一种锚杆及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种锚杆及其制作方法，一种锚杆包括杆体和位于杆体上的工作件；工作件包括沿杆体的轴线设置的弹性件，且杆体与弹性件一体成型，以增加杆体的抗扭性能；工作件还包括检测件，检测件检测杆体受力情况。一种制作方法，包括备料、穿束、定位、入模成型、成型丝缠绕、固化成型、锚具安装和光纤跳线制作。解决了现有的FRP锚杆抗扭能力差的问题。本发明专利技术的一种锚杆及其制作方法将杆体、扭转弹簧和检测件有机固结为一体，提高了本锚杆的受力能力和抗扭性能，增加了使用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种锚杆及其制作方法
本专利技术属于锚杆
，具体涉及一种锚杆及其制作方法。
技术介绍
结构加固与安全监测是土木工程的核心发展方向。目前，玻璃钢锚杆，即FRP锚杆，在岩土工程高边坡、水利水电工程大规模地下洞室、大规模地下厂房、泄洪洞等重大基础设施中得到了广泛的研究和成功的应用。FRP锚杆是由玻璃纤维、树脂等材料通过拉挤设备制作而成。FRP锚杆通过岩体软弱结构面的孔锚入岩体内，把滑体与稳固岩层联在一起，从而改变边坡岩体的应力状态，提高边坡等不稳定岩体的整体性和强度。同时，为了将监测与加固相结合，在FRP锚杆中内嵌智能光纤传感器，形成智能FRP锚杆，能够有效的进行锚固结构应力的监测，方便快捷。但是由于FRP锚杆抗扭力小，常常出现拧劈的现象，FRP锚杆损坏，起不到锚固的作用，对结构的安全性产生影响。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种锚杆及其制作方法，解决了现有的FRP锚杆抗扭能力差的问题。本专利技术所采用的技术方案为：一方面，本技术方案公开了一种锚杆，包括杆体和位于杆体上的工作件；工作件包括沿杆体的轴线设置的弹性件，且杆体与弹性件一体成型，以增加杆体的抗扭性能；工作件还包括检测件，检测件检测杆体受力情况。本锚杆通过一体成型工艺的应用，以及弹性件的添加，增加了杆体的抗扭性能，避免了本锚杆在作业过程中出现拧劈的概率，增加了使用寿命。通过检测件内置于杆体内，保证测量的基础上，避免了检测件在外力作用下损坏，提高了检测件的使用寿命。可选择地，杆体由纤维增强塑料制成；杆体的外表面上设有若干个凸出部，以增加杆体的表面积；凸出部与杆体选用同种材料制成并一体成型。可选择地，凸出部组成螺旋肋。可选择地，弹性件为扭转弹簧。可选择地，扭转弹簧的的心轴最大直径比杆体的直径小3mm；且扭转弹簧的弹簧线径不小于2mm。可选择地，扭转弹簧的旋向与螺旋肋的旋向一致。可选择地，检测件包括光纤、位于光纤上的光纤光栅和与光纤相连的光纤跳线；光纤一端沿着杆体的轴线设置于杆体内，光纤另一端穿出杆体并与光纤跳线相连；光纤光栅至少有一个。可选择地，光纤有一根，光纤上设有至少一个光纤光栅；或者光纤有多根，相邻光纤之间平行布设，且每根光纤上设有至少一个光纤光栅。可选择地，杆体上还设有锚具。另一方面，本技术方案公开了一种制作方法，用于制作所述的锚杆，包括以下步骤：备料，预先准备若干纤维增强塑料、扭转弹簧、光纤光栅和光纤，纤维增强塑料分为杆体部和肋部，光纤光栅固定在光纤上；穿束，杆体部依次穿过分纱盘和树脂浸润区，并等待进入模具；光纤依次穿过分纱盘和树脂浸润区，并等待进入模具；定位，扭转弹簧放置于模具中，并居中放置；入模成型，杆体部和光纤放入模具内，模具加热以使扭转弹簧、光纤和杆体部固定成型，同时进行牵引；成型丝缠绕，牵引时，于杆体部的外表面缠绕成型丝，形成螺旋肋后添加肋部；固化成型，牵引，加热固化成型，以形成杆体；锚具安装，于杆体外安装锚具；光纤跳线制作，熔接光纤和光纤跳线。本制作方法的工艺简单，实施方便，便于学习和掌握，降低了推广应用的难度。本专利技术的有益效果为：1、本锚杆同时将检测件设置在杆体内，杆体、弹性件和检测件一体成型，有效提高了本锚杆的受力能力；检测件位于杆体内，减少了外贴传感器的复杂工序，消除了传感器的安装误差，提高了测量精度；杆体出现破损时，位于杆体内的检测件依旧能够正常工作，在起到检测本锚杆受力情况的基础上，提高了检测件的使用寿命，提高了检测件的存活率。2、本锚杆具备了质量轻、强度高和耐腐蚀的特点，可用于岩土工程高边坡、水利水电工程大规模地下洞室等基础设施中对于扭矩要求大的部位的锚杆应力监测，提高了使用范围。3、本锚杆在使用时，将杆体插入岩体内，将岩体的滑动部分与稳定部分连接在一起，从而改变边坡岩体的应力状态，提高边坡不稳定岩体的整体性和强度。多个本锚杆配合使用进而组成锚固系统，以增加锚固区域的面积。4、本锚杆的制作方法将杆体、扭转弹簧和检测件有机固结为一体，提高了本锚杆的受力能力和抗扭性能，增加了使用范围。本锚杆的制作方法工艺简单，实施方便，有利于推广和应用。附图说明为了更清楚地说明本公开实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施方式，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是一种锚杆的结构示意图；图2是一种锚杆的剖视结构示意图；图3是一种锚杆的俯视结构示意图；图4是检测件的结构示意图；图5是一种制作方法的流程图。图中：1、杆体；2、工作件；21、弹性件；22、检测件；221、光纤；222、光纤光栅；223、光纤跳线；3、凸出部；4、锚具。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锚杆，其特征在于：包括杆体(1)和位于杆体(1)上的工作件(2)；/n工作件(2)包括沿杆体(1)的轴线设置的弹性件(21)，且杆体(1)与弹性件(21)一体成型，以增加杆体(1)的抗扭性能；/n工作件(2)还包括检测件(22)，检测件(22)检测杆体(1)受力情况。/n

【技术特征摘要】
1.一种锚杆，其特征在于：包括杆体(1)和位于杆体(1)上的工作件(2)；
工作件(2)包括沿杆体(1)的轴线设置的弹性件(21)，且杆体(1)与弹性件(21)一体成型，以增加杆体(1)的抗扭性能；
工作件(2)还包括检测件(22)，检测件(22)检测杆体(1)受力情况。


2.根据权利要求1所述的锚杆，其特征在于：杆体(1)由纤维增强塑料制成；
杆体(1)的外表面上设有若干个凸出部(3)，以增加杆体(1)的表面积；
凸出部(3)与杆体(1)选用同种材料制成并一体成型。


3.根据权利要求2所述的锚杆，其特征在于：凸出部(3)组成螺旋肋。


4.根据权利要求3所述的锚杆，其特征在于：弹性件(21)为扭转弹簧。


5.根据权利要求4所述的锚杆，其特征在于：扭转弹簧的的心轴最大直径比杆体(1)的直径小3mm；且扭转弹簧的弹簧线径不小于2mm。


6.根据权利要求4所述的锚杆，其特征在于：扭转弹簧的旋向与螺旋肋的旋向一致。


7.根据权利要求1所述的锚杆，其特征在于：检测件(22)包括光纤(221)、位于光纤(221)上的光纤光栅(222)和与光纤(221)相连的光纤跳线(223)；
光纤(221)一端沿着杆体(1)的轴线设置于杆体(1)内，光纤(221)另一端穿出杆体...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐茂颖，董平，白石，黄金，
申请(专利权)人：国电大渡河流域水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51