CN111141596B - 一种锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置及使用方法，该测试装置包括：气体增压装置，通过运作驱动活塞进行打气；气压调节装置，设置在气体增压装置上，与气体增压装置相连通，用于设定气压初始值；穿心式气动千斤顶装置，与气压调节装置连接；接收气压调节装置输出的高压气体，对待测试锚杆试件产生冲击荷载；万能实验机装置，用于连接所述待测试锚杆试件的两端，接收所述待测试锚杆试件在冲击荷载作用后所产生的力学性能变化信号，分析并获得测试锚杆试件的实验结果。该测试装置容易在实验室内操作，成本低，且准确度高，可获取多个大小不等的冲击荷载，实现了在实验室内精准测量锚固体在冲击荷载作用下的力学性能变化数据。

Description

一种锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置及使用方法

技术领域

本发明涉及力学性能测试技术领域，具体涉及一种锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置及使用方法。

背景技术

锚杆是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分，也广泛用于岩土体工程技术中，对边坡，隧(巷)道，坝体等进行主体加固。锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力；锚固段是指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域，其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压作用，将自由段的拉力传至土体深处。当前深部岩土工程现场施工过程中，岩爆和冲击地压等动力灾害日渐严重，究其原因是目前对于锚固体力学特性的研究以静态和准静态居多，且没有或者缺少相关锚固体在冲击荷载作用下的力学性能变化数据，难以对现场工程动力灾害做出准确预判及相应处理措施。

因此，如何能在实验室内实现精准测量锚固体在冲击荷载作用下的力学性能变化数据，实现可以科学的预测和防范现场工程中的动力灾害；是同行从业人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置及使用方法，该装置实现了在实验室内精准测量锚固体在冲击荷载作用下的力学性能变化数据，使现场工程中对于预测和防范动力灾难有了足够多的科学依据和理论数据，为减少工程动力灾难，提高施工安全性做出了贡献。

第一方面，本发明实施例提供一种锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置，包括：

气体增压装置，所述气体增压装置通过运作驱动活塞进行打气；

气压调节装置，所述气压调节装置设置在所述气体增压装置上，与所述气体增压装置相连通，用于设定气压初始值；

穿心式气动千斤顶装置，所述穿心式气动千斤顶装置与所述气压调节装置连接；接收所述气压调节装置输出的高压气体，对待测试锚杆试件产生冲击荷载；

万能实验机装置，所述万能实验机装置用于连接所述待测试锚杆试件的两端，接收所述待测试锚杆试件在冲击荷载作用后所产生的力学性能变化信号，分析并获得测试锚杆试件的实验结果。

优选地，所述气体增压装置包括：

高压气泵，所述高压气泵通过驱动活塞进行打气；

高压气泵出气口，所述高压气泵出气口设置在所述高压气泵上，所述高压气泵通过驱动活塞打出的气体经所述高压气泵出气口进入所述气压调节装置。

优选地，所述高压气泵为电动高压气泵。

优选地，所述气压调节装置，包括：

调压阀，所述调压阀设置在所述高压气泵内，用于设定气压初始值；所述调压阀一端与所述高压气泵出气口相连通，另一端上设有调压阀出气口和调压阀进气口；

中间气室，所述中间气室一侧设有中间气室进气口和中间气室出气口；所述中间气室用于恒定中间气室气压等于所述调压阀的设定气压初始值；另一侧设有与所述穿心式气动千斤顶装置连接的通道；

第一导气管，所述第一导气管用于连接所述调压阀出气口和中间气室进气口；

第二导气管，所述第二导气管用于连接所述调压阀进气口和中间气室出气口。

优选地，所述第一导气管连接所述调压阀出气口和中间气室进气口的方式为可拆卸连接；

和/或所述第二导气管连接所述调压阀进气口和中间气室出气口的方式为可拆卸连接。

优选地，所述调压阀包括：

阀座，所述阀座设置于调压阀下端；所述阀座上具有开口，所述开口为所述高压气泵出气口排出气体进入所述调压阀出气口的通道；

推杆组件，所述推杆组件设置于调压阀内，所述推杆组件用于接收从所述中间气室通过调压阀进气口传输来的气体所造成的气体压力，在所述气体压力作用下向所述阀座端移动。

优选地，所述推杆组件包括：

推杆；

阀芯，所述阀芯设置在所述推杆下端，用于堵塞所述阀座上的所述开口；

弹簧，所述弹簧套设于所述推杆上，在推杆受到从所述中间气室通过调压阀进气口传输来的气体所造成的气体压力时，发生弹性形变。

优选地，所述穿心式气动千斤顶装置包括：

阀门，所述阀门设置在第三导气管的前端，为第一高压气体进入第三导气管的开关；

第三导气管，所述第三导气管用于连接所述阀门及环形气室；

环形气室，所述环形气室设有环形气室进气口；所述环形气室进气口通过与所述第三导气管相连，接收由所述中间气室传输来的第一高压气体；

环形活塞，所述环形活塞设置与所述环形气室内且与所述环形气室内壁紧密接触；

挡板，所述挡板设置在环形气室内壁且位于所述环形气室进气口上端。

优选地，所述万能实验机装置包括：

万能实验机，所述万能实验机用于给所述待测试锚杆试件提供冲击反力；

万能实验机夹头，设置在所述万能实验机上；所述万能实验机夹头具有压力传感器，用于夹持所述待测试锚杆试件；

计算机处理终端，连接所述压力传感器，获取所述待测试锚杆试件在冲击荷载作用后所产生的力学性能变化信号。

第二方面，本发明实施还提供一种锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置的使用方法，包括：

通过气体增压装置运作驱动活塞进行打气，打出的气体进入气压调节装置；

进入气压调节装置内的气体，增大到等于气压调节装置设定的气压初始值；关闭高压气泵电源；

使气压调节装置内的气体，进入穿心式气动千斤顶装置，对待测试锚杆试件产生冲击荷载；

万能实验机装置收集到待测试锚杆试件在冲击荷载作用下的力学特性变化数据，分析并获得测试锚杆试件的实验结果。

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

本发明实施例提供的一种锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置，与现有技术相比，具有如下优势：

1、通过采用穿心式气动千斤顶进行冲击荷载的释放，在实验室内操作简易，成本低，且准确度高；

2、通过采用气压调节装置，可设置实验所需的气压初始值，产生的压强会非常稳定，与气压初始值大小相等，从而间接控制了穿心式气动千斤顶装置所产生的冲击荷载大小，可定量化的计算出冲击荷载的大小，这样得到的实验结果准确度高，理论性强，应用面更广；

3、通过采用气压调节装置控制气体压强，可通过改动设定气压初始值得到多组气体压强数据，从而获取多个大小不等的冲击荷载，让实验进行的快捷方便；

4、待测试锚杆试件受到冲击载荷作用下力学性能变化数据的处理，通过万能实验机装置，数据分析结果更便捷，精确。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例提供的锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置的结构图；

图2为本发明实施例提供的调压阀工作原理结构示意图。

附图中：1-高压气泵；2-活塞；3-高压气泵出气口；4-调压阀；

41-调压阀进气口；42-推杆；421-弹簧；422-阀芯；43-阀座；44-调压阀出气口；

5-第一导气管；6-中间气室进气口开关；7-第二导气管；8-中间气室出气口开关；

9-中间气室；91-第一高压气体；92-阀门；93-中间气室出气口；94-中间气室进气口；10-第三导气管；

11-环形气室；111-第二高压气体；112-第一挡板；113-第二挡板；114-环形活塞；

12-锚杆；13-锚固体；14-垫板；15-螺母；16-万能实验机；161-第一万能实验机夹头；162-第二万能实验机夹头；17-金属外壳。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1所示，本发明实施例提供的锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置，包括：气体增压装置、气压调节装置、穿心式气动千斤顶装置和万能实验机装置；

其中，气体增压装置，通过运作驱动活塞进行打气；气压调节装置设置在气体增压装置上，且与气体增压装置相连通，并用于设定气压初始值；穿心式气动千斤顶装置与气压调节装置连接，接收气压调节装置输出的高压气体，对待测试锚杆试件产生冲击荷载；万能实验机装置与待测试锚杆试件适配安装，可接收待测试锚杆试件在冲击荷载作用后所产生的力学性能变化信号，分析并获得测试锚杆试件的实验结果。

本实施例中，通过气体增压装置运作驱动活塞进行打气，打出的气体进入气压调节装置；进入气压调节装置内的气体，增大到等于气压调节装置设定的气压初始值；关闭高压气泵电源；使气压调节装置内的气体，进入穿心式气动千斤顶装置，对待测试锚杆试件产生冲击荷载；万能实验机装置收集到待测试锚杆试件在冲击荷载作用下的力学特性变化数据，分析并获得测试锚杆试件的实验结果。

其中：采用穿心式气动千斤顶进行冲击荷载的释放，在实验室内操作简易，成本低，且准确度高。通过采用气压调节装置，可设置实验所需的气压初始值，产生的压强会非常稳定，与气压初始值大小相等，从而间接控制了穿心式气动千斤顶装置所产生的冲击荷载大小，可定量化的计算出冲击荷载的大小，这样得到的实验结果准确度高，理论性强，应用面更广；并可通过改动设定气压初始值得到多组气体压强数据，从而获取多个大小不等的冲击荷载，让实验进行的快捷方便。另外，待测试锚杆试件受到冲击载荷作用下力学性能变化数据的处理，通过万能实验机装置，数据分析结果更便捷，精确。

在一个实施例中，该气体增压装置包括：高压气泵1和高压气泵出气口3；由高压气泵1运作，驱动活塞2进行打气，打出的气体经高压气泵出气口3，进入气压调节装置，高压气泵出气口3是高压气泵1通过运作驱动活塞2打出的气体进入气压调节装置的入口，达到传输气体的作用。

上述高压气泵可选用电动高压气泵，设备可扩展性强，比如可以选择电脑控制，plc控制，手动控制开启。

在一个实施例中，上述气压调节装置包括：调压阀4、第一导气管5、第二导气管7和中间气室9。

该调压阀4，设置在高压气泵1内，用于设定气压初始值；工作时配合气体增压装置同时使用，起到调节中间气室9气压的作用；如图1所示，调压阀4一端与高压气泵出气口3相连通，另一端上设有调压阀出气口44和调压阀进气口41；调压阀进气口41是接收从中间气室传输来高压气体的入口；

中间气室9，一侧设有中间气室进气口94和中间气室出气口93；可用于恒定中间气室气压等于调压阀4的设定气压初始值；另一侧靠近底端位置设有与穿心式气动千斤顶装置连接的通道；

参照图1所示，第一导气管5用于连接调压阀出气口44和中间气室进气口94，起到运输气体的作用；为了便于控制中间气室9的压强，可在中间气室进气口94的前端设置中间气室进气口开关6。第二导气管7用于连接调压阀进气口41和中间气室出气口93，也起到运输气体的作用，同时也可在中间气室出气口93的前端设置中间气室出气口开关8。

进一步地，参照图2所示，上述调压阀4包括：推杆42和阀座43；阀座43设置于调压阀4下端，具有开口，该开口是高压气泵出气口3排出气体进入调压阀出气口44的唯一通道；推杆42，设置于调压阀4内，用于接收从中间气室9传输来的气体所造成的气体压力。

进一步地，该推杆42包括：弹簧421和阀芯422；阀芯422设置在推杆42下端，用于堵塞阀座43上开口；弹簧421套设于推杆42上，在推杆42受到从中间气室9通过调压阀进气口41传输来的气体所造成的气体压力时，发生弹性形变。

即推杆42所受压力为中间气室9气体压强与推杆上截面面积的乘积，由于推杆42受到气体压力的作用，推杆42会压缩弹簧421使其发生压缩形变，从而推杆42产生向下的位移；推杆42下部装有阀芯422，当推杆42所受压力小于调压阀4调定的压力时，推杆42产生向下的位移小于阀芯422堵塞住阀座43的距离，阀座43可继续畅通地将气体通过调压阀出气口44传输至中间气室9；当推杆42所受压力等于调压阀4调定的压力时，推杆42产生向下的位移等于阀芯422刚好堵塞住阀座43的距离，此时阀座43被堵塞，阀座43不能继续将气体通过调压阀出气口44传输至中间气室9，此时中间气室9的气压达到调压阀4预设气压值，且不再增长；当中间气室9的气压达到调压阀4预设气压值趋于稳定后，先拆卸第一导气管5，第二导气管7，关闭中间气室出气口开关8，中间气室进气口开关6，再关闭高压气泵电源，使中间气室9气压恒定为调压阀4预设气压值；

优选地，第一导气管5连接调压阀出气口44和中间气室进气口94的方式为可拆卸连接；同时，第二导气管7连接调压阀进气口41和中间气室出气口93的方式也可以为可拆卸连接或者为固定连接。

若需进行多组不同大小冲击荷载实验，只需要调节多组不同大小的调压阀4预设气压值即可。

在上述的锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置中，进一步说明，所述穿心式气动千斤顶装置包括：阀门92、第三导气管10、环形气室11、环形活塞114和两个挡板；

其中，阀门92设置在第三导气管10的前端，是第一高压气体91进入第三导气管10的开关，当阀门92开启，第一高压气体91通过气压作用进入第三导气管10，当阀门关闭，第一高压气体91由于阀门92堵塞无法进入第三导气管10；第三导气管10，用于连接阀门92及环形气室11，起到传输气体的作用；环形气室11设置在中间气室后端，环形气室11设有环形气室进气口，通过与第三导气管10相连，通过第三导气管10接收由中间气室9传输来的第一高压气体91，使环形气室11内的第二高压气体111压强变大；环形活塞114设置于环形气室内，与环形气室内壁紧密接触且与环形气室等截面积，环形气室与环形活塞之间为无空隙组装。在当环形气室11内第二高压气体111压强变大后，第二高压气体111会给予环形活塞114一个气压冲击力的作用，使环形活塞114打破现有的平衡状态向上发生位移作用；挡板设置在环形气室11内壁进气口上端，可两个对称设置采用第一挡板112，第二挡板113，用于给予环形活塞114一定的支持力，防止环形活塞114堵塞进气口。

在上述的锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置中，进一步说明，上述待测试的锚杆试件可包括：锚杆12、锚固体13、垫板14和螺母15，另外可在锚固体外表面包裹金属外壳17。锚固体13设置于锚杆12上，由于粘结力的作用与锚杆12紧密连接，用于接受环形活塞114发生向上的位移撞击到锚固体13时产生的冲击荷载；垫板14设置于锚固体的上方用于稳固锚固体不让其发生相对移动；螺母15设置在垫板上方，用于固定垫板14；该锚固体可优先采用混凝土。

在上述的锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置中，进一步说明，上述万能实验机装置包括：万能实验机16、万能实验机夹头和计算机处理终端；万能实验机16用于给待测试锚杆试件提供冲击反力；该万能实验机16上设置万能实验机夹头，其包括：第一万能实验机夹头161和第二万能实验机夹头162；所述第一万能实验机夹头161用于夹持锚杆上端，给予锚杆一个冲击反力的作用，所述第二万能实验机夹头162用于夹持锚杆下端，给予锚杆一个冲击反力作用；且该万能实验机夹头具有压力传感器。

上述计算机处理终端，与万能实验机配合使用，通过万能实验机夹头的压力传感器感知锚固体在冲击荷载作用下的力学性能变化，包括应力，应变的变化关系，通过万能实验机专用计算机软件的分析，更快更便捷更准确地得出实验结论。

其中，上述第二万能实验机夹头162与环形气室9紧密相贴，给予环形气室9一个支撑力的作用。

第二方面，本发明还提供一种锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、通过气体增压装置运作驱动活塞进行打气，打出的气体进入气压调节装置；

S2、进入气压调节装置内的气体，增大到等于气压调节装置设定的气压初始值；关闭高压气泵电源；使气压调节装置内的气体，进入穿心式气动千斤顶装置，对待测试锚杆试件产生冲击荷载；

S3、万能实验机装置收集到待测试锚杆试件在冲击荷载作用下的力学特性变化数据，分析并获得测试锚杆试件的实验结果。

下面分别对上述各个步骤进行详细说明；

其中，上述步骤S1中，可通过高压气泵1运作驱动活塞2进行打气，打出的气体通过高压气泵出气口3进入调压阀4内；

步骤S2进入调压阀4内的气体，通过阀座43从调压阀出气口44排出途经第一导气管5进入中间气室9，中间气室9气压增大，接着第一高压气体91由中间气室出气口93途经第二导气管7传输至调压阀推杆42，给予推杆42一个压力作用，当推杆42所受压力小于调压阀4调定的压力时，推杆42产生向下的位移小于阀芯422堵塞住阀座43的距离，阀座43可继续畅通地将气体通过调压阀出气口44传输至中间气室9，使得中间气室9的气压仍处于增大状态，直至增大到中间气室9的气压等于调压阀4调定的压力，推杆42产生向下的位移等于阀芯422堵塞住阀座43的距离，此时气体由于堵塞无法进入中间气室9，最后拆卸第一导气管5，第二导气管7，关闭中间气室出气口开关8，中间气室进气口开关6，再关闭高压气泵电源，至此中间气室9气压恒定等于调压阀4调定的压力；

步骤S3、打开阀门92，中间气室9的第一高压气体91途经第三导气管10进入环形气室11，使环形气室11内第二高压气体111压强增大，对环形活塞114产生冲击力的作用，打破了环形活塞114的静力平衡状态，使环形活塞114发生向上的位移撞击到锚固体13，给予锚固体13一个冲击荷载的作用，此冲击荷载的大小可定量化的分析出来；

由力学分析：

阶段一：在中间气室释放高压气体冲击环形气室后，假设环形活塞缓慢移动，即加速度为零，气体状态为等温变化。

阶段二：当环形活塞停止运动，环形活塞处于静力平衡，即环形活塞运动到最大高度处，此时第一高压气体压强等于第二高压气体压强等于平衡气体压强。

mg+p₀·s＝p₂·s

式中：m表示环形活塞质量，单位为kg；p₀表示标准情况下的大气压强，单位pa；p₂表示平衡气体压强单位pa；s表示环形活塞截面积，单位m²。

求得：

由理想气体的玻意耳定律知(环形气室内初始气体压强为标准大气压强)：

p₁v₁+p₀v₀＝p₂v₂

v₂＝v₀+sh

上式中：p₁表示中间气室的气压，单位pa；v₁表示中间气室的体积，单位m³；v₀表示挡板下的环形气室体积，单位m³；v₂表示环形气室体积加上中间气室的体积之和，单位m³；s表示环形活塞截面积，单位m²；h表示环形活塞向上运动的最大高度。

其中，s为环形活塞截面积面积，单位(m²)，为一已知固定值，若设环形活塞圆心为O，圆心到环形活塞最外围的大圆半径为R，中间空心圆半径为r.那么环形活塞截面面积等于：s＝πR²-πr²。在实验前通过测量数值可求得环形活塞截面积值。

进一步求得：

由式(1)可知：环形活塞向上运动的最大高度只与中间气室的气压，中间气室的体积，环形活塞的质量和截面积，挡板下的环形气室体积有关。

当环形活塞在某个小于h的高度撞击上混凝土时，令撞击高度为h₀(h₀<h)单位为m，由理想气体的玻意耳定律得，环形活塞给予混凝土的冲击荷载q(单位pa)应为：

求得：

即

由式(2)可知：环形活塞给予混凝土的冲击荷载q与中间气室的气压，中间气室的体积，挡板下的环形气室体积，环形活塞截面积，环形活塞质量有关。

由式(2)可知：当中间气室体积一定，挡板下的环形气室体积一定，环形活塞截面积一定，环形活塞质量一定，环形活塞给予混凝土的冲击荷载q只与中间气室的气压p₁有关，且p₁越大环形活塞给予混凝土的冲击荷载q就越大，这时候通过调节气体调节装置，增大或减小环形气室的气体压强就可以间接的调节环形活塞给予混凝土的冲击荷载q的大小。

且可由式(2)推算出当h₁＝0时(即环形活塞的初始状态是与混凝土紧密接触)，环形活塞给予混凝土的冲击荷载q最大为：

进一步，万能实验机通过万能实验机夹头收集到锚固体在冲击荷载作用下的力学特性变化数据，通过计算机处理终端得出实验结论及进行数据分析，得到锚固体冲击荷载作用下力学性能测试结论。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置，其特征在于，包括：

气体增压装置，所述气体增压装置通过运作驱动活塞进行打气；

气压调节装置，所述气压调节装置设置在所述气体增压装置上，与所述气体增压装置相连通，用于设定气压初始值；

穿心式气动千斤顶装置，所述穿心式气动千斤顶装置与所述气压调节装置连接；接收所述气压调节装置输出的高压气体，对待测试锚杆试件产生冲击荷载；

万能实验机装置，所述万能实验机装置用于连接所述待测试锚杆试件的两端，接收所述待测试锚杆试件在冲击荷载作用后所产生的力学性能变化信号，分析并获得测试锚杆试件的实验结果；

所述气体增压装置包括：

高压气泵(1)，所述高压气泵(1)通过驱动活塞(2)进行打气；高压气泵出气口(3)，所述高压气泵出气口(3)设置在所述高压气泵(1)上，所述高压气泵(1)通过驱动活塞(2)打出的气体经所述高压气泵出气口(3)进入所述气压调节装置；

所述气压调节装置，包括：

调压阀(4)，所述调压阀(4)设置在所述高压气泵(1)内，用于设定气压初始值；所述调压阀(4)一端与所述高压气泵出气口(3)相连通，另一端上设有调压阀出气口(44)和调压阀进气口(41)；所述阀座(43)为挡板，中间具有开口，水平设置；其中：调压阀出气口(44)、阀座(43)、高压气泵出气口(3)，从高到低依次设置；

中间气室(9)，所述中间气室(9)一侧设有中间气室进气口(94)和中间气室出气口(93)；所述中间气室(9)用于恒定中间气室(9)气压等于所述调压阀(4)的设定气压初始值；另一侧设有与所述穿心式气动千斤顶装置连接的通道；

第一导气管(5)，所述第一导气管(5)用于连接所述调压阀出气口(44)和中间气室进气口(94)；

第二导气管(7)，所述第二导气管(7)用于连接所述调压阀进气口(41)和中间气室出气口(93)；

所述调压阀(4)包括：

阀座(43)，所述阀座(43)设置于调压阀(4)下端；所述阀座(43)上具有开口，所述开口为所述高压气泵出气口(3)排出气体进入所述调压阀出气口(44)的通道；

推杆(42)，所述推杆(42)设置于调压阀(4)内，所述推杆(42)用于接收从所述中间气室(9)通过调压阀进气口(41)传输来的气体所造成的气体压力，在所述气体压力作用下向所述阀座(43)端移动。

2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述高压气泵(1)为电动高压气泵。

3.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述第一导气管连接所述调压阀出气口(44)和中间气室进气口(94)的方式为可拆卸连接；

和/或所述第二导气管(7)连接所述调压阀进气口(41)和中间气室出气口(93)的方式为可拆卸连接。

4.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述推杆(42)包括：

阀芯(422)，所述阀芯(422)设置在所述推杆(42)下端，用于堵塞所述阀座(43)上的所述开口；

弹簧(421)，所述弹簧(421)套设于所述推杆(42)上，在推杆(42)受到从所述中间气室(9)通过调压阀进气口(41)传输来的气体所造成的气体压力时，发生弹性形变。

5.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述穿心式气动千斤顶装置包括：

阀门(92)，所述阀门(92)设置在第三导气管(10)的前端，为第一高压气体(91)进入第三导气管(10)的开关；

第三导气管(10)，所述第三导气管(10)用于连接所述阀门(92)及环形气室(11)；

环形气室(11)，所述环形气室(11)设有环形气室进气口；所述环形气室进气口通过与所述第三导气管(10)相连，接收由所述中间气室(9)传输来的第一高压气体(91)；

环形活塞(114)，所述环形活塞(114)设置与所述环形气室(11)内且与所述环形气室(11)内壁紧密接触；

挡板，所述挡板设置在环形气室(11)内壁且位于所述环形气室进气口上端。

6.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述万能实验机装置包括：

万能实验机(16)，所述万能实验机(16)用于给所述待测试锚杆试件提供冲击反力；

万能实验机夹头，设置在所述万能实验机上；所述万能实验机夹头具有压力传感器，用于夹持所述待测试锚杆试件；

计算机处理终端，连接所述压力传感器，获取所述待测试锚杆试件在冲击荷载作用后所产生的力学性能变化信号。

7.一种锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置的使用方法，其特征在于，该锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置为权利要求1-6任一项所述的装置，该方法包括：

通过气体增压装置运作驱动活塞进行打气，打出的气体进入气压调节装置；

进入气压调节装置内的气体，增大到等于气压调节装置设定的气压初始值；关闭高压气泵电源；

使气压调节装置内的气体，进入穿心式气动千斤顶装置，对待测试锚杆试件产生冲击荷载；

万能实验机装置收集到待测试锚杆试件在冲击荷载作用下的力学特性变化数据，分析并获得测试锚杆试件的实验结果。

Images