【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑施工，应用于深基坑支护的施工监测过程中，具体为一种具备应力监测功能的信息化锚索。
技术介绍
1、在深基坑支护工程中，锚索施工是一道重要工序，需在支护桩施工完成后，在锚索施工位置处，将锚索安装在支护桩上，使支护桩端的钢筋与锚索端的钢筋连接，并用耐压砂浆等封堵锚索与支护桩端的接口。更为重要的一点在于，当深基坑支护桩锚索施工完成后，要做好监测，确保锚索施工质量，控制支护桩的位移和变形，以确保支护桩工程施工的安全性。
2、现有技术中，锚索/预应力锚索作为基坑支护的核心元件，对支护工程在服役期间的安全性、稳定性尤为重要。基坑锚索的预应力损失在实际施工中主要受张拉方式，受锚具锁定过程及后期基坑开挖等因素的影响较大。所以在锚索或预应力锚索施工完成后，通常采用在深基坑顶部设置监测点位的方式，进行坡顶水平位移监测和竖向位移监测等项目。但是，深基坑施工现场环境复杂，受限于现场对监测点位的保护、测量仪器精度、观测人员素质水平等因素，深基坑的位移及变形趋势无法提前进行有效识别；尤其是若工程处于具有土体脆性特点的特殊地质时，往往容易发生突发性的基坑坍塌等危害性大的安全事故。
3、因此，现有的监测方式耗时费力，要求施工现场对监测点位做到特殊保护，一旦因现场机械或材料堆放等原因破坏了监测点位，就难以进行下一步的观测；与此同时，对同一深基坑监测的多期监测过程中，监测仪器状态不尽相同，而监测者也存在主观的操作漏洞。
4、综上，如何从新的思路角度解决深基坑监测问题，如何通过新设备的应用实现更安全有效的监测过程，
技术实现思路
1、基于
技术介绍
中的现状，本专利技术从开发设计新的功能性锚索结构这一角度出发，来解决对基坑外围土体应力的监测过程，作为对传统基坑位移变形监测的有力补充；本专利技术提供了一种具备应力监测功能的信息化锚索，具有三段式结构设计，其内置应力感应器，施工完成后的监测过程不再依赖现场监测点位，且能受到结构施工的很好保护，也降低了现场维护与人工成本，同时具有适用性广的特点。
2、本专利技术采用了以下技术方案来实现目的：
3、一种具备应力监测功能的信息化锚索，所述信息化锚索至少具有三段式结构，三段式结构中的首尾两段结构相同，均为杆体段，中间段为土体应力感应段；所述杆体段与所述土体应力感应段沿锚索轴向紧固连接，所述土体应力感应段内置有应力传感器；所述应力传感器用于监测所述土体应力感应段所在位置处的土体应力值，并将土体应力值的变化反馈至监测终端。
4、进一步的，在所述信息化锚索的三段式结构中，首段的所述杆体段与基坑支护的支护桩锚固连接，尾段的所述杆体段远离所述支护桩，作为所述信息化锚索的锚固段，锚固于土体中；所述土体应力感应段的所在位置处为对应的土体滑移面，并通过内置的应力传感器监测土体滑移面处的土体应力值；土体滑移面的位置依据基坑支护现场的土体性质与地勘报告确定。
5、优选的，所述土体应力感应段的承载力至少为所述信息化锚索的设计抗拉强度的1.2倍；所述土体应力感应段的外围包覆有弹性橡胶材质的土体接触层。
6、具体的，所述应力传感器采用有线连接方式与所述监测终端相连，所述监测终端用于为所述应力传感器提供电能供应，并接收来自所述应力传感器的土体应力值变化反馈。
7、具体的，所述应力传感器的供电方式为通过强电导线连接外部电源或蓄电瓶的方式进行；所述应力传感器的数据传输方式为通过弱电信号线连接或通过无线通信连接所述监测终端的方式进行。
8、优选的，所述监测终端包括报警器，所述报警器用于当所述应力传感器反馈的土体应力值变化达到预设阈值时，对外进行报警。
9、具体的，所述杆体段由多束钢绞线组成，多束钢绞线的靠近所述土体应力感应段的一端紧固相连并形成整体连接部，所述整体连接部与所述土体应力感应段相连接。
10、优选的，所述土体应力感应段的两端均设置有螺纹接头，所述整体连接部的靠近所述土体应力感应段的一端设置有与所述螺纹接头相匹配的螺纹槽；所述螺纹接头旋拧于所述螺纹槽中，实现所述土体应力感应段与所述杆体段的螺纹紧固连接。
11、优选的，所述整体连接部的靠近所述土体应力感应段的一端沿锚索轴向设置有防锈蚀封头；所述螺纹接头穿过所述防锈蚀封头后旋拧于所述螺纹槽中。
12、优选的，所述信息化锚索的三段式结构在完成紧固连接后，整体放置入基坑支护现场的锚索设计钻孔位置内；在放置后，所述杆体段与所述土体应力感应段采用相同的水泥注浆方式完成所述信息化锚索的施工。
13、综上所述，由于采用了本技术方案，本专利技术的有益效果如下：
14、1、本专利技术的信息化锚索以具备应力监测的信息化功能为特点，使深基坑支护工程的安全管理能力得到提升，将传统监测过程的事中控制转变为事前控制，大大提高了现场应急反应能力，在土体应力发生变化时，能第一时间对边坡支护进行整改、加固或及时撤离。
15、2、本专利技术的适用性广，其锚索结构可应用至工程施工项目中存在应力监测需求的位置，例如支模架、悬挑卸料平台、塔吊和施工电梯等，均可采用此锚索的技术方案。
16、3、本专利技术节约了施工现场的成本，主要体现在现场维护成本和人工成本的节约上；应用本专利技术后，施工现场可考虑不再设置监测点位，能节省点位维护费用、降低必要人员数量，从而消除与之相关的外在因素，如因天气维护和人员操作的影响。
17、4、本专利技术的锚索结构安装方便，其施工过程与普通锚索的施工过程相同，在应用上没有难度，也无特别需要留意的复杂操作，因此易于现场推广使用。
18、5、本专利技术的锚索结构安装效率高，其三段式锚索在施工现场仅需旋拧紧固即可完成安装，并开展与普通锚索相同的施工过程。
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1.一种具备应力监测功能的信息化锚索，其特征在于：所述信息化锚索至少具有三段式结构，三段式结构中的首尾两段结构相同，均为杆体段(1)，中间段为土体应力感应段(2)；所述杆体段(1)与所述土体应力感应段(2)沿锚索轴向紧固连接，所述土体应力感应段(2)内置有应力传感器(3)；所述应力传感器(3)用于监测所述土体应力感应段(2)所在位置处的土体应力值，并将土体应力值的变化反馈至监测终端(4)。
2.根据权利要求1所述的一种具备应力监测功能的信息化锚索，其特征在于：在所述信息化锚索的三段式结构中，首段的所述杆体段(1)与基坑支护的支护桩锚固连接，尾段的所述杆体段(1)远离所述支护桩，作为所述信息化锚索的主要锚固段，锚固于土体中；所述土体应力感应段(2)的所在位置处为对应的土体滑移面，并通过内置的应力传感器(3)监测土体滑移面处的土体应力值；土体滑移面的位置依据基坑支护现场的土体性质与地勘报告确定。
3.根据权利要求2所述的一种具备应力监测功能的信息化锚索，其特征在于：所述土体应力感应段(2)的承载力至少为所述信息化锚索的设计抗拉强度的1.2倍；所述土体应力感应段
4.根据权利要求1所述的一种具备应力监测功能的信息化锚索，其特征在于：所述应力传感器(3)采用有线连接方式与所述监测终端(4)相连，所述监测终端(4)用于为所述应力传感器(3)提供电能供应，并接收来自所述应力传感器(3)的土体应力值变化反馈。
5.根据权利要求4所述的一种具备应力监测功能的信息化锚索，其特征在于：所述应力传感器(3)的供电方式为通过强电导线(5)连接外部电源或蓄电瓶的方式进行；所述应力传感器(3)的数据传输方式为通过弱电信号线(6)连接或通过无线通信连接所述监测终端(4)的方式进行。
6.根据权利要求5所述的一种具备应力监测功能的信息化锚索，其特征在于：所述监测终端(4)包括报警器(7)，所述报警器(7)用于当所述应力传感器(3)反馈的土体应力值变化达到预设阈值时，对外进行报警。
7.根据权利要求1所述的一种具备应力监测功能的信息化锚索，其特征在于：所述杆体段(1)由多束钢绞线组成，多束钢绞线的靠近所述土体应力感应段(2)的一端紧固相连并形成整体连接部(8)，所述整体连接部(8)与所述土体应力感应段(2)相连接。
8.根据权利要求7所述的一种具备应力监测功能的信息化锚索，其特征在于：所述土体应力感应段(2)的两端均设置有螺纹接头(9)，所述整体连接部(8)的靠近所述土体应力感应段(2)的一端设置有与所述螺纹接头(9)相匹配的螺纹槽；所述螺纹接头(9)旋拧于所述螺纹槽中，实现所述土体应力感应段(2)与所述杆体段(1)的螺纹紧固连接。
9.根据权利要求8所述的一种具备应力监测功能的信息化锚索，其特征在于：所述整体连接部(8)的靠近所述土体应力感应段(2)的一端沿锚索轴向设置有防锈蚀封头(10)；所述螺纹接头(9)穿过所述防锈蚀封头(10)后旋拧于所述螺纹槽中。
10.根据权利要求1所述的一种具备应力监测功能的信息化锚索，其特征在于：所述信息化锚索的三段式结构在完成紧固连接后，整体放置入基坑支护现场的锚索设计钻孔位置内；在放置后，所述杆体段(1)与所述土体应力感应段(2)采用相同的水泥注浆方式完成所述信息化锚索的施工。
...【技术特征摘要】
1.一种具备应力监测功能的信息化锚索，其特征在于：所述信息化锚索至少具有三段式结构，三段式结构中的首尾两段结构相同，均为杆体段(1)，中间段为土体应力感应段(2)；所述杆体段(1)与所述土体应力感应段(2)沿锚索轴向紧固连接，所述土体应力感应段(2)内置有应力传感器(3)；所述应力传感器(3)用于监测所述土体应力感应段(2)所在位置处的土体应力值，并将土体应力值的变化反馈至监测终端(4)。
2.根据权利要求1所述的一种具备应力监测功能的信息化锚索，其特征在于：在所述信息化锚索的三段式结构中，首段的所述杆体段(1)与基坑支护的支护桩锚固连接，尾段的所述杆体段(1)远离所述支护桩，作为所述信息化锚索的主要锚固段，锚固于土体中；所述土体应力感应段(2)的所在位置处为对应的土体滑移面，并通过内置的应力传感器(3)监测土体滑移面处的土体应力值；土体滑移面的位置依据基坑支护现场的土体性质与地勘报告确定。
3.根据权利要求2所述的一种具备应力监测功能的信息化锚索，其特征在于：所述土体应力感应段(2)的承载力至少为所述信息化锚索的设计抗拉强度的1.2倍；所述土体应力感应段(2)的外围包覆有弹性橡胶材质的土体接触层。
4.根据权利要求1所述的一种具备应力监测功能的信息化锚索，其特征在于：所述应力传感器(3)采用有线连接方式与所述监测终端(4)相连，所述监测终端(4)用于为所述应力传感器(3)提供电能供应，并接收来自所述应力传感器(3)的土体应力值变化反馈。
5.根据权利要求4所述的一种具备应力监测功能的信息化锚索，其特征在于：所述应力传感器(3)的供电方式为通过强电导线(5)连接外部电源或...
【专利技术属性】
技术研发人员：张琦，陈新红，段左亮，魏天秋，刘浩华，
申请(专利权)人：中国五冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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