預應力混凝土結構的智能錨頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種預應力混凝土結構的智能錨頭，包括錨墊板、若干預應力筋及若干與預應力筋對應的擠壓頭，預應力筋穿設于錨墊板上，并通過擠壓頭進行定位，至少一個預應力筋的中心部位采用激光打孔方法打出了一個細孔，細孔內嵌入定位有一光纖光柵應變傳感器，且光纖光柵應變傳感器的一端靠近錨墊板一側，光纖光柵應變傳感器的光纖引出線依次穿出錨墊板、擠壓頭。本實用新型通過在錨頭上靠近錨墊板處的預應力筋內部安裝光纖光柵應變傳感器，實現了預應力混凝土結構預應力筋應力狀態的長期穩定監測。
【專利說明】
預應力混凝土結構的智能錨頭
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種應用于預應力混凝土結構的智能錨墊板，尤其是涉及一種基于光纖光柵的預應力混凝土結構的智能錨頭。
【背景技術】
[0002]預應力混凝土結構充分發揮了高強鋼材的抗拉能力和混凝土材料的抗壓能力，已發展成為當前建筑領域的重要發展方向之一。預應力筋是預應力混凝土結構的關鍵受力構件，其在服役期間的工作狀況直接關系到整個結構的安全運行和使用壽命。處于高應力應變狀態下的預應力筋，易遭受應力腐蝕損傷，造成預應力損失。一旦預應力筋失效，將導致結構整體破壞，造成巨大損失。因此，對預應力筋應力狀態進行長期穩定的監測具有重要意義。
[0003]由于保護層老化和雨水滲漏，錨頭部位往往是發生預應力筋銹蝕的關鍵部位。目前對該部位預應力筋應力狀態監測的方法主要有兩類。一類是傳統的電測法，該方法在預應力混凝土結構內部難以存活，不能做到對預應力筋的長期監測。另一類是新發展起來的光纖監測技術，主要有兩種傳感器類型，分別是光纖布拉格光柵和布里淵時域反射計。它們具有體積小，抗電磁干擾，耐腐蝕，可實行分布式監測等優點，非常適于預應力混凝土結構預應力筋應力狀態的監測。由于裸光纖十分脆弱，封裝和保護是該類傳感器的難題。有學者開發出纖維增強塑料-光纖光柵復合智能筋，在原有鋼絞線的基礎上，把中間部位的鋼絲替換為纖維增強塑料-光纖光柵符合智能筋。另外也有學者嘗試在鋼絲側旁粘貼、焊接或錨箍等光纖光柵安裝方式。這些方法制作工藝復雜，安裝流程繁瑣。因此，尋求一種簡單有效的光纖傳感器安裝方式對錨頭部位預應力筋的應力狀態監測具有十分重要的意義。
【發明內容】
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型提出一種預應力混凝土結構的智能錨頭，通過在錨頭上靠近錨墊板處的預應力筋內部安裝光纖光柵應變傳感器，實現了預應力混凝土結構預應力筋應力狀態的長期穩定監測。
[0005]本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0006]一種預應力混凝土結構的智能錨頭，包括錨墊板、若干預應力筋及若干與所述預應力筋對應的擠壓頭，所述預應力筋穿設于所述錨墊板上，并通過所述擠壓頭進行定位，至少一個所述預應力筋的中心部位采用激光打孔方法打出了一個細孔，所述細孔內嵌入定位有一光纖光柵應變傳感器，且所述光纖光柵應變傳感器的一端靠近所述銷墊板一側，所述光纖光柵應變傳感器的光纖引出線依次穿出所述錨墊板、所述擠壓頭。
[0007]進一步的，所述光纖引出線串聯了一個光纖光柵溫度傳感器。
[0008]進一步的，所述光纖光柵應變傳感器容置于所述細孔中心，所述光纖光柵應變傳感器與所述細孔的側壁之間填充有用于粘結的填充料。
[0009]進一步的，所述填充料為環氧樹脂。[00?0] 進一步的，所述細孔的深為5cm，直徑為0.2mm。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型提供一種預應力混凝土結構的智能錨頭，通過在靠近錨墊板處的預應力筋的中心部位采用激光打孔方法打出了一個細孔，并在細孔內嵌入定位光纖光柵應變傳感器，當發生銹蝕時，錨墊板處的預應力筋遭受預應力損失，應力應變減小，可被嵌于其內部的光纖光柵應變傳感器監測到，因此，實現了錨頭錨墊板部位預應力筋的應力狀態的長期穩定監測。本實用新型采用激光打孔方法形成安裝光纖光柵應變傳感器的細孔，并通過環氧樹脂粘結固定光纖光柵應變傳感器，制作工藝簡單明了，安裝布設方便，具有良好的工程推廣價值。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型一視角結構不意圖；
[0013]圖2為本實用新型另一視角結構不意圖；
[0014]圖3為本實用新型中光纖光柵應變傳感器布設示意圖；
[0015]結合附圖，作以下說明:
[0016]I——錨墊板2——預應力筋
[0017]21——細孔3——擠壓頭
[0018]4——光纖光柵應變傳感器 41——光纖引出線
[0019]5——填充料
【具體實施方式】
[0020]為使本實用新型能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0021]如圖1、圖2和圖3所示，一種預應力混凝土結構的智能錨頭，包括錨墊板1、若干預應力筋2及若干與所述預應力筋對應的擠壓頭3，所述預應力筋穿設于所述錨墊板上，并通過所述擠壓頭進行定位，至少一個所述預應力筋的中心部位采用激光打孔方法打出了一個細孔21，所述細孔內嵌入定位有一光纖光柵應變傳感器4，且所述光纖光柵應變傳感器的一端靠近所述錨墊板一側，所述光纖光柵應變傳感器的光纖引出線41依次穿出所述錨墊板、所述擠壓頭。這樣，通過在靠近錨墊板處的預應力筋的中心部位采用激光打孔方法打出了一個細孔，并在細孔內嵌入定位光纖光柵應變傳感器，當發生銹蝕時，錨墊板處的預應力筋遭受預應力損失，應力應變減小，可被嵌于其內部的光纖光柵應變傳感器監測到，因此，實現了錨頭錨墊板部位預應力筋的應力狀態的長期穩定監測。
[0022]優選的，所述光纖引出線串聯了一個光纖光柵溫度傳感器，以補償環境溫度變化的影響，消除環境溫度對光纖光柵應變傳感器的影響。
[0023]所述光纖光柵應變傳感器容置于所述細孔中心，所述光纖光柵應變傳感器與所述細孔的側壁之間填充有用于粘結的填充料5，以保證光纖光柵應變傳感器與預應力筋的良好粘結。
[0024]優選的，所述填充料為環氧樹脂。本實用新型采用激光打孔方法形成安裝光纖光柵應變傳感器的細孔，并通過環氧樹脂粘結固定光纖光柵應變傳感器，制作工藝簡單明了，安裝布設方便，具有良好的工程推廣價值。
[0025]優選的，所述細孔的深為5cm，直徑為0.2mm。
[0026]綜上，本實用新型通過在錨頭的錨墊板部位通過激光打孔的方法將光纖光柵應變傳感器內嵌到預應力筋內部，制成了智能錨頭。其制作工藝簡單明了，安裝布設方便，可對預應力筋應力狀態的長期穩定監測，具有良好的工程推廣價值。
[0027]以上實施例是參照附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細說明。本領域的技術人員通過對上述實施例進行各種形式上的修改或變更，但不背離本實用新型的實質的情況下，都落在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種預應力混凝土結構的智能錨頭，包括錨墊板(I)、若干預應力筋(2)及若干與所述預應力筋對應的擠壓頭(3)，所述預應力筋穿設于所述錨墊板上，并通過所述擠壓頭進行定位，其特征在于:至少一個所述預應力筋的中心部位采用激光打孔方法打出了 一個細孔(21)，所述細孔內嵌入定位有一光纖光柵應變傳感器(4)，且所述光纖光柵應變傳感器的一端靠近所述錨墊板一側，所述光纖光柵應變傳感器的光纖引出線(41)依次穿出所述錨墊板、所述擠壓頭。2.根據權利要求1所述的預應力混凝土結構的智能錨頭，其特征在于:所述光纖引出線串聯了 一個光纖光柵溫度傳感器。3.根據權利要求1所述的預應力混凝土結構的智能錨頭，其特征在于:所述光纖光柵應變傳感器容置于所述細孔中心，所述光纖光柵應變傳感器與所述細孔的側壁之間填充有用于粘結的填充料(5)。4.根據權利要求3所述的預應力混凝土結構的智能錨頭，其特征在于:所述填充料為環氧樹脂D5.根據權利要求1所述的預應力混凝土結構的智能錨頭，其特征在于:所述細孔的深為5cm，直徑為0.2mm ο
【文檔編號】E04C5/12GK205677155SQ201620071207
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年1月25日 公開號201620071207.2, CN 201620071207, CN 205677155 U, CN 205677155U, CN-U-205677155, CN201620071207, CN201620071207.2, CN205677155 U, CN205677155U
【發明人】宋鋼兵, 張光旻
【申請人】江蘇三川智能科技有限公司