侦测及稳定夹片位移法测试锚下有效预应力的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种侦测及稳定夹片位移法检测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端部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安装设置于锚头孔内的夹片，所述夹片与钢绞线固接。本发明专利技术还公开了一种侦测及稳定夹片位移法检测锚下有效预应力的系统的检测方法。本发明专利技术对原有预应力不产生影响、检测可靠性高、检测安全性高、检测精度高。

System and Method of Measuring Effective Prestress under Anchor by Detecting and Stabilizing Clamp Displacement Method

The invention discloses a system for detecting and stabilizing clamp displacement method to detect effective prestress under anchor, including main control terminal, detection terminal, self-locking electromagnetic commutation control hydraulic system, bridge pressure sensor and displacement measurement tooling; the tubing of the self-locking electromagnetic commutation control hydraulic system is an ultra-high pressure resin hydraulic current pipe, and the self-locking electromagnetic commutation control hydraulic system. The end of the actuating element is provided with the bridge pressure sensor, the other end of the bridge pressure sensor is matched with the positive pressure of the displacement measuring tooling, and the displacement measuring tooling is far away from the one end of the bridge pressure sensor, and the clamp is fixed with the steel strand. \u672c\u53d1\u660e\u8fd8\u516c\u5f00\u4e86\u4e00\u79cd\u4fa6\u6d4b\u53ca\u7a33\u5b9a\u5939\u7247\u4f4d\u79fb\u6cd5\u68c0\u6d4b\u951a\u4e0b\u6709\u6548\u9884\u5e94\u529b\u7684\u7cfb\u7edf\u7684\u68c0\u6d4b\u65b9\u6cd5\u3002 The invention has no influence on the original prestressing force, high detection reliability, high detection safety and high detection accuracy.

【技术实现步骤摘要】
侦测及稳定夹片位移法测试锚下有效预应力的系统及方法
本专利技术涉及土木工程质量安全检测
，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及方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术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及方法。本专利技术采用的技术方案是：一种侦测及稳定夹片位移法检测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位移测量工装信号连接；所述自锁式电磁换向控制液压系统包括执行元件、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。优选地，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；所述检测终端与霍尔位移传感器信号连接。一种如上所述的侦测及稳定夹片位移法检测锚下有效预应力的系统的检测方法，包括如下步骤：S1、安装检测系统，将钢绞线依次穿过锚头、夹片、位移测量工装的工具锚、桥式压力传感器后与自锁式电磁换向控制液压系统的执行元件固接，且钢绞线还与夹片固接，使锚头、夹片、位移传递机构、霍尔位移传感器紧密接触，使位移测量工装、桥式压力传感器和自锁式电磁换向控制液压系统紧密接触；S2、检测系统预紧，给霍尔位移传感器、桥式压力传感器、自锁式电磁换向控制液压系统、检测终端和主控终端通电运行，通过主控终端控制自锁式电磁换向控制液压系统的执行元件拉伸钢绞线，通过检测终端读取桥式压力传感器和霍尔位移传感器的读数，当桥式压力传感器计数达到一定数值时，通过主控终端将检测终端的霍尔位移传感器读数置零，以便记录夹片松动后的位移动作量并控制平衡状态稳定；S3、检测系统检测参数设置，为夹片位移量和桥式压力传感器设置位移目标值相应的限值，该位移目标值保证了夹片始终保持在一个松动自由的状态，该位移目标值目标值为检测系统稳定时霍尔位移传感器对应读数；S4、检测系统安全参数设置，为钢绞线设置一安全拉力限值，当检测终端读取到桥式压力传感器的读数达到设置的安全拉力限值时，则通过主控终端停止自锁式电磁换向控制液压系统；S5、有效预应力检测，通过主控终端控制自锁式电磁换向控制液压系统的执行元件拉伸钢绞线，利用主控终端通过PID控制自锁式电磁换向控制液压系统使夹片的位移S稳定在步骤S3设置的位移目标值，此时桥式压力传感器的计数即为锚下有效预应力Fy，通过主控终端储存记录检测终端读取的桥式压力传感器的计数Fy，检测完成；如还有检测任务，则重复步骤S1-S4；如没有检测任务，则关闭系统；其中，主控终端通过PID控制进油和出油量及系统平衡状态的保持，通过对整套系统参数进行设定，到达最优控制参数，以保证检测精度及结构安全。优选地，在步骤S2中，桥式压力传感器达到的一定数值中所述一定数值的范围为5kN-10kN。优选地，在步骤S4中，位移目标值依实际情况设置，根据夹片不同外露长度及梁长度动态调整并进行力值修正。本专利技术的有益效果是：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，本专利技术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为本专利技术实施例1中侦测及稳定夹片位移法检测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为本专利技术的测试结果曲线图；附图标记：1、工具锚，2、凹槽，3、霍尔位移传感器，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-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种侦测及稳定夹片位移法检测锚下有效预应力的系统，其特征在于，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位移测量工装信号连接；所述自锁式电磁换向控制液压系统包括执行元件、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。

【技术特征摘要】
1.一种侦测及稳定夹片位移法检测锚下有效预应力的系统，其特征在于，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位移测量工装信号连接；所述自锁式电磁换向控制液压系统包括执行元件、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。2.根据权利要求1所述的侦测及稳定夹片位移法检测锚下有效预应力的系统，其特征在于，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；所述检测终端与霍尔位移传感器信号连接。3.一种如权利要求2所述的侦测及稳定夹片位移法检测锚下有效预应力的系统的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、安装检测系统，将钢绞线依次穿过锚头、夹片、位移测量工装的工具锚、桥式压力传感器后与自锁式电磁换向控制液压系统的执行元件固接，且钢绞线还与夹片固接，使锚头、夹片、位移传递机构、霍尔位移传感器紧密接触，使位移测量工装、桥式压力传感器和自锁式电磁换向控制液压系统紧密接触；S2、检测系统预紧，给霍尔位移传感器、桥式压力传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱纪刚，
申请(专利权)人：四川陆通检测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51