SXG型振弦式锚杆应力计

SXG型系列锚杆应力计使用说明书水利部南京水利水文自动化研究所南京拓水科技实业有限公司SXG型系列锚杆应力计使用说明书本使用说明仅适用于本公司生产的SXG型振弦式锚杆应力计，其中包括有SXG-16、SXG-18、SXG-20、SXG-22、SXG-25、SXG-28、SXG-32、SXG-36、SXG-40九种型号。一、用途SXG型振弦式锚杆应力计专用以长期监测锚杆中的应力(钢筋作锚杆)，并可兼测埋设点的温度。测值准确、性能稳定。仪器由锚杆应力计、钢筋和锚头等组成，埋设在需要加固的基岩、边坡及地下结构洞壁的钻孔中，不仅要监测锚杆中的轴向应力，而且对锚杆进行預应力加固时还需要为锚杆准备預加应力的张拉端头和锚固板等配套件。锚杆应力计和钢筋連接可采用螺纹接头或焊接，定货时可提出定制配件要求，以满足使用需要。二、结构及工作原理1．结构SXG型锚杆应力计主要由钢套、锚杆(钢筋作锚杆)、弦式敏感部件及激振拾振电磁线圈等组成，如下图所示。1.钢套2.电缆3.热敏电阻4.线圈5.紧定螺钉6.弦式敏感件7.连接杆2．工作原理SXG型锚杆应力计的敏感部件为一振弦式应变计。锚杆应力计与所要测量的锚杆(钢筋作锚杆)连接可采用螺纹接头或焊接方式，当锚杆所受的应力发生变化时，振弦式应变计输出的信号频率发生变化。电磁线圈激拨振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置或数据采集系统，再经换算即可得到锚杆应力发生的变化。同时由SXG型锚杆应力计中的热敏电阻可同步测出埋设点的温度值。a．当外界温度恒定锚杆应力计仅受到轴向应力时，其应力σ与输出的频率模数△F具有如下线性关系：σ′=ｋ*△F△F=F-F0式中：ｋ—锚杆应力计的最小读数，单位为MPa/kHz2；由公司所附卡片给出。△F—实时测量的锚杆应力计输出值相对于基准值的变化量，单位为kHz2；F—实时测量的锚杆应力计输出值，单位为kHz2；F0—锚杆应力计的基准值，单位为kHz2。b．当锚杆应力计不受外力作用时，若温度增加△T时，锚杆应力计有一个输出量△F′，这个输出量仅仅是由温度变化而造成的，因此在计算时应给以扣除。通过实验可知：△F′与△T具有下列线性关系：ｋ*△F′=-ｂ*△T△T=T-T0式中：ｂ—锚杆应力计的温度修正系数，单位为MPa/℃；由公司所附卡片给出。△T—温度实时测量值相对于基准值的变化量，单位为℃；T—温度的实时测量值，单位为℃；T0-温度的基准值，单位为℃。c．埋设在混凝土建筑物内或其它结构物中的锚杆应力计，受到的是应力和温度的双重作用，因此锚杆应力计一般计算公式为：σ=ｋ*△F+ｂ*△T=ｋ*（F-F0）＋ｂ*（T-T0）式中：σ-被测结构物锚杆应力所受的应力值，单位为MPa。三、规格及主要技术参数规格代号SXG-16SXG-18SXG-20SXG-22SXG-25SXG-28SXG-32SXG-36SXG-40尺寸参数连接杆直径d，mm161820222528323640钢套断面积A，cm22.012.553.143.804.9016.308.0510.212.6长度L，mm700性能参数应力测量范围拉伸，MPa0~200压缩，MPa0~100最小读数k，MPa/KHz2≤0.20温度测量范围，℃-25～+60温度测量精度，℃±0.5温度修正系数b，MPa/℃≈0.1绝缘电阻，MΩ≥50注：如工程有特殊要求可以订制（加大测量范围，如SXG-××T1（-100～300MPa）、SXG-××T2-100～400MPa，耐高压如SXG-××G1（耐水压1MPa））。四、验收与保管1.用户开箱验收仪器，应先检查仪器的数量(包括附件)及出厂检验合格证是否与装箱清单相符。如有缺损不符者，应与我们联系。2.开箱后每支仪器应先用100V兆欧表量测电路与密封壳体之间的绝缘电阻。其测值应满足绝缘电阻规定要求。若绝缘电阻小于50MΩ或热敏电阻值异常，应与我们联系。3.仪器存放环境应保持干燥通风，搬运时应小心轻放，切忌剧烈震动。五、埋设与安装锚杆应力计使用场合很广，仪器经改装加工一些附件可以组成锚杆测力计、基岩变形计等，这些仪器的工作情况及安装条件各不相同，所以埋设安装方法有所不同。下面主要对埋设在混凝土内的锚杆应力计的埋设安装方法作一些简述，其他场合仪器埋设安装方法可参照进行。1.锚杆应力计的选型按锚杆(钢筋)直径选配相应的锚杆应力计，如果规格不相符，可选择与锚杆直径相近的锚杆应力计代用，同时测值应进行换算。2.锚杆应力计的安装1．锚杆应力计在安装前必须对仪器逐一进行检测，当確认仪器是正常的，同时按规范也要求检查加长电缆达到规定的技术条件，此时才可以按设计要求将锚杆应力计接长电缆。2．按照设计施工要求，锚杆应力计安装埋没时须要钻孔，钻孔可采用钻机造孔，而钻孔的孔径大小是根据孔内的锚杆应力计最大直径（含仪器电缆引出端）及仪器支数而定。孔径约估￠90～120㎜，最大孔斜不得超过1％。孔造好後，检查钻孔直径和孔深，须采用高压水冲孔，直至孔內水变清。锚杆应力计是在孔内安装，锚杆就是用钢筋作的传递杆，传递杆长度是取决于设计图中孔内测点的位置，但钢筋传递杆始终是一头接锚头，另一头接传感器（锚杆应力计），接头处是采用电焊連接或螺纹連接(螺纹拧紧时要用厌氧胶粘结)。采用电焊連接时，为了保证强度，在焊接处需加绑条(对称加焊两根细钢筋，起加固作用)，并涂沥青或缠上白布代、麻布，以便与混凝土脱开。为了避免焊接时温升过高，损伤仪器，焊接时，仪器要包上湿棉纱并不断浇上冷水，直至焊接过程中仪器测出的温度低于60ºC。3．将接好锚头和仪器的钢筋传递杆、灌浆管一起插入钻孔中，安装到位如图所示，锚杆一头固定在锚固板上，一头灌浆(40～50㎝)固定住锚头，经测量確认仪器工作是正常，理顺电缆，用特制的带活塞送浆管，将砂浆推送到孔底，直至孔口灌满。4．将电缆引至观测站，按设计要求定期监测。32154687．．，。．。D锚杆应力计安装示意图技术要求：1.测量范围：4—25吨(锚杆外径Φ40～60㎜)；2.孔径：D＝90～110㎜(另按仪器支数定)3.孔深：2～50M4.传感器长度(含两头钢筋)：800㎜。1-传感器；2-锚固板；3-电缆；4-钢筋传递杆；5-灌浆管；6-管节头；7-锚头；8-砂浆3.其他注意事项四芯电缆中红、黑为激振线圈引出线，绿、白为热敏电阻引出线；锚杆应力计安装定位后应及时测量仪器初值，根据仪器编号和设计编号作好记录并存档，严格保护好仪器的引出电缆。六、测量计算1．人工测量及计算（1）人工测量：可用南水所生产的振弦式指示仪进行测量，测量方法参照有关的使用说明，测量完毕记录仪器的输出值、温度值、仪器编号、测量时间等相关信息。（3）锚杆应力计计算公式：б=K△F+b△t式中：б—钢筋(锚杆)应力单位：（MPa）；仪器的特性参数请细阅二．结构及工作原理中2.工作原理第a).b).c).三节计算公式，在此不予详述。2．自动测量锚杆应力计安装埋设完毕，可接入“DG型智能分布式安全监测数据采集系统”进行测量，该系统能实现自动定时监测，自动存储数据及数据处理，并能实现远距离监控和管理。具体使用方法请参阅相关资料。其他有关注意事项，观测项目，测量时间及基准点的选择等，希参考有关书籍，在此不予详述。.按照设计施工要求采用专用四芯电缆将仪器电缆接长，锚杆应力计电缆的接长方法可细阅热缩管密封电缆接头技术使用说明。