一种用于锚索支护结构的预应力智能施加系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于锚索支护结构的预应力智能施加系统和方法，涉及建筑工程技术领域，解决了现有技术中千斤顶不能对锚索支护结构均匀张拉的问题。本发明专利技术的智能施加系统包括预应力智能加载工装和智能千斤顶，预应力智能加载工装安装于锚索支护结构的台座上，智能千斤顶安装于预应力智能加载工装上，智能千斤顶包括千斤顶本体和智能控制模块，智能控制模块包括千斤顶控制单元、数据采集系统、交换机和终端显示控制系统。本发明专利技术的系统通过预应力智能加载工装和智能千斤顶可实现锚索支护结构预应力智能施加全过程，一方面可避免由于人工操作可能产生的张拉影响，具有精度高、安全的优势，另一方面还可回收预应力智能施加系统以便重复利用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于锚索支护结构的预应力智能施加系统和方法
本专利技术涉及建筑工程
，尤其涉及一种用于锚索支护结构的预应力智能施加系统和方法。
技术介绍
预应力锚索的张拉一般为千斤顶，普通的张拉系统由张拉千斤顶、加压油泵、油管等部分组成。千斤顶厂家通常不提供预应力损失标准和系数，根据相关测试试验结果，张拉系统的摩擦损失率在1％左右，实际工程监测数据表明其预应力损失率比该数值更大。千斤顶的推进控制和油泵压强的实时变化对预应力的张拉有很大影响，近几年研究表明，千斤顶若不能均匀张拉会对杆体的预应力施加产生较大影响，锚索受力不均导致服务年限缩短，耐久性会降低甚至最终失效。因此，为了提高预应力施加质量，提供一种用于锚索支护结构的预应力智能施加系统和方法称为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的其中一个目的是提出一种用于锚索支护结构的预应力智能施加系统和方法，解决了现有技术中千斤顶不能对锚索支护结构均匀张拉的技术问题。本专利技术优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术用于锚索支护结构的预应力智能施加系统，包括预应力智能加载工装和智能千斤顶，其中，所述预应力智能加载工装安装于锚索支护结构的台座上，所述智能千斤顶安装于所述预应力智能加载工装上，所述智能千斤顶包括千斤顶本体和智能控制模块，其中，所述智能控制模块包括千斤顶控制单元、数据采集系统、交换机和终端显示控制系统，所述终端显示控制系统与所述千斤顶控制单元单元连接，所述终端显示控制系统用于设定所述千斤顶本体的工作参数，并通过所述千斤顶控制单元控制所述千斤顶本体按照预设工作参数向所述锚索支护结构施力；所述数据采集系统还与所述交换机连接，所述数据采集系统用于采集所述千斤顶本体的顶力和/或所述锚索支护结构的变形参数，并将采集的数据发送给所述交换机进行数据处理；所述交换机还与所述终端显示控制系统连接，并且所述终端显示控制系统基于所述千斤顶本体的顶力和/或所述锚索支护结构的变形情况调整所述千斤顶本体的工作参数。根据一个优选实施方式，所述预应力智能加载工装包括钢板和支撑部，所述支撑部包括立柱和固定于所述立柱上的横撑，并且所述立柱的一端与所述钢板连接，另一端与所述锚索支护结构的台座连接。根据一个优选实施方式，所述钢板和/或所述立柱上有安装应变计，所述应变计用于实时监测所述预应力智能加载工装的变形参数。根据一个优选实施方式，所述钢板的长度为0.5～1m，厚度为5～7cm；所述立柱的数量为4～6个。根据一个优选实施方式，所述智能千斤顶还包括高压阀和变频器，并且所述高压阀和/或所述变频器与所述千斤顶控制单元连接，以通过所述千斤顶控制单元的指令控制所述千斤顶本体的施力。本专利技术用于锚索支护结构的预应力智能施加方法，通过本专利技术任一技术方案所述的预应力智能施加系统对锚索支护结构的GFRP筋杆体进行张拉。根据一个优选实施方式，所述的用于锚索支护结构的预应力智能施加方法包括如下步骤：安装预应力智能加载工装：将所述预应力智能加载工装安装于锚索支护结构的台座上，通过所述台座上预留的连接孔进行连接；安装智能千斤顶：将所述智能千斤顶安装于所述预应力智能加载工装上；张拉并锁定荷载：使用所述智能千斤顶施加拉拔力并在拉力达到预设值时将载荷锁定，其中，所述智能千斤顶的加载速率不大于0.1kN/min，锁定时所述GFRP筋杆体的拉力取锁定值的1.1～1.15倍；拆除并回收预应力智能加载工装和智能千斤顶：张拉结束后，拆除所述预应力智能加载工装和所述智能千斤顶。根据一个优选实施方式，安装预应力智能加载工装前，还包括如下步骤：埋设钢垫板：将所述钢垫板预先埋设在围护结构上需要施加锚索支护结构处；施作锚索孔：在所述围护结构上需要施加锚索支护结构处施作锚索孔，在所述锚索孔内插入GFRP筋杆体；安装台座：将所述台座安装在所述钢垫板上，并在所述台座上安装螺母式锚具。根据一个优选实施方式，在所述台座上安装完所述螺母式锚具后，还包括如下步骤：在所述螺母式锚具的螺母外侧安装应变计，以及在所述螺母式锚具的锚具圆周方向和/或孔径变化处安装应变计，以通过所述应变计实时监测所述螺母式锚具的变形参数。根据一个优选实施方式，张拉并锁定荷载步骤中，包括如下过程：初步单根张拉：使用所述智能千斤顶施加拉拔力并使得所述GFRP筋杆体拉出长度达到5mm/m和/或拉拔力达到控制应力的20％则停止，拧紧螺母；整体张拉：对多根GFRP筋杆体同时张拉并达到控制应力的100％则停止，再次拧紧所述螺母，即载荷被锁定。本专利技术提供的用于锚索支护结构的预应力智能施加系统和方法至少具有如下有益技术效果：本专利技术用于锚索支护结构的预应力智能施加系统，包括预应力智能加载工装和智能千斤顶，智能千斤顶包括千斤顶本体和智能控制模块，通过预应力智能加载工装和智能千斤顶可实现锚索支护结构预应力智能施加全过程，一方面可避免由于人工操作可能产生的张拉影响，具有精度高、安全的优势，另一方面还可回收预应力智能施加系统以便重复利用。即本专利技术用于锚索支护结构的预应力智能施加系统，通过预应力智能加载工装和智能千斤顶可实现锚索支护结构预应力智能施加全过程，解决了现有技术中千斤顶不能对锚索支护结构均匀张拉的技术问题。本专利技术用于锚索支护结构的预应力智能施加方法，包括安装预应力智能加载工装、安装智能千斤顶、张拉并锁定荷载、以及拆除并回收预应力智能加载工装和智能千斤顶，可满足临时支护结构要求，还具有安装简单、成本低的优势。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1是本专利技术预应力智能施加系统安装完成后的GFRP筋锚索支护结构的一个优选实施方式示意图；图2是本专利技术智能控制模块的一个优选实施方式示意图；图3是本专利技术预应力智能加载工装的一个优选实施方式示意图；图4是本专利技术预应力智能加载工装的一个优选实施方式俯视图。图中：1、预应力智能加载工装；11、钢板；111、杆体孔；12、支撑部；121、立柱；122、横撑；2、智能千斤顶；21、千斤顶控制单元；22、数据采集系统；23、交换机；24、终端显示控制系统；3、台座；4、GFRP筋杆体；5、钢垫板；51、连接件；6、围护结构；7、螺母式锚具；71、螺母；72、锚具；8、工具锚具。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于锚索支护结构的预应力智能施加系统，其特征在于，包括预应力智能加载工装(1)和智能千斤顶(2)，其中，/n所述预应力智能加载工装(1)安装于锚索支护结构的台座(3)上，所述智能千斤顶(2)安装于所述预应力智能加载工装(1)上，/n所述智能千斤顶(2)包括千斤顶本体和智能控制模块，其中，所述智能控制模块包括千斤顶控制单元(21)、数据采集系统(22)、交换机(23)和终端显示控制系统(24)，/n所述终端显示控制系统(24)与所述千斤顶控制单元(21)单元连接，所述终端显示控制系统(24)用于设定所述千斤顶本体的工作参数，并通过所述千斤顶控制单元(21)控制所述千斤顶本体按照预设工作参数向所述锚索支护结构施力；/n所述数据采集系统(22)还与所述交换机(23)连接，所述数据采集系统(22)用于采集所述千斤顶本体的顶力和/或所述锚索支护结构的变形参数，并将采集的数据发送给所述交换机(23)进行数据处理；/n所述交换机(23)还与所述终端显示控制系统(24)连接，并且所述终端显示控制系统(24)基于所述千斤顶本体的顶力和/或所述锚索支护结构的变形情况调整所述千斤顶本体的工作参数。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于锚索支护结构的预应力智能施加系统，其特征在于，包括预应力智能加载工装(1)和智能千斤顶(2)，其中，
所述预应力智能加载工装(1)安装于锚索支护结构的台座(3)上，所述智能千斤顶(2)安装于所述预应力智能加载工装(1)上，
所述智能千斤顶(2)包括千斤顶本体和智能控制模块，其中，所述智能控制模块包括千斤顶控制单元(21)、数据采集系统(22)、交换机(23)和终端显示控制系统(24)，
所述终端显示控制系统(24)与所述千斤顶控制单元(21)单元连接，所述终端显示控制系统(24)用于设定所述千斤顶本体的工作参数，并通过所述千斤顶控制单元(21)控制所述千斤顶本体按照预设工作参数向所述锚索支护结构施力；
所述数据采集系统(22)还与所述交换机(23)连接，所述数据采集系统(22)用于采集所述千斤顶本体的顶力和/或所述锚索支护结构的变形参数，并将采集的数据发送给所述交换机(23)进行数据处理；
所述交换机(23)还与所述终端显示控制系统(24)连接，并且所述终端显示控制系统(24)基于所述千斤顶本体的顶力和/或所述锚索支护结构的变形情况调整所述千斤顶本体的工作参数。


2.根据权利要求1所述的用于锚索支护结构的预应力智能施加系统，其特征在于，所述预应力智能加载工装(1)包括钢板(11)和支撑部(12)，
所述支撑部(12)包括立柱(121)和固定于所述立柱(121)上的横撑(122)，并且所述立柱(121)的一端与所述钢板(11)连接，另一端与所述锚索支护结构的台座(3)连接。


3.根据权利要求2所述的用于锚索支护结构的预应力智能施加系统，其特征在于，所述钢板(11)和/或所述立柱(121)上有安装应变计，所述应变计用于实时监测所述预应力智能加载工装(1)的变形参数。


4.根据权利要求2所述的用于锚索支护结构的预应力智能施加系统，其特征在于，所述钢板(11)的长度为0.5～1m，厚度为5～7cm；
所述立柱(121)的数量为4～6个。


5.根据权利要求1所述的用于锚索支护结构的预应力智能施加系统，其特征在于，所述智能千斤顶(2)还包括高压阀和变频器，并且所述高压阀和/或所述变频器与所述千斤顶控制单元(21)连接，以通过所述千斤顶控制单元(21)的指令控制所述千斤顶本体的施力。


6.一种用于锚...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑仔弟，郑立钢，潘潇，孔恒，乔国刚，刘军，刘鹏，赵楠，岳爱敏，杨千里，王玉杰，宋瑞占，
申请(专利权)人：北京市政建设集团有限责任公司，北京市市政四建设工程有限责任公司，北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京;11