一种测量精轧螺纹钢锚下有效预应力的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种测量精轧螺纹钢锚下有效预应力的系统及方法，本发明专利技术的系统由控制装置和张拉装置组成；所述控制装置通过两个电极分别与螺纹钢的锚固螺母和锚垫板连接；两个所述电极中的一个用于输入电流，另一个用于输出电流；所述控制装置的电源给由两个电极、锚垫板、锚固螺母组成的回路供电；所述张拉装置用于为螺纹钢提供反拉力；所述控制装置用于实时检测螺纹钢锚固螺母与锚垫板之间的接触电阻变化来控制所述张拉装置的启停。本发明专利技术准确高效地检测出螺纹钢的锚下有效预应力，最大程度保障施工的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种测量精轧螺纹钢锚下有效预应力的系统及方法
本专利技术属于土木、道路工程技术等检测测试
，具体涉及一种测量精轧螺纹钢锚下有效预应力的系统及方法。
技术介绍
大跨径预应力混凝土箱梁在国内桥梁上应用越来越广泛，而和这类梁型有关的病害检测报告也有增多的趋势，病害的出现严重降低了桥梁的整体使用寿命，造成不必要的经济损失。导致桥梁腹板开裂出现裂缝的原因主要是梁体螺纹钢竖向预应力不够或欠张，解决竖向预应力不够或欠张的最简单有效的途径是找出一种准确有效的检测方法，全面保障施工张拉质量达标，监督施工方改进、提升张拉工艺。目前对螺纹钢竖向预应力的检测主要包括无损检测和反拉检测，无损检测主要原理是通过标定螺纹钢预应力与螺纹钢端头受敲击产生的频率的关系，达到检测螺纹钢锚下预应力的目的，缺点是检测结果受标定数据影响很大，检测结果准确度偏低。反拉检测准确度相对无损检测较高，目前市场上使用的主要检测原理是通过识别螺纹钢锚固螺母产生的位移量作为控制液压张拉设备启停的关键参数，但这种控制方式有很大的缺点是螺母的位移量并不能完全替代螺纹钢自身的位移，很容易造成在张拉检测的时候超张拉，增加检测的安全隐患。
技术实现思路
针对上述提到的现有螺纹钢预应力检测技术准确度低、效率不高、容易超张和破坏原有锚固系统的问题，提出一种测量精轧螺纹钢锚下有效预应力的系统。本专利技术通过检测螺纹钢锚固螺母与锚垫板间接触电阻变化来控制张拉装置设备自动启停，并根据获得的接触电阻变化的表征量得到螺纹钢锚下有效预应力。本专利技术通过下述技术方案实现：一种测量精轧螺纹钢锚下有效预应力的系统，本专利技术的系统由控制装置和张拉装置组成；其中，所述控制装置通过两个电极分别与螺纹钢的锚固螺母和锚垫板连接；两个所述电极中的一个用于输入电流，另一个用于输出电流；所述控制装置的电源给由两个电极、锚垫板、锚固螺母组成的回路供电；所述张拉装置用于为螺纹钢提供反拉力；所述控制装置用于实时检测螺纹钢锚固螺母与锚垫板之间的接触电阻变化来控制所述张拉装置的启停。相对于现有技术，本专利技术直接利用螺纹钢锚固螺母和锚垫板的材质特性，将直流电源、两个电极(正极和负极)和螺纹钢的锚固螺母和锚垫板连接成测试回路，通过对测试回路中的电流进行检测，可以得到螺纹钢锚固螺母与锚垫板之间的接触电阻变化信号，从而得到螺纹钢锚下有效预应力，而无需通过位移传感器来间接测量，提高了测量精度和可靠性，同时有效提高现场设备连接的效率。优选的，本专利技术的两个所述电极分别通过磁性卡座与螺纹钢的锚固螺母和锚垫板连接。优选的，本专利技术的控制装置包括电源、两个电极、电流传感器和控制器；所述电源、两个电极与螺纹钢的锚固螺母和锚垫板形成测试回路；所述电流传感器用于检测所述测量回路中的电流；所述控制器根据所述电流传感器的检测值得到所述螺纹钢锚固螺母与锚垫板之间的接触电阻变化。优选的，本专利技术的控制器在所述螺纹钢锚固螺母与锚垫板之间的接触电阻变化最大的时刻，控制所述张拉装置停止工作，且此时的反拉力值即为所述螺纹钢锚下有效预应力值。优选的，本专利技术的张拉装置采用液压千斤顶。另一方面，本专利技术还提出了一种测量精轧螺纹钢锚下有效预应力的方法，该方法包括以下步骤：步骤S1，将控制装置的两个电极分别与螺纹钢的锚固螺母和锚垫板连接，由控制装置的电源、两个电极、螺纹钢锚固螺母和锚垫板组成测试回路，启动张拉装置，对螺纹钢提供反拉力；其中，两个所述电极中的一个用于输入电流，一个用于输出电流；步骤S2，通过检测所述测量回路中电流的变化得到螺纹钢锚固螺母与锚垫板之间接触电阻变化；步骤S3，在接触电阻变化最大的时刻，所述控制装置控制所述张拉装置停止工作，此时对应的反拉力值即为螺纹钢锚下有效预应力值。本专利技术中用来表征螺纹钢锚固螺母与锚垫板之间的接触电阻变化的量可以采用接触电阻变化率、测试回路电流变化率或者螺纹钢锚固螺母与锚垫板的电压变化率。即本专利技术中通过所述控制装置(控制器)获得F-R曲线(反拉力-电阻曲线)、F-I曲线(反拉力-电流曲线)或F-U曲线(反拉力-电压曲线)，根据曲线上的突变拐点对应的反拉力即为螺纹钢锚下有效预应力。优选的，本专利技术的步骤S2中获得的接触电阻变化包括接触电阻变化率、电流变化率或电压变化率。优选的，本专利技术的步骤S3中接触电阻变化最大的时刻为在F-R曲线、F-I曲线或F-U曲线上出现的明显拐点位置。本专利技术具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术准确高效地检测出螺纹钢的锚下有效预应力，最大程度保障施工的质量。2、本专利技术对螺纹钢原有锚固系统几乎没有破坏，最大程度消除检测对螺纹钢预应力的影响。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为螺纹钢锚固螺母与锚垫板接触模型微观示意图。图2为本专利技术的系统原理框图。图3为本专利技术的系统结构示意图。图4为本专利技术的系统测试得到的F-R曲线示意图。附图中标记及对应的零部件名称：1-螺纹钢，2-紧固螺母，3-千斤顶，4-反力架，5-锚固螺母，6-锚垫板，7-正极(负极)，8-负极(正极)。具体实施方式在下文中，可在本专利技术的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所专利技术的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本专利技术的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。在本专利技术的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。在本专利技术的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本专利技术的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。在本专利技术的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本专利技术的各种实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量精轧螺纹钢锚下有效预应力的系统，其特征在于，该系统由控制装置和张拉装置组成；/n其中，所述控制装置通过两个电极分别与螺纹钢的锚固螺母和锚垫板连接；两个所述电极中的一个用于输入电流，另一个用于输出电流；/n所述控制装置的电源给由两个电极、锚垫板、锚固螺母组成的回路供电；/n所述张拉装置用于为螺纹钢提供反拉力；/n所述控制装置用于实时检测螺纹钢锚固螺母与锚垫板之间的接触电阻变化来控制所述张拉装置的启停。/n

【技术特征摘要】
1.一种测量精轧螺纹钢锚下有效预应力的系统，其特征在于，该系统由控制装置和张拉装置组成；
其中，所述控制装置通过两个电极分别与螺纹钢的锚固螺母和锚垫板连接；两个所述电极中的一个用于输入电流，另一个用于输出电流；
所述控制装置的电源给由两个电极、锚垫板、锚固螺母组成的回路供电；
所述张拉装置用于为螺纹钢提供反拉力；
所述控制装置用于实时检测螺纹钢锚固螺母与锚垫板之间的接触电阻变化来控制所述张拉装置的启停。


2.根据权利要求1所述的一种测量精轧螺纹钢锚下有效预应力的系统，其特征在于，两个所述电极分别通过磁性卡座与螺纹钢的锚固螺母和锚垫板连接。


3.根据权利要求1所述的一种测量精轧螺纹钢锚下有效预应力的系统，其特征在于，所述控制装置包括电源、两个电极、电流传感器和控制器；
所述电源、两个电极与螺纹钢的锚固螺母和锚垫板形成测试回路；
所述电流传感器用于检测所述测量回路中的电流；
所述控制器根据所述电流传感器的检测值得到所述螺纹钢锚固螺母与锚垫板之间的接触电阻变化。


4.根据权利要求3所述的一种测量精轧螺纹钢锚下有效预应力的系统，其特征在于，所述控制器在所述螺纹钢锚固螺母与锚垫板之间的接触电阻变化最大的时刻，控制所...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔文庭，张洪伟，吴佳晔，高源，黄魏平，侯贵，刘磊，董戈，马鸣谷，
申请(专利权)人：内蒙古自治区交通建设工程质量监督局，成都升拓工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15