确的压力读数，能够为桥梁预应力施工提供更加可靠的参考数据。需要指出的是，以上具体实施方式只是本专利实现方案的具体个例，没有也不可能覆盖本专利的所有实现方式，因此不能视作对本专利保护范围的限定；凡是与以上案例属于相同构思的实现方案，或是上述若干方案的组合方案，均在本专利的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于张拉作业的测力工作锚，包括锚体，所述锚体上具有钢缆穿孔，所述钢缆穿孔的孔外端具有锥形槽；其特征在于：所述锚体内设有用于感应锚体轴向压力的惠斯通电桥式压力感应电路，所述锚体的侧面设有用于连接变送器的信号输出接口，所述压力感应电路的输出端与所述信号输出接口连接；所述锚体在穿孔区域外设有四个环绕锚体轴线分布的感应区域，每个感应区域内设有四个应变片，每四个各处一个感应区域的应变片相互并联构成一个应变片组，每个应变片仅属于一个应变片组，四个应变片组各设于惠斯通电桥的一个臂上，所有应变片均与该应变片处锚体的径向方向相迎；位于电桥同一臂上的应变片，其电阻丝的分布方向相同，位于电桥对位的应变片，其电阻丝的分布方向相同，位于电桥邻位的应变片，其电阻丝的分布方向分别为锚体的轴向和周向。

【技术特征摘要】
1.一种用于张拉作业的测力工作锚，包括锚体，所述锚体上具有钢缆穿孔，所述钢缆穿孔的孔外端具有锥形槽；其特征在于：所述锚体内设有用于感应锚体轴向压力的惠斯通电桥式压力感应电路，所述锚体的侧面设有用于连接变送器的信号输出接口，所述压力感应电路的输出端与所述信号输出接口连接；所述锚体在穿孔区域外设有四个环绕锚体轴线分布的感应区域，每个感应区域内设有四个应变片，每四个各处一个感应区域的应变片相...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫民，谷龙飞，
申请(专利权)人：河北高达预应力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13