CN112098216A - 一种锚杆的拉拔试验装置及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种锚杆的拉拔试验装置，涉及建筑检测领域，其包括支撑架，支撑架上竖直滑动连接有滑动杆，滑动杆的下端设置有锁具，支撑架上设置有对滑动杆施加竖直方向作用力的驱动机构；锁具包括水平设置于滑动杆下端的安装板，安装板的外圈位置处竖直且均匀分布有多个夹杆，夹杆的中部位置铰接于安装板，且下端内壁设置有用于夹持锚杆的夹块，并且滑动杆上设置有用于固定夹杆的锁定机构。本申请具有以下优点和效果：通过设置可调节且方便调节的锁具，实现不同直径锚杆的夹持固定，同时实现锚杆的快速检测，提高了试验装置的适配性。

Description

一种锚杆的拉拔试验装置及其试验方法

技术领域

本申请涉及建筑检测领域，特别涉及一种锚杆的拉拔试验装置及其试验方法。

背景技术

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，锚固段是指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域。

中国专利CN205301084U公开了一种隧道锚杆拉拔试验反力装置，其包括锚具和千斤顶，还包括通过连接套与锚杆连接固定的加长锚杆和对千斤顶进行支撑的支撑套，加长锚杆依次穿过支撑套、千斤顶与锚具连接紧固。

相关技术中的试验装置在工作中时，需要利用连接套对锚杆和加长锚杆进行固定，然后再对锚杆进行拉拔检测。但是当对不同直径的锚杆进行检测时，就需要测量锚杆的直径，然后根据锚杆的直径更换不同规格的连接套，影响试验装置的适配性，有待改进。

发明内容

为了提高试验装置的适配性，本申请的目的是提供一种锚杆的拉拔试验装置。

本申请提供的一种锚杆的拉拔试验装置采用如下的技术方案：一种锚杆的拉拔试验装置，包括支撑架，所述支撑架上竖直滑动连接有滑动杆，所述滑动杆的下端设置有锁具，所述支撑架上设置有对所述滑动杆施加竖直方向作用力的驱动机构；所述锁具包括水平设置于所述滑动杆下端的安装板，所述安装板的外圈位置处竖直且均匀分布有多个夹杆，所述夹杆的中部位置铰接于所述安装板，且下端内壁设置有用于夹持锚杆的夹块，并且所述滑动杆上设置有用于固定所述夹杆的锁定机构。

通过采用上述技术方案，当使用上述试验装置时，将支撑架放置于地面上，并使锁具对准锚杆，同时使锚杆位于多个夹杆之间的位置处。然后利用锁定机构控制夹杆的上端相互远离并对夹杆进行固定，使夹杆下端的夹块压紧锚杆的外壁，实现锁具的锁紧。最后再利用驱动机构对滑动杆施加向上的作用力，并将作用力传递至锚杆位置处，随后记录作用力的大小，实现锚杆的拉拔试验。因此通过设置可调节且方便调节的锁具，实现不同直径锚杆的夹持固定，同时实现锚杆的快速检测，提高了试验装置的适配性。

可选的：所述驱动机构包括一对设置于所述支撑架上端面的油缸，一对所述油缸分布于所述滑动杆的两侧；所述滑动杆的上端水平设置有横梁，所述油缸的活塞杆与所述横梁的下端面相固定；所述支撑架的上端面设置有横跨所述横梁的龙门架，所述龙门架的下端面设置有一对分别抵触所述横梁两端上端面的压力传感器。

通过采用上述技术方案，当对锚杆施加作用力时，利用油缸对横梁施加向上的作用力，此时通过横梁将作用力反馈至压力传感器位置，随后即可通过压力传感器显示的数值判断锚杆所受的拉拔力，实现锚杆拉拔试验。因此通过设置结构简洁，并且工作稳定的驱动机构，实现锚杆的稳定拉拔试验，达到了高效稳定检测的效果。

可选的：所述龙门架的下端面竖直设置有用于抵触所述横梁上端面的防护柱。

通过采用上述技术方案，当锚杆出现松动现象时，由于油缸一直施加作用力，因此在惯性的作用下，横梁将猛烈的向上运动。因此通过设置防护柱供横梁撞击，限制横梁的运动距离，对压力传感器起到一定的防护效果，避免压力传感器出现损坏现象，保证整个试验装置的使用稳定性。

可选的：所述锁定机构包括竖直滑动连接于所述滑动杆外壁的锁定块，所述锁定块的外壁抵触所述夹杆的上端内壁；所述滑动杆的外壁设置有位于所述锁定块上方的锁定板，所述锁定板位于所述支撑架的下方，并且所述锁定板与所述锁定块之间设置有电缸。

通过采用上述技术方案，当对锚杆进行夹持固定时，利用电缸控制锁定块向下运动，此时利用锁定块控制夹杆沿着铰接处翻转，实现锚杆的夹持固定。并且在锚杆的拉拔试验中，随着拉拔力的增加，可以增大电缸对锁定块的作用力，即增大夹杆对锚杆的夹持力，保证锁具与锚杆之间的稳定连接固定，避免两者之间出现脱离现象，从而增大了锁具以及整个试验装置的使用稳定性，实现锚杆的稳定拉杆试验。

可选的：所述夹杆设置有四个，并且所述安装板上贯穿设置有四个供所述夹杆穿设的通孔，所述安装板上水平设置有四个分别连通四个所述通孔的调节孔，并且四个所述调节孔相互连通；每个所述调节孔内均滑动连接有调节杆，所述夹杆水平贯穿设置有多个供所述调节杆穿设的调整孔，多个所述调整孔沿所述夹杆的长度方向均匀分布。

通过采用上述技术方案，当利用夹杆对不同直径锚杆进行夹持固定时，夹杆的最下端的高度位置将决定夹杆的最小夹持范围，因此当不同直径锚杆进行夹持固定时，将调节杆取出，然后驱动夹杆向下或向上运动，同时通过调节杆与调整孔的插接配合，实现夹杆的固定，即实现夹杆最下端高度位置的调节，从而实现锁具夹持范围的进一步调节。因此通过设置夹持范围可调节且方便调节的锁具，进一步实现对不同直径锚杆的夹持固定，从而提高了试验装置的适配性。

可选的：其中一个所述调节杆的两端均设置有卡槽，与其相连接的一对所述调节杆的一端设置有用于嵌入所述卡槽内的卡块，且另一端贯穿设置有供另一个所述调节杆穿设的卡孔，并且所述安装板上设置有用于对另一个所述调节杆进行固定的固定机构。

通过采用上述技术方案，当对夹杆进行固定时，先将带有卡齿的调节杆插入与其相对应的调节孔内，并使卡槽对准与其相连通的一对调节孔。然后将带有卡块的调节杆插入与其相对应的调节孔内，并使卡块嵌入卡槽内，实现其中三个调节杆之间的限位固定。然后将最后的调节杆插入与其相对应的调节孔内，并使该调节杆穿设过与其相对应的一对调节杆上的卡孔，实现四个调节杆之间的限位固定。最后再利用固定机构对最后的调节杆进相固定，即可实现所有固定杆的锁紧固定。因此通过设置相互配合的调节杆，实现所有调节杆之间的相互制约和锁紧固定，只设置一个固定机构，即可实现所有调节杆的全部固定，从而实现调节杆的快速拆装。

可选的：所述固定机构包括一对设置于所述安装板外壁的固定杆，所述固定杆滑动连接于所述安装板的外壁，一对所述固定杆相互靠近的一端之间设置有弹簧，并且另一个所述调节杆上贯穿设置有供所述固定杆插接的固定孔。

通过采用上述技术方案，当解除固定机构时，控制一对固定杆相互靠近，此时固定杆压动弹簧压缩，并逐渐脱离固定孔。当固定杆完全脱离固定孔时，实现固定机构的解除。当锁紧固定机构时，松开固定杆，此时弹簧弹开并控制一对固定杆相互远离。直至固定杆插接固定孔时，即可实现固定机构的锁紧。因此通过设置结构简洁，并且锁紧与解除过程轻松方便的固定机构，实现调节杆的快速锁紧和解除。

可选的：四个所述调节杆的两端均设置有磁铁。

通过采用上述技术方案，通过设置磁铁，当取卸调节杆时，可以利用磁铁的磁性使调节杆吸附外界的杆体，实现调节杆的快速取出。

为了提高检测效率，本申请的目的是提供一种锚杆的拉拔试验方法。

本申请提供的一种锚杆的拉拔试验方法采用如下的技术方案：一种锚杆的拉拔试验方法，应用了上述的拉拔试验装置，包括如下步骤：

S1，将试验装置放置于地面，并对四周位置找平，使支撑架处于完全水平状态；

S2，对锚杆裸露在外的部分进行清理，然后利用锁具对锚杆裸露在外的部分进行夹持固定；

S3，对滑动杆以及锁具持续施加向上的作用力，并且作用力的大小持续增大，同时记录作用力的数值大小；

S4，待测量完毕后，解除作用力，同时将锁具拆除，完成锚杆拉拔试验。

通过采用上述技术方案，采用独特的试验装置，利用试验装置独特的特性以及简洁的试验方法，实现对不同直径锚杆的快速拉拔试验，提高了锚杆的拉拔检测效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置可调节且方便调节的锁具，实现不同直径锚杆的夹持固定，同时实现锚杆的快速检测，提高了试验装置的适配性；

2.通过设置结构简洁，并且工作稳定的驱动机构，实现锚杆的稳定拉拔试验，达到了高效稳定检测的效果；

3.通过设置高稳定性的锁定机构，保证锁具与锚杆之间的稳定连接固定，增大了锁具以及整个试验装置的使用稳定性，实现锚杆的稳定拉杆试验；

4.通过设置夹持范围可调节且方便调节的锁具，进一步实现对不同直径锚杆的夹持固定，从而提高了试验装置的适配性；

5.通过设置相互配合的调节杆，实现所有调节杆之间的相互制约和锁紧固定，只设置一个固定机构，即可实现所有调节杆的全部固定，从而实现调节杆的快速拆装。

附图说明

图1是实施例的结构示意图；

图2是实施例的锁具的结构示意图；

图3是实施例的安装板的结构示意图；

图4是实施例的固定机构的结构示意图。

附图标记：1、支撑架；2、滑动杆；3、锁具；31、安装板；32、夹杆；33、通孔；34、夹块；35、调节孔；36、调节杆；361、卡槽；362、卡块；363、卡孔；37、磁铁；38、调整孔；4、驱动机构；41、油缸；42、横梁；43、龙门架；44、压力传感器；45、防护柱；5、锁定机构；51、锁定块；52、锁定板；53、电缸；6、固定机构；61、固定杆；62、弹簧；63、固定孔。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

实施例1：如图1所示，一种锚杆的拉拔试验装置，包括支撑架1，支撑架1上竖直滑动连接有滑动杆2。滑动杆2的下端设置有锁具3，支撑架1上设置有对滑动杆2施加竖直方向作用力的驱动机构4。

当使用上述试验装置时，将支撑架1放置于地面上，并使锁具3对准锚杆，同时对支撑架1四周位置找平，使支撑架1处于完全水平状态。然后利用锁具3对锚杆进行锁紧固定后，利用驱动机构4对滑动杆2施加向上的作用力，并将作用力传递至锚杆位置处，随后记录作用力的大小，实现锚杆的拉拔试验。

如图1、图2所示，锁具3包括水平设置于滑动杆2下端的安装板31，安装板31的外圈位置处竖直且均匀分布有四个夹杆32，并且安装板31上贯穿设置有四个供夹杆32穿设的通孔33。

如图1、图2所示，每个夹杆32的中部位置均铰接于安装板31，且下端内壁设置有用于夹持锚杆的夹块34，并且滑动杆2上设置有用于固定夹杆32的锁定机构5。

当对不同直径的锚杆进行固定时，使锚杆位于多个夹杆32之间的位置处，然后利用锁定机构5控制夹杆32的上端相互远离并对夹杆32进行固定，使夹杆32下端的夹块34压紧锚杆的外壁，实现不同直径锚杆的锁紧固定。

如图1、图2所示，锁定机构5包括竖直滑动连接于滑动杆2外壁的锁定块51，锁定块51的外壁抵触夹杆32的上端内壁。

如图1、图2所示，滑动杆2的外壁设置有位于锁定块51上方的锁定板52，锁定板52位于支撑架1的下方，并且锁定板52与锁定块51之间设置有电缸53。

当对锚杆进行夹持固定时，利用电缸53控制锁定块51向下运动，此时即可利用锁定块51的外边缘位置控制夹杆32的上端相互远离，并使夹杆32沿着铰接处翻转，实现锚杆的夹持固定。

并且在锚杆的拉拔试验中，随着拉拔力的增加，可以增大电缸53对锁定块51的作用力，即始终增大夹杆32对锚杆的夹持力，保证锁具3与锚杆之间的稳定连接固定。

如图2、图3所示，安装板31上水平设置有四个分别连通四个通孔33的调节孔35，并且四个调节孔35相互连通。每个调节孔35内均滑动连接有调节杆36，夹杆32转动连接于调节杆36，并且每个调节杆36的两端均设置有磁铁37。

如图2、图3所示，夹杆32水平贯穿设置有多个供调节杆36穿设的调整孔38，并且多个调整孔38沿夹杆32的长度方向均匀分布。

如图2、图3所示，其中一个调节杆36的两端均设置有卡槽361，与其相连接的一对调节杆36的一端设置有用于嵌入卡槽361内的卡块362，且另一端贯穿设置有供另一个调节杆36穿设的卡孔363，并且安装板31上设置有用于对另一个调节杆36进行固定的固定机构6。

当利用夹杆32对不同直径锚杆进行夹持固定时，夹杆32的最下端的高度位置将决定夹杆32的最小夹持范围。因此当不同直径锚杆进行夹持固定时，先将全部的调节杆36取出，然后驱动夹杆32向下或向上运动。

然后将调节杆36插入调节孔35内，并通过调节杆36与夹杆32上的调整孔38的插接配合，实现夹杆32的固定。即实现夹杆32最下端高度位置的调节，从而实现锁具3夹持范围的进一步调节。

并且当对四个夹杆32进行固定时，先将带有卡齿的调节杆36插入与其相对应的调节孔35内，并使卡槽361对准与其相连通的一对调节孔35。然后将带有卡块362的调节杆36插入与其相对应的调节孔35内，并使卡块362嵌入卡槽361内，实现其中三个调节杆36之间的限位固定。

然后将最后的调节杆36插入与其相对应的调节孔35内，并使该调节杆36穿设过与其相对应的一对调节杆36上的卡孔363，实现四个调节杆36之间的限位固定。最后再利用固定机构6对最后的调节杆36进相固定，即可实现所有固定杆61的锁紧固定。

如图3、图4所示，固定机构6包括一对设置于安装板31外壁的固定杆61，固定杆61滑动连接于安装板31的外壁。一对固定杆61相互靠近的一端之间设置有弹簧62，并且另一个调节杆36上贯穿设置有供固定杆61插接的固定孔63。

当解除固定机构6时，控制一对固定杆61相互靠近，此时固定杆61压动弹簧62压缩，并逐渐脱离固定孔63。当固定杆61完全脱离固定孔63时，实现固定机构6的解除。

当锁紧固定机构6时，松开固定杆61，此时弹簧62弹开并控制一对固定杆61相互远离。直至固定杆61插接固定孔63时，即可实现固定机构6的锁紧。

如图1所示，驱动机构4包括一对设置于支撑架1上端面的油缸41，一对油缸41分布于滑动杆2的两侧。滑动杆2的上端水平设置有横梁42，油缸41的活塞杆与横梁42的下端面相固定。

如图1所示，支撑架1的上端面设置有横跨横梁42的龙门架43，龙门架43的下端面设置有一对分别抵触横梁42两端上端面的压力传感器44和用于抵触横梁42上端面的防护柱45。

当对锚杆施加作用力时，利用油缸41对横梁42施加向上的作用力，此时通过横梁42将作用力反馈至压力传感器44位置，随后即可通过压力传感器44显示的数值判断锚杆所受的拉拔力，实现锚杆拉拔试验。

并且当锚杆出现松动现象时，通过设置防护柱45供横梁42撞击，限制横梁42的运动距离，避免横梁42猛烈的向上运动。因此避免压力传感器44出现损坏现象，保证整个试验装置的使用稳定性。

实施例2：一种锚杆的拉拔试验方法，应用了上述的拉拔试验装置，包括如下步骤：

S1，将试验装置放置于地面，并对四周位置找平，使支撑架1处于完全水平状态；

S2，对锚杆裸露在外的部分进行清理，然后利用锁具3对锚杆裸露在外的部分进行夹持固定；

S3，对滑动杆2以及锁具3持续施加向上的作用力，并且作用力的大小持续增大，同时记录作用力的数值大小；

S4，待测量完毕后，解除作用力，同时将锁具3拆除，完成锚杆拉拔试验。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种锚杆的拉拔试验装置，其特征在于：包括支撑架(1)，所述支撑架(1)上竖直滑动连接有滑动杆(2)，所述滑动杆(2)的下端设置有锁具(3)，所述支撑架(1)上设置有对所述滑动杆(2)施加竖直方向作用力的驱动机构(4)；

所述锁具(3)包括水平设置于所述滑动杆(2)下端的安装板(31)，所述安装板(31)的外圈位置处竖直且均匀分布有多个夹杆(32)，所述夹杆(32)的中部位置铰接于所述安装板(31)，且下端内壁设置有用于夹持锚杆的夹块(34)，并且所述滑动杆(2)上设置有用于固定所述夹杆(32)的锁定机构(5)。

2.根据权利要求1所述的一种锚杆的拉拔试验装置，其特征在于：所述驱动机构(4)包括一对设置于所述支撑架(1)上端面的油缸(41)，一对所述油缸(41)分布于所述滑动杆(2)的两侧；

所述滑动杆(2)的上端水平设置有横梁(42)，所述油缸(41)的活塞杆与所述横梁(42)的下端面相固定；

所述支撑架(1)的上端面设置有横跨所述横梁(42)的龙门架(43)，所述龙门架(43)的下端面设置有一对分别抵触所述横梁(42)两端上端面的压力传感器(44)。

3.根据权利要求2所述的一种锚杆的拉拔试验装置，其特征在于：所述龙门架(43)的下端面竖直设置有用于抵触所述横梁(42)上端面的防护柱(45)。

4.根据权利要求1所述的一种锚杆的拉拔试验装置，其特征在于：所述锁定机构(5)包括竖直滑动连接于所述滑动杆(2)外壁的锁定块(51)，所述锁定块(51)的外壁抵触所述夹杆(32)的上端内壁；

所述滑动杆(2)的外壁设置有位于所述锁定块(51)上方的锁定板(52)，所述锁定板(52)位于所述支撑架(1)的下方，并且所述锁定板(52)与所述锁定块(51)之间设置有电缸(53)。

5.根据权利要求1所述的一种锚杆的拉拔试验装置，其特征在于：所述夹杆(32)设置有四个，并且所述安装板(31)上贯穿设置有四个供所述夹杆(32)穿设的通孔(33)，所述安装板(31)上水平设置有四个分别连通四个所述通孔(33)的调节孔(35)，并且四个所述调节孔(35)相互连通；

每个所述调节孔(35)内均滑动连接有调节杆(36)，所述夹杆(32)水平贯穿设置有多个供所述调节杆(36)穿设的调整孔(38)，多个所述调整孔(38)沿所述夹杆(32)的长度方向均匀分布。

6.根据权利要求5所述的一种锚杆的拉拔试验装置，其特征在于：其中一个所述调节杆(36)的两端均设置有卡槽(361)，与其相连接的一对所述调节杆(36)的一端设置有用于嵌入所述卡槽(361)内的卡块(362)，且另一端贯穿设置有供另一个所述调节杆(36)穿设的卡孔(363)，并且所述安装板(31)上设置有用于对另一个所述调节杆(36)进行固定的固定机构(6)。

7.根据权利要求6所述的一种锚杆的拉拔试验装置，其特征在于：所述固定机构(6)包括一对设置于所述安装板(31)外壁的固定杆(61)，所述固定杆(61)滑动连接于所述安装板(31)的外壁，一对所述固定杆(61)相互靠近的一端之间设置有弹簧(62)，并且另一个所述调节杆(36)上贯穿设置有供所述固定杆(61)插接的固定孔(63)。

8.根据权利要求6所述的一种锚杆的拉拔试验装置，其特征在于：四个所述调节杆(36)的两端均设置有磁铁(37)。

9.一种锚杆的拉拔试验方法，应用了如权利要求1-8任一所述的拉拔试验装置，其特征在于：包括如下步骤：

S1，将试验装置放置于地面，并对四周位置找平，使支撑架(1)处于完全水平状态；

S2，对锚杆裸露在外的部分进行清理，然后利用锁具(3)对锚杆裸露在外的部分进行夹持固定；

S3，对滑动杆(2)以及锁具(3)持续施加向上的作用力，并且作用力的大小持续增大，同时记录作用力的数值大小；

S4，待测量完毕后，解除作用力，同时将锁具(3)拆除，完成锚杆拉拔试验。

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