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一种岩土工程主动智能锚杆及控制系统技术方案

技术编号:44966487 阅读:21 留言:0更新日期:2025-04-12 01:38
本发明专利技术提供一种岩土工程主动智能锚杆,包括锚杆本体、金属外壳,用以施加及调节锚杆预应力的钢绞线和锚头,所述锚杆本体分为锚固段和自由段两部分。所述岩土工程主动智能锚杆包括压电模块、电热蒸腾模块和环形微型鼓风机,其中,压电模块连接到锚杆本体的一端,压电模块主体由多个以压电材料加工成环形叠堆状的压电环片构成,与钢绞线刚性连接;所述电热蒸腾模块设置在锚杆锚固段的外周,包括套管、导热层和隔热膜;环形微型鼓风机包括微型鼓风机和与其相连的套环,微型鼓风机与导流腔连通,在微型鼓风机作用下,水汽通过导流腔沿着锚固段向锚头的方向排出;套环预留有容纳钢绞线穿过的孔洞。本发明专利技术同时一种岩土工程主动控制系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能岩土与地下工程领域,具体涉及一种面向岩土工程的主动智能锚杆设计及面向数字孪生技术的主动控制,可实现对大型地震、滑坡等多数灾害的主动控制,还可实现工程爆破、机械破岩、水利工程修建过程的参数动态监测及主动控制。


技术介绍

1、目前已有技术在地震、爆破或机械破岩施工造成的振动环境背景下,对于岩土或地下相关工程的保护往往是被动的,长期环境适应性是一个至关重要的问题。这些工程可能包括超大型隧道、军事设施、大型边坡等,在其设计和建造过程中必须考虑到地下环境的复杂性和潜在的安全隐患,如大型地震、工程爆破、岩爆、传统机械破岩、军事核爆等自然地震或人为地震导致的突发振动。

2、目前对于传感技术在岩土工程中的应用大多应用于诸如隧道围岩变形监测或温度场智能监测[1],亦或是通过在支护锚杆内部布置相应的传感器以实现实时监测[2-3],然而上述技术仅能够获取地下工程的相关参数及变化的实时监测,面对突发的大型地震、爆破、甚至核爆等灾害时,仅能起到参数获取的作用,上述灾害对于岩土工程结构的变形破坏无法进行主动控制干预,因而不能减轻或避免灾害对岩土工程结构的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种岩土工程主动智能锚杆,包括锚杆本体、金属外壳,用以施加及调节锚杆预应力的钢绞线和锚头,所述锚杆本体分为锚固段和自由段两部分,其特征在于,所述岩土工程主动智能锚杆包括压电模块、电热蒸腾模块和环形微型鼓风机,其中,

2.根据权利要求1所述的岩土工程主动智能锚杆,其特征在于,所述套管由热响应性多孔材料制成,热响应性多孔材料在电热管启动时受热膨胀后形成微型导水孔。

3.根据权利要求1所述的岩土工程主动智能锚杆,其特征在于,套环由绝缘材料构成,一方面固定钢绞线的空间位置,另一方面避免微型鼓风机对钢绞线变形可能产生的影响。

4.采用权利要求1-3任意一项所...

【技术特征摘要】

1.一种岩土工程主动智能锚杆,包括锚杆本体、金属外壳,用以施加及调节锚杆预应力的钢绞线和锚头,所述锚杆本体分为锚固段和自由段两部分,其特征在于,所述岩土工程主动智能锚杆包括压电模块、电热蒸腾模块和环形微型鼓风机,其中,

2.根据权利要求1所述的岩土工程主动智能锚杆,其特征在于,所述套管由热响应性多孔材料制成,热响应性多孔材料在电热管启动时受热膨胀后形成微型导水孔。

3.根据权利要求1所述的岩土工程主动智能锚杆,其特征在于,套环由绝缘材料构成,一方面固定钢绞线的空间位置,另一方面避免微型鼓风机对钢绞线变形可能产生的影响。

4.采用权利要求1-3任意一项所述的岩土工程主动智能锚杆实现的岩土工程主动控制系统,包括电阻层析成像模块和数据处理及反馈终端;

5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵高峰高梓涵魏新栋邓稀肥李宏波
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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