基于同轴应变传感缆的全历程应力自感知FRP锚杆制造技术

本发明专利技术涉及一种基于同轴应变传感缆的全历程应力自感知FRP锚杆，包括同轴应变传感缆、FRP包裹层和锚头，其中同轴应变传感缆由至少两个以上以一定间距套装在同轴电缆上的金属薄壁管挤压变形，并在同轴电缆的首端和尾端分别连接射频同轴连接器和50欧姆终端负载制作而成。同轴应变传感缆植入FRP包裹层中轴线，两者有机固结成FRP杆体，同轴应变传感缆的首端从杆体一侧引出，尾端被包裹在杆体中，将FRP杆体与锚头组装即制成具有自感知功能的FRP锚杆。该锚杆将具有分布式大应变测量能力的同轴应变传感缆与锚杆杆体有机融合，借助同轴应变传感缆提高锚杆应力感知量程，可实现锚杆从正常服役直至破坏失效全历程的应力应变状态监测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
基于同轴应变传感缆的全历程应力自感知FRP锚杆


[0001]本专利技术属于岩土工程安全监测
，具体涉及一种基于同轴应变传感缆的全历程应力自感知FRP锚杆。

技术介绍

[0002]纤维增强塑料(FRP)锚杆由于其轻质高强、耐腐蚀、施工便捷、力学性能优异等特点而被广泛应用于煤矿巷道、边坡、基坑、隧道等岩土工程的加固与支护。FRP锚杆作为加固结构的主要承力部件，关乎整个岩土锚固工程的安全和运营状态，必须对锚杆服役期间的受力状态进行全历程的监测。
[0003]目前常用拉拔计、钢筋应力计或差动电阻应变计测试FRP锚杆的应力状态，但这些方法存在易受电磁干扰、零漂误差、测量稳定性差等问题，难以适应较恶劣环境下的FRP锚杆长期稳定监测。光纤传感技术具有性能稳定、灵敏度高、抗电磁干扰、可分布测量等优点引起了广泛关注，已有学者将光纤传感器内嵌或刻槽埋入FRP锚杆，制成兼具承力与自感知功能的智能FRP锚杆。如申请号为20101068198.1的中国专利公开了一种FRP智能锚杆，其在FRP锚杆制作过程中采用一体成型工艺将光纤光栅传感器内嵌于锚杆杆体轴心，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于同轴应变传感缆的全历程应力自感知FRP锚杆，其特征在于，包括同轴应变传感缆、FRP包裹层和锚头，其中同轴应变传感缆包括同轴电缆、金属薄壁管、射频同轴连接器和50欧姆终端负载，同轴电缆的首端和尾端分别连接有射频同轴连接器和50欧姆终端负载，至少两个以上的金属薄壁管以一定间距套装在同轴电缆的不同位置并经挤压变形后形成阻抗不连续点，即反射点，相邻两个反射点与其中间包含的同轴电缆共同构成一个传感单元；所述的同轴应变传感缆植入FRP包裹层中轴线，两者有机固结成FRP杆体，同轴应变传感缆的首端从杆体一侧引出，尾端被包裹在杆体中，将FRP杆体与锚头组装即制成具有自感知功能的FRP锚杆。2.根据权利要求1所述的基于同轴应变传感缆的全历程应力自感知FRP锚杆，其特征在于，所述同轴应变传感缆的制作步骤为：1）选取直径不超过FRP杆体1/5直径的无护套同轴电缆，将其裁剪成一段长度超过FRP杆体至少半米以上的电缆；2）将至少两个以上的金属薄壁管以一定的间距套装在同轴电缆的不同位置处，金属薄壁管的间距根据测试需求灵活确定，金属薄壁管的内径略大于同轴电缆外导体的外径，长度为0.5
‑
1.0cm左右；3）在同轴电缆首端焊接射频同轴连接器，尾端焊接50欧姆终端负载；4）将同轴电缆首端连接至矢量网络分析仪，采用压线钳挤压各个金属薄壁管使相应位置处的同轴电缆局部阻抗突变，即反射点，挤压过程中挤压变形越大反射点的反射系...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦彤，许强，朱星，蒲楚红，陶贤玲，李宝林，严锐，林曾龙，邢雯静，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：