增阻变形锚杆/锚索锚固质量监测装置及应用方法

摘要

一种增阻变形锚杆/锚索锚固质量监测装置及其应用方法，该装置包括增阻变形锚杆/锚索、位移测量单元、数据采集设备、信息传输装置和处理系统；通过安装在各个锚杆/锚索上的位移测量单元测得杆体(索体)在工作过程中发生的位移，通过数据采集设备和信息传输装置将数据汇总传送到处理系统，处理系统根据锚杆/锚索自身的拉力-位移曲线可将传输来的位移数据转化为锚杆/锚索的拉拔力数据。本装置可以同时监测并提供锚杆/锚索的锚固力和围岩位移，及时发现失效锚杆/锚索并预测围岩坍塌破坏，有效防止安全事故的发生，大大降低监测成本。

主权项

一种增阻变形锚杆/锚索锚固质量监测装置，其特征在于：包括增阻变形锚杆/锚索、位移测量单元、数据采集设备、信息传输装置和中央处理系统；所述增阻变形锚杆/锚索，包括：摩擦套管、可缩性构件、杆体/钢绞线、托盘、螺母和外端盖；所述摩擦套管，为筒形厚壁钢管，内径从一端到另一端逐渐变小；所述可缩性构件，为带轴向缺口的钢管，嵌套在摩擦套管内，其外径从构件的一端到另一端逐渐变小，可缩性构件的外壁与摩擦套管的内壁保持接触；摩擦套管延伸至锚孔外侧，为开敞式结构，与外端盖通过螺纹连接，外端盖处预留导线孔；所述位移测量单元，预先安装在增阻变形锚杆/锚索摩擦套管内部，固定在套管内壁上，并与杆体/钢绞线相连接，位移测量单元采用LVDT位移传感器，针对不同的测量范围，位移测量单元有多个，构成一个测量群；所述数据采集设备，包括数据采集接口、信号转换单元、数据存储单元和数据输出单元，数据采集设备与至少一个位移测量单元相连，针对不同的测量范围，数据采集设备有一个或多个；所述信息传输装置，用于数据采集设备和中央处理系统之间的数据传输，本装置采用数据导线或无线的方式进行数据传输；所述中央处理系统，包括数据接收单元、数据存储单元、数据处理单元、数据输出单元、屏幕显示单元和警报提示单元，数据处理单元根据拉力‑位移曲线，将终端测得的杆体/钢绞线位移数据转化为锚杆/锚索的拉拔力和围岩位移数据，并输出到显示器，在锚杆/锚索的拉拔力和围岩位移数据出现异常时，输出报警信号；所述的拉力‑位移曲线通过拉拔试验标定得到；所述的围岩位移数据等于杆体/钢绞线位移数据；所述的异常包括拉拔力急剧降低或升高、围岩位移量过大、位移变化过快。