CN112014220A - 一种用于锚杆拉拔检测的调平装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于锚杆拉拔检测的调平装置和施工方法，包括调平板、升降机构和支撑机构，升降机构可拆卸的设置在调平板和支撑机构之间，支撑机构和升降机构连接，支撑机构设有万向调节单元，以使得调平板多角度调节。本发明的调平装置克服了在山区高速公路的边坡锚杆拉拔试验检测中遇到的钢垫板与坡面贴合不紧密的问题，及锚杆不能轴心受力等情况，可适用于各种坡率、角度及开挖后岩体破碎、坡面不平的边坡锚杆检测，解决了在破碎边坡中因坡面不平对锚杆检测带来的困难。

Description

一种用于锚杆拉拔检测的调平装置及施工方法

技术领域

本发明涉及工程检测设备领域，尤其是涉及一种用于锚杆拉拔检测的调平装置及施工方法。

背景技术

在山区高速公路边坡锚杆拉拔试验检测时经常遇到钢垫板与坡面贴合不紧密的问题。尤其在遇到岩体破碎、风化严重等石质边坡时，开挖后坡面不平整或存在个别岩石凸起严重的情况会给锚杆拉拔检测试验带来严重的困扰。一方面：凸起石块导致锚杆非轴心受力，其次某些锚杆与边坡存在一定角度，并不垂直时，锚杆拉拔仪不能实现角度调节，上述两种情况均会导致锚杆所承受的拉拔力处于偏心状态，检测不能反应锚杆的真实受力情况；另一方面：钢垫板因坡面不平不能均匀受力，在检测过程中千斤顶经常发生倾斜、偏移，导致拉拔试验在加荷过程中力值突然下降，严重影响试验数据的收集。

中国专利文献CN 208443653 U一种用于外露锚杆拉拔试验的调平装置，配合拉拔仪使用，完成对外露锚杆的拉拔试验，包括支撑板、调节板和至少三个调平螺栓，所述支撑板、调节板上均设有与外露锚杆相配合的第一通孔，所述支撑板与调节板之间通过连接组件固定连接，所述调节板上设有所述与调平螺栓相配合的螺纹孔，各调平螺栓分别安装在所述螺纹孔内；所述拉拔仪的底座承托于支撑板上，外露锚杆依次穿过调节板和支撑板上的第一通孔并安装在拉拔仪的锚杆测量孔内。该方案结构通过垫板放置在坡面，无法解决垫板与凹凸坡面紧贴，支腿受力不均、易产生偏心及滑动的问题。

中国专利文献CN 210293868 U一种锚杆拉拔检测的调平装置，包括螺帽、垫片、上垫板、固定支撑杆、调平螺栓、提环和下垫板，上垫板右方连接有固定支撑杆，固定支撑杆右端内部设有调平螺栓，调平螺栓上螺纹连接有螺帽，螺帽左端配合有垫片，垫片套装于调平螺栓上，垫片设于螺帽与固定支撑杆之间；所述调平螺栓右端连接有下垫板，下垫板两端对称设有提环。该方案主要通过下垫板和螺杆对锚杆进行调平，但是下垫板为一个整体，无法解决凹凸坡面紧贴，支腿受力不均、易产生偏心及滑动的问题。

中国专利文献CN202974756U 一种锚杆拉拔仪使用的辅助支架，包括上下设置的上托盘和中心具有一个通孔的下托盘，以及多个脚腿、多个升降杆和固定件，升降杆的一端与下托盘连接，另一端穿过上托盘 ；升降杆通过固定件与上托盘可拆卸连接 ；脚腿的上端与上托盘连接，且脚腿位于下托盘外侧 ；还可以设置拉杆。使用锚杆拉拔仪时油缸放置在下托盘上，不与泥土接触，油缸放置稳定，测量结果准确，且能够灵活调节，适于测试长在斜坡上的植物 ；利用拉杆可以测量无枝干植物或者植物枝干直径超过油缸孔径的植物。该方案结构复杂，主要通过脚腿对锚杆进行调平，但是脚腿无法调节，因此无法解决凹凸坡面紧贴，支腿受力不均、易产生偏心及滑动的问题。

上述的问题在坡面不平整的锚杆拉拔检测试验中经常导致现场工作量的加大和拉拔试验结果的准确性。针对在坡面不平的锚杆拉拔检测中遇到的问题，本发明提出了一种适用于破碎边坡的锚杆拉拔检测调平装置及施工方法，通过检测调平装置，能较好的解决石质边坡坡面不平对锚杆检测带来的困扰，提高试验数据准确率，且能避免重复工作，提高工作效率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于锚杆拉拔检测的调平装置及施工方法，克服在山区高速公路边坡锚杆拉拔试验检测中遇到的钢垫板与坡面贴合不紧密的问题及锚杆不能轴心受力等情况，解决石质边坡坡面不平对锚杆检测带来的困扰，提高试验数据准确率，避免重复工作，使用不方便，工作效率较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于锚杆拉拔检测的调平装置，包括调平板、升降机构和支撑机构，升降机构可拆卸的设置在调平板和支撑机构之间，支撑机构和升降机构连接，支撑机构设有万向调节单元，以使得调平板多角度调节。

优选方案中，所述支撑机构包括支撑腿垫板，支撑腿垫板固设于检测面，支撑腿垫板上端设有固定台，固定台和万向调节单元连接。

优选方案中，所述万向调节单元包括撑杆，撑杆一端固设有球形铰接头，球形铰接头可转动的设置在固定台内，撑杆外侧还设有螺纹。

优选方案中，所述升降机构包括套筒和多个调节锁紧螺母，套筒套设于撑杆，多个调节锁紧螺母分别设置在套筒两侧，调节锁紧螺母和撑杆螺纹连接，所述调节锁紧螺母两侧对称设有手柄。

优选方案中，所述支撑腿垫板还设有伸缩杆，伸缩杆两端分别和支撑腿垫板及撑杆铰接。

优选方案中，所述调平板包括第一通孔和第二通孔，第一通孔位于调平板中间，第二通孔对称设置在调平板上，第二通孔直径小于套筒外径，第二通孔直径大于撑杆外径，调平板两侧对称设有提环。

优选方案中，所述通孔上部还设有定位机构，定位机构包括支座，支座上沿周向滑设有多个第一滑道，第一滑道设有滑块，滑块一侧设有滑轨，滑轨上滑设有卡爪，卡爪位于第二滑道，多个滑块之间连接有手持环, 卡爪一端还设有橡胶垫片。

优选方案中， 所述滑块另一侧设有滑板，滑板滑设于第一滑道，滑板中间设有固定孔，固定孔和手持环通过连杆连接固定，滑板上还设有用于固定滑块的腰圆槽，第一滑道一侧设有多个与腰圆槽相对应的螺纹通孔。

优选方案中，一种用于破碎边坡的锚杆拉拔检测调平施工方法，包括以下步骤：

S1.组装撑杆，在撑杆一侧安装调节锁紧螺母，将套筒套在撑杆上，直至套筒抵靠于调节锁紧螺母；

S2.将撑杆露出套筒的一端穿过调平板上的第二通孔，安装调节锁紧螺母并紧固，随后在第一通孔上安装定位机构；

S3.将S2组装好的调平装置通过第二通孔初步固定在带检测锚杆上，并初步清理支撑腿垫板接触坡面范围内的浮石、虚渣；

S4.通过球形铰接头调节撑杆和支撑腿垫板之间的多角度，使4个支撑腿垫板与坡面贴合紧密；

S5.调整定位机构以使得锚杆轴心和定位机构轴心重合；

S6.调节伸缩杆的长度，以使得支撑腿垫板和撑杆固定牢靠，保证支撑腿垫板和坡面贴合牢靠；

S7.调节支撑腿垫板上对应的调节锁紧螺母，并固定调整调平板的角度；

S8.安装锚杆拉拔检测千斤顶及仪器，进行锚杆拉拔检测试验。

优选方案中，待开始下一锚杆的拉拔检测试验时，先拆卸零件并移至下一检测点，重复S1-S8所述步骤。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

解决了相关技术中锚杆检测辅助装置及钢垫板不能与凹凸坡面紧贴，支腿受力不均、易产生偏心及滑动的情况。同时本发明可通过调节升降螺杆使调平钢板与待检测锚杆垂直，可适用于不同坡率及角度的边坡锚杆拉拔检测。

1、本发明锚杆拉拔检测调平装置中可调节调平钢板角度，可适用于不同的边坡坡率及任意角度的锚杆拉拔检测，保证锚杆轴心受力，真实反映锚杆施工质量，较好的解决了锚杆于坡面垂直的边坡锚杆检测中锚杆不能轴心受力的情况；

2、本发明锚杆拉拔检测调平装置采用四块支腿锚垫板与坡面接触，且可通过球形铰进行调节垫板角度从而保证垫板与坡面紧贴，基本不受边坡地形及个别凸起石块的限制。较好的解决了石质破碎边坡中锚杆检测中经常发生支垫不实，导致的偏斜、非轴心受力、检测结果失真等情况；

3、本发明锚杆拉拔检测调平装置能适用于不用坡面、不同角度的锚杆检测，保证锚杆轴心受力、检测装置支垫稳定、密实，提高试验数据准确率，避免重复工作，提高工作效率；

4、本发明主要结构简洁，钢板、无缝钢管、垫板、螺母均是工地常见的原材料，可以在施工现场就地取材，且加工难度小，成本低，能多次循环利用，便于在施工检测中推广运用。

5、本发明为组合结构，使用时组装简便、快捷，且可拆拆卸成螺杆、螺母、钢管、钢板四大组件，占用空间小，便于运输。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明整体示意图；

图2俯视示意图；

图3是本发明正视示意图；

图4是本发明A-A视向剖面图；

图5是本发明右视示意图；

图6是本发明B-B视向剖面图；

图7是本发明滑块和卡爪安装整体示意图；

图8是本发明滑块和卡爪安装正视图；

图9是本发明滑块和卡爪安装俯视图；

图10是本发明滑块和卡爪安装左视图；

图11是本发明定位机构整体示意图；

图12是本发明定位机构正视图；

图13是本发明定位机构俯视图；

图14是本发明C-C视向剖面图；

图15是本发明安装施工示意图；

图中：调平板1；提环101；第一通孔102；第二通孔103；升降机构2；套筒201；调节锁紧螺母202；手柄203；支撑机构3；支撑腿垫板301；固定台302；伸缩杆303；万向调节单元4；撑杆401；球形铰接头402；定位机构5；支座501；卡爪502；第二滑道503；手持环504；滑块505；固定孔506；连杆507；腰圆槽508；螺纹孔509；滑板510；第一滑道511；滑轨512；锚杆6。

具体实施方式

实施例1

如图1~15 所示，一种用于锚杆拉拔检测的调平装置，包括调平板1、升降机构2和支撑机构3，升降机构2可拆卸的设置在调平板1和支撑机构3之间，支撑机构3和升降机构2连接，支撑机构3设有万向调节单元4，以使得调平板1多角度调节。调平板1采用10mm厚钢板制成40cm×40cm左右的正方形板制作，四边倒圆角去披锋和毛刺，由此结构，升降机构2上端连接调平板1，通过调整升降机构2的高度，以使得能调节支撑机构3和调平板1的距离，从而满足锚杆6能穿过调平板1，万向调节单元4能根据需要调整不同的角度，保证支撑机构3贴合坡面，从而保证调平板1和锚杆6垂直。

优选方案中，所述支撑机构3包括支撑腿垫板301，支撑腿垫板301固设于检测面，支撑腿垫板301上端设有固定台302，固定台302和万向调节单元4连接。由此机构，支撑腿垫板301和地面贴合，从而为调平板 1提供良好的支撑，同时万向调节单元4保证了对于不同地面都能贴合紧密。

优选方案中，所述万向调节单元4包括撑杆401，撑杆401一端固设有球形铰接头402，球形铰接头402可转动的设置在固定台302内，撑杆401外侧还设有螺纹。撑杆401选择长40cm左右的φ28mm丝杆,由此结构，以使得调节球形铰接头402角度即可调节撑杆401的角度。

优选方案中，所述升降机构2包括套筒201和多个调节锁紧螺母202，套筒201套设于撑杆401，多个调节锁紧螺母202分别设置在套筒201两侧，调节锁紧螺母202和撑杆401螺纹连接，所述调节锁紧螺母202两侧对称设有手柄203。套筒201采用长15cm左右的φ42无缝钢管制作，由此结构，调节锁紧螺母202和撑杆401螺纹连接，通过调节锁紧螺母202可以根据需要调整套筒201在撑杆401上的位置，手柄203使得操作更加方便，可以通过手柄203完成调节锁紧螺母202的拧紧和松开。

优选方案中，所述支撑腿垫板301还设有伸缩杆303，伸缩杆303两端分别和支撑腿垫板301及撑杆401铰接。伸缩杆至少包括电推杆，液压杆和多孔连杆中的一种，优选的采用多根多孔连杆，连杆材质采用铸铁制成，使用时可以通过螺栓固定连接以调整整体的工作长度，由此结构，以使得支撑腿垫板301和撑杆401之间连接牢固，整体刚性更强，能更好的支撑调平板1。

优选方案中，所述调平板1包括第一通孔102和第二通孔103，第一通孔102位于调平板1中间，第二通孔103对称设置在调平板1上，第二通孔103直径小于套筒201外径，第二通孔103直径大于撑杆201外径，调平板1两侧对称设有提环101。第一通孔102为直径φ40mm圆孔，第二通孔103为直径φ30mm圆孔，提环101采用钢板挖孔或钢筋弯曲而成，对称焊接在调平板1两侧，由此结构，撑杆401贯穿第二通孔103，套筒201套设在撑杆401上并承托调节板1，提环101能方便移动调平板1的位置。

优选方案中，所述通孔102上部还设有定位机构5，定位机构5包括支座501，支座上沿周向滑设有多个第一滑道511，第一滑道511设有滑块505，滑块505一侧设有滑轨512，滑轨512上滑设有卡爪502，卡爪502位于第二滑道503，多个滑块505之间连接有手持环504,卡爪502一端还设有橡胶垫片。优选的，设置3个滑块505，互成120°，由此结构，手持环504将3个滑块固定连接，通过提升手持环504以使得3个滑块505在第一滑道511内联动上升，从而给卡爪502施加力的作用，卡爪502在滑轨512上滑动的同时，因为第二滑道503的限制因此沿第二滑道503向第一通孔102的方向运动，3个卡爪502同时动作保证了自定心的效果，进而卡爪502能将锚杆6夹持紧固，卡爪前端设有橡胶垫则能避免夹持时对锚杆6的损伤。

优选方案中，所述滑块505另一侧设有滑板510，滑板510滑设于第一滑道511，滑板510中间设有固定孔506，固定孔506和手持环504通过连杆507连接固定，滑板510上还设有用于固定滑块505的腰圆槽508，第一滑道511一侧设有多个与腰圆槽509相对应的螺纹通孔509。由此结构，以使得通过连杆507固定手持环504和滑块505，提升手持环504则可以驱动滑板510在第一滑道511内滑动从而带动滑块上升，当在手持环504提升到合适位置时，拧紧安装在螺纹通孔509内的螺钉，因为螺纹通孔509和腰圆槽508正对，当螺钉抵靠并压住腰圆槽508时即可保证滑块501的固定，优选的在螺钉前端增加防滑涂层，保证螺钉和腰圆槽508之间的紧密贴合。

优选方案中，一种用于破碎边坡的锚杆拉拔检测的调平施工方法，包括以下步骤：

S1.组装撑杆401，在撑杆401一侧安装调节锁紧螺母202，将套筒201套在撑杆401上，直至套筒201抵靠于调节锁紧螺母202；

S2.将撑杆401露出套筒201的一端穿过调平板1上的第二通孔103，安装调节锁紧螺母202并紧固，随后在第一通孔102上安装定位机构5；

S3.将S2组装好的调平装置通过第二通孔102初步固定在带检测锚杆上，并初步清理支撑腿垫板301接触坡面范围内的浮石、虚渣；

S4.通过球形铰接头402调节撑杆401和支撑腿垫板301之间的多角度，使4个支撑腿垫板301与坡面贴合紧密；

S5.调整定位机构5以使得锚杆轴心和定位机构5轴心重合；

S6.调节伸缩杆303的长度，以使得支撑腿垫板301和撑杆401固定牢靠，保证支撑腿垫板301和坡面贴合牢靠；

S7.调节支撑腿垫板301上对应的调节锁紧螺母202，并固定调整调平板1的角度；

S8.安装锚杆拉拔检测千斤顶及仪器，进行锚杆拉拔检测试验。

由此结构，通过调整撑杆来控制调平板1的角度，定位机构5辅助完成不同直径锚杆的精准定位，保证了测量装置千斤顶和锚杆轴线重合，避免了检测过程中锚杆的拉拔检测中心处于偏心受理状态，撑杆401通过球形铰接头402与支撑腿垫板301连接，可以转动任意角度从而更好地与破碎坡面贴合，保证了整体的稳定性。

优选方案中，待开始下一锚杆的拉拔检测试验时，先拆卸零件并移至下一检测点，重复S1-S8所述步骤。由此结构，调平板1、套筒201、调节锁紧螺母202、支撑腿垫板301、固定台302、伸缩杆303、撑杆401、定位机构5，可以很方便的进行组装和拆卸，全部部件可以单独拆卸，便于运输及携带，不占用过多空间，使用时简单和方便。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于锚杆拉拔检测的调平装置，其特征是：包括调平板（1）、升降机构（2）和支撑机构（3），升降机构（2）可拆卸的设置在调平板（1）和支撑机构（3）之间，支撑机构（3）和升降机构（2）连接，支撑机构（3）设有万向调节单元（4），以使得调平板（1）多角度调节。

2.根据权利要求1所述一种用于锚杆拉拔检测的调平装置，其特征是：所述支撑机构（3）包括支撑腿垫板（301），支撑腿垫板（301）固设于检测面，支撑腿垫板（301）上端设有固定台（302），固定台（302）和万向调节单元（4）连接。

3.根据权利要求1所述一种用于锚杆拉拔检测的调平装置，其特征是：所述万向调节单元（4）包括撑杆（401），撑杆（401）一端固设有球形铰接头（402），球形铰接头（402）可转动的设置在固定台（302）内，撑杆（401）外侧还设有螺纹。

4.根据权利要求1所述一种用于锚杆拉拔检测的调平装置，其特征是：所述升降机构（2）包括套筒（201）和多个调节锁紧螺母（202），套筒（201）套设于撑杆（401），多个调节锁紧螺母（202）分别设置在套筒（201）两侧，调节锁紧螺母（202）和撑杆（401）螺纹连接，所述调节锁紧螺母（202）两侧对称设有手柄（203）。

5.根据权利要求2所述一种用于锚杆拉拔检测的调平装置，其特征是：所述支撑腿垫板（301）还设有伸缩杆（303），伸缩杆（303）两端分别和支撑腿垫板（301）及撑杆（401）铰接。

6.根据权利要求1所述一种用于锚杆拉拔检测的调平装置，其特征是：所述调平板（1）包括第一通孔（102）和第二通孔（103），第一通孔（102）位于调平板（1）中间，第二通孔（103）对称设置在调平板（1）上，第二通孔（103）直径小于套筒（201）外径，第二通孔（103）直径大于撑杆（201）外径，调平板（1）两侧对称设有提环（101）。

7.根据权利要求6所述一种用于锚杆拉拔检测的调平装置，其特征是：所述通孔（102）上部还设有定位机构（5），定位机构（5）包括支座（501），支座上沿周向滑设有多个第一滑道（511），第一滑道（511）设有滑块（505），滑块（505）一侧设有滑轨（512），滑轨（512）上滑设有卡爪（502），卡爪（502）位于第二滑道（503），多个滑块（505）之间连接有手持环（504）, 卡爪（502）一端还设有橡胶垫片。

8.根据权利要求7所述一种用于锚杆拉拔检测的调平装置，其特征是：所述滑块（505）另一侧设有滑板（510），滑板（510）滑设于第一滑道（511），滑板（510）中间设有固定孔（506），固定孔（506）和手持环（504）通过连杆（507）连接固定，滑板（510）上还设有用于固定滑块（505）的腰圆槽（508），第一滑道（511）一侧设有多个与腰圆槽（509）相对应的螺纹通孔（509）。

9.一种用于锚杆拉拔检测的调平施工方法，其特征是：包括以下步骤：

S1.组装撑杆（401），在撑杆（401）一侧安装调节锁紧螺母（202），将套筒（201）套在撑杆（401）上，直至套筒（201）抵靠于调节锁紧螺母（202）；

S2.将撑杆（401）露出套筒（201）的一端穿过调平板（1）上的第二通孔（103），安装调节锁紧螺母（202）并紧固，随后在第一通孔（102）上安装定位机构（5）；

S3.将S2组装好的调平装置通过第二通孔（102）初步固定在带检测锚杆上，并初步清理支撑腿垫板（301）接触坡面范围内的浮石、虚渣；

S4.通过球形铰接头（402）调节撑杆（401）和支撑腿垫板（301）之间的多角度，使4个支撑腿垫板（301）与坡面贴合紧密；

S5.调整定位机构（5）以使得锚杆轴心和定位机构（5）轴心重合；

S6.调节伸缩杆（303）的长度，以使得支撑腿垫板（301）和撑杆（401）固定牢靠，保证支撑腿垫板（301）和坡面贴合牢靠；

S7.调节支撑腿垫板（301）上对应的调节锁紧螺母（202），并固定调整调平板（1）的角度；

S8.安装锚杆拉拔检测千斤顶及仪器，进行锚杆拉拔检测试验。

10.根据权利要求9所述一种用于锚杆拉拔检测的调平施工方法，其特征是：待开始下一锚杆的拉拔检测试验时，先拆卸调平装置并移至下一检测点，重复S1-S8所述步骤。

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