CN116558969B - 一种锚杆抗拔性能检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种锚杆抗拔性能检测装置，涉及工程检测领域，其包括沿锚杆依次套设的支架平台、拉拔油缸和卡环油缸；所述拉拔油缸内部设置有第一油腔，所述拉拔油缸靠近支架平台的一端连接有第一油嘴，所述第一油嘴与第一油腔连通；所述卡环油缸连接有伸入拉拔油缸的拉拔活塞，所述卡环油缸内部设置有第二油腔，所述卡环油缸外侧连接有第二油嘴，所述第二油嘴与第二油腔连通，所述卡环油缸中部滑动连接有卡环活塞，所述卡环活塞一端位于第二油腔内、另一端用于抵接锚杆。本申请具有检测装置拆装便捷且不容易对锚杆造成破坏的优点。

Description

一种锚杆抗拔性能检测装置

技术领域

本申请涉及工程检测的领域，尤其是涉及一种锚杆抗拔性能检测装置。

背景技术

锚杆支护具有施工快速、支护稳定等优点，广泛应用于边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室施工中。为防止支护失效，减少事故的发生，需要及时进行质量检测，如锚杆的拉拔试验。

锚杆的拉拔试验通常采用穿心式千斤顶和加载反力装置的组合作为检测装置，而穿心式千斤顶和锚杆之间的连接方式多为楔子插入的过盈连接，拆卸时候需要用锤子进行敲打，拆装效率低，且容易对锚杆造成损伤，有待改进。

发明内容

为了提高拆装效率，本申请提供一种锚杆抗拔性能检测装置。

本申请提供的一种锚杆抗拔性能检测装置采用如下的技术方案：

一种锚杆抗拔性能检测装置，包括沿锚杆依次套设的支架平台、拉拔油缸和卡环油缸；

所述拉拔油缸内部设置有第一油腔，所述拉拔油缸靠近支架平台的一端连接有第一油嘴，所述第一油嘴与第一油腔连通；

所述卡环油缸连接有伸入拉拔油缸的拉拔活塞，所述卡环油缸内部设置有第二油腔，所述卡环油缸外侧连接有第二油嘴，所述第二油嘴与第二油腔连通，所述卡环油缸中部滑动连接有卡环活塞，所述卡环活塞一端位于第二油腔内、另一端用于抵接锚杆。

通过采用上述技术方案，将检测装置安装在锚杆处，并连接注油系统，先往第二油腔内注油，使得卡环活塞受压而朝向锚杆移动直至抵紧，再往第一油腔内注油，使得卡环油缸具有背离拉拔油缸移动的趋势，进而实现对锚杆的拉拔，可用于锚杆的拉拔试验。

锚杆与检测装置的连接方式为摩擦力抱紧方式，油压越大，锚杆受到卡环活塞的抱紧力越大。拆卸时，抽出卡环油缸内的油，卡环活塞便会远离锚杆移动，检测装置与锚杆之间的拆装便捷且不容易对锚杆造成破坏。

可选的，所述卡环活塞连接有卡环头。

通过采用上述技术方案，卡环头可采用高摩擦系数的材料，保证对锚杆的抱紧效果。

可选的，所述卡环油缸中部设置有供锚杆穿过的通孔，所述第二油腔包括环形腔和径向腔，所述径向腔一端与环形腔连通、另一端与通孔连通，所述径向腔沿卡环油缸径向设置，所述卡环活塞位于径向腔内部。

通过采用上述技术方案，油压对卡环活塞的作用方向单一，有效提高对锚杆的抱紧效果。

可选的，所述支架平台沿背离拉拔油缸的方向依次设置的平板、伸缩杆和垫板，所述平板垂直于锚杆，所述伸缩杆设置有多个，所述垫板用于抵紧岩体。

通过采用上述技术方案，支架平台能够自适应调平，无需对岩体外壁进行修整，提高效率。

可选的，所述伸缩杆包括套筒以及与套筒滑动连接的杆体，所述套筒内部设置有用于对杆体施加推力的第一弹簧，所述平板和垫板之间设置有定距组件。

通过采用上述技术方案，多个杆体在第一弹簧作用下均能够抵紧垫板，再通过定距组件对平板和垫板的距离进行限制即可。相比于以往常见的调平结构，操作更为直接简单。

可选的，所述定距组件包括多个与垫板铰接的定距条，所述定距条靠近平板的一侧间隔滑动穿设有多个钩块，所述钩块靠近垫板的侧面为钩面，所述钩面与定距条靠近平面的侧面夹角为锐角，所述平板背离垫板的一侧设置有供钩块卡入的卡槽，所述卡槽沿平板外圈呈环形设置，所述平板外侧设置有多个凹槽，所述凹槽内设置有用于外顶定距条的顶条，所述顶条与凹槽底壁之间设置有第二弹簧。

通过采用上述技术方案，将平板靠近垫板推动至所有杆体均抵紧垫板时，转动定距条至贴合平板侧面，接着松开平板，在第一弹簧作用下，平板背离垫板移动，使得钩块卡入卡槽，使得平板在未受压时相对垫板的位置相对固定。由于平板和垫板各处的距离不等，通过顶条外顶定距条，能够使对应钩块与卡槽内壁抵紧，提高定距组件对于平板的支撑性。

可选的，所述平板靠近垫板的一侧设置有与凹槽连通的解锁槽，所述解锁槽内设置有解锁条，所述顶条设置有供解锁条卡入的限位孔。

通过采用上述技术方案，拔出解锁条后，顶条才能在第二弹簧的作用下外顶定距条。

可选的，所述平板和垫板之间设置有牵拉组件，所述牵拉组件包括与平板连接的牵拉绳和卷扬机以及与垫板连接的牵拉轮，所述牵拉绳绕过牵拉轮后收卷在卷扬机处。

通过采用上述技术方案，通过驱动卷扬机，能够控制平板和垫板的距离，操作省力。

可选的，所述杆体外侧螺纹连接有锁定螺母。

通过采用上述技术方案，通过旋拧锁定螺母至抵接套筒，便能对伸缩杆的长度进行固定，保证伸缩杆对平板的支撑性，防止平板受压后滑移。

可选的，所述平板中部固定穿设有定位套，所述定位套内壁与锚杆外壁贴合。

通过采用上述技术方案，增大接触面积，保证平板相对锚杆的垂直度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、通过卡环油缸的设置，使得锚杆与检测装置的连接方式转为摩擦力抱紧方式，油压越大，锚杆受到卡环活塞的抱紧力越大，检测装置与锚杆之间的拆装便捷且不容易对锚杆造成破坏。

2、通过自适应调平的支架平台的设置，一是操作快速便捷，二是适用范围广，无需对大部分岩壁进行修整，进而有效节约制作不同尺寸支架平台的材料，省力节能。

附图说明

图1是本申请实施例一的锚杆抗拔性能检测装置的结构示意图；

图2是本申请实施例一的锚杆抗拔性能检测装置的剖视结构图；

图3是本申请实施例二的支架平台的正视示意图；

图4是本申请实施例二的支架平台的俯视示意图；

图5是图4沿A-A线的剖视图；

图6是本申请实施例二的平板和定距条的剖视结构图；

图7是本申请实施例二的伸缩杆的剖视结构图。

附图标记说明：1、支架平台；11、平板；111、卡槽；112、凹槽；113、解锁槽；12、伸缩杆；121、套筒；122、杆体；123、第一弹簧；124、锁定螺母；13、垫板；14、定距组件；141、定距条；142、钩块；1421、钩面；15、顶条；16、第二弹簧；17、解锁条；18、牵拉组件；181、牵拉绳；182、牵拉轮；183、卷扬机；19、定位套；2、拉拔油缸； 21、第一油腔；22、第一油嘴；3、卡环油缸；31、第二油腔；311、环形腔；312、径向腔；32、第二油嘴；33、卡环活塞；34、卡环头；35、通孔；4、拉拔活塞；5、锚杆。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种锚杆抗拔性能检测装置。

实施例一：

参照图1，锚杆抗拔性能检测装置包括沿锚杆5背离岩体方向依次设置的支架平台1、拉拔油缸2和卡环油缸3。支架平台1、拉拔油缸2和卡环油缸3均套设于锚杆5外侧，其中，支架平台1起到适配岩体表面以形成垂直于锚杆5轴心线的支撑表面，拉拔油缸2用于对锚杆5施加往外拉拔的作用力以实现锚杆5拉拔性能检测，卡环油缸3用于抱紧锚杆5以提供区别于传统结构的锚杆5连接方式。需要说明的是，锚杆抗拔性能检测方法与现有技术并无实质区别，在此不再赘述。

具体地，支架平台1安装前需要对岩体表面进行修整，以便于支架平台1平稳抵紧岩体。若岩体表面不方便修整的，需要定制支架平台1，保证支架平台1背离岩体的支撑表面垂直于锚杆5轴心线。

参照图1，拉拔油缸2内部设置有第一油腔 21，第一油腔 21呈环形且开口背向支架平台1。拉拔油缸2靠近支架平台1的一端连接有第一油嘴22，第一油嘴22与第一油腔 21连通。

参照图1、图2，卡环油缸3靠近拉拔油缸2的一侧固定连接有伸入第一油腔 21的拉拔活塞4，拉拔活塞4和第一油缸的截面尺寸契合。往第一油腔 21内注油，便能卡环油缸3背离拉拔油缸2移动。

参照图1、图2，卡环油缸3中部供锚杆5穿过的孔为通孔35，卡环油缸3内部设置有第二油腔31，第二油腔31包括环形腔311和径向腔312，环形腔311轴心线与锚杆5轴心线共线。径向腔312绕环形腔311轴心线等间隔设置有四个且沿卡环油缸3径向设置，径向腔312一端与环形腔311连通、另一端与通孔35连通。卡环油缸3外侧固定连接有第二油嘴32，第二油嘴32与环形腔311连通。卡环油缸3中部滑动连接有四个卡环活塞33，卡环活塞33位于对应径向腔312内部。卡环活塞33靠近锚杆5的一侧卡接有卡环头34，卡环头34由橡胶材料制成。

往第二油腔31内注油，使得卡环活塞33受压而朝向锚杆5移动，四个卡环头34抵紧锚杆5，使得卡环油缸3相对锚杆5之间具有摩擦力，且油压越大，锚杆5受到的抱紧力越大，进而使得卡环油缸3相对锚杆5固定。

本申请实施例一的锚杆抗拔性能检测装置的实施原理为：

先将检测装置安装在锚杆5处，并连接注油系统，先往第二油腔31内注油，使得卡环油缸3相对锚杆5固定，再往第一油腔 21内注油，使得卡环油缸3具有背离拉拔油缸2移动的趋势，进而实现对锚杆5的拉拔。

拆卸时，抽出卡环油缸3内的油，卡环活塞33便会远离锚杆5移动，便能轻松拆下检测装置。

实施例二：

与实施例一的区别仅在于，支架平台1的结构不同，实施例一的支架平台1无法自适应调平。

具体地，参照图3，支架平台1沿背离拉拔油缸2的方向依次设置的平板11、伸缩杆12和垫板13。其中，平板11背离垫板13的表面垂直于锚杆5轴心线以起到提供支撑表面的作用，伸缩杆12用于自适应平板11各处与岩体表面的距离，垫板13抵接于岩体以起到平整作用。

进一步地，平板11中部固定穿设有定位套19，定位套19内壁与锚杆5外壁贴合。

参照图3、图4，为防止平板11背离垫板13移动，平板11和垫板13之间设置有定距组件14。定距组件14包括四个间隔铰接于垫板13外侧的定距条141，定距条141沿其长度方向间隔贯穿设置有多个斜孔，斜孔处滑动穿设有钩块142。斜孔相对两个内壁之间固定连接有固定杆，钩块142设置有供固定杆穿过的条孔。钩块142靠近垫板13的侧面为钩面1421，钩面1421与定距条141靠近平面的侧面夹角为锐角。

条孔靠近平板11的一端内壁与固定杆贴合时，钩块142靠近平板11的一端处于斜孔内而未相对定距条141伸出。条孔远离平板11的一端内壁与固定杆贴合时，钩块142靠近平板11的一端相对定距条141伸出。

参照图4、图5，平板11背离垫板13的一侧设置有供钩块142卡入的卡槽111，卡槽111沿平板11外圈呈环形设置。将定距条141靠近平板11转动后，正对于平板11外侧面的定距条141会被顶走，而其中一钩块142会处于平板11背离垫板13的一侧而起到限位作用。

参照图6，由于岩体表面并不平整，因此平板11和垫板13各处距离不同，可能存在四个定距条141转动至贴合平板11外侧面时，部分离近平板11表面的钩块142与平板11表面存在间隙的情况，无法保证平板11各处受力均匀。为此，平板11外侧设置有四个凹槽112，凹槽112与斜孔相错位而正对定距条141侧边。凹槽112内设置有用于外顶定距条141的顶条15，顶条15能够相对平板11滑动而伸出或收回凹槽112，顶条15与凹槽112底壁之间设置有第二弹簧16，第二弹簧16对顶条15施加以推力。平板11靠近垫板13的一侧设置有与凹槽112连通的解锁槽113，解锁槽113内设置有解锁条17，解锁条17能够相对平板11滑动且滑动方法垂直于顶条15。顶条15贯穿设置有供解锁条17卡入的限位孔。

当顶条15收回凹槽112时，将解锁条17卡入限位孔，使得顶条15无法移出凹槽112。此时，解锁条17受到挤压而存在摩擦力，同样不容易移动。

若部分离近平板11表面的钩块142与平板11表面存在间隙时，拔出对应解锁条17后，顶条15在第二弹簧16的作用下外顶定距条141直至钩块142抵接于卡槽111内壁，进而使得对应钩块142能够起到限位作用。

需要说明的是，顶条15能够满足大部分情况下将钩块142抵接卡槽111内壁，即便存在少许无法抵接支撑的情况，其余离近平板11表面的钩块142仍能发挥作用。

参照图7，伸缩杆12包括套筒121、与套筒121滑动连接的杆体122以及与杆体122螺纹连接的锁定螺母124。套筒121与平板11固定连接，杆体122与垫板13抵接。套筒121内部设置有用于对杆体122施加推力的第一弹簧123，第一弹簧123一端与套筒121内底壁固定连接、另一端与杆体122固定连接。四个杆体122均与垫板13抵接后，通过定距组件14对平板11和垫板13之间的距离进行固定，再旋拧锁定螺母124至抵接套筒121，便能对伸缩杆12的长度进行固定，保证伸缩杆12对平板11的支撑性，使得平板11无法靠近垫板13移动，防止平板11受压后滑移。

参照图3，为了便于调节平板11和垫板13的距离，平板11和垫板13之间设置有牵拉组件18。牵拉组件18包括与平板11连接的牵拉绳181和卷扬机183以及与垫板13连接的牵拉轮182，牵拉绳181一端与平板11固定连接、另一端绕过牵拉轮182后收卷在卷扬机183处。需要说明的是，卷扬机183可以为小型电动式，也可以为手动式。通过驱动卷扬机183，能够控制平板11和垫板13的距离，操作省力。

本申请实施例二的支架平台1的实施原理为：

先将垫板13抵接于岩体，再驱动卷扬机183，使得平板11靠近垫板13移动至所有杆体122均抵紧垫板13，第一弹簧123处于压缩状态，接着转动定距条141至贴合平板11侧面，并使四个离近平板11背离垫板13的表面的钩块142滑出至靠近平板11，略微放松卷扬机183，使得其中一钩块142因第一弹簧123的复位力而受到平板11的挤压，其余钩块142处拉出解锁条17，使得顶条15外顶，最后旋拧锁定螺母124至抵接套筒121，完成支架平台1自适应调平安装。

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 (4)

1.一种锚杆抗拔性能检测装置，其特征在于，包括沿锚杆(5)依次套设的支架平台(1)、拉拔油缸(2)和卡环油缸(3)；

所述拉拔油缸(2)内部设置有第一油腔(21)，所述拉拔油缸(2)靠近支架平台(1)的一端连接有第一油嘴(22)，所述第一油嘴(22)与第一油腔(21)连通；

所述卡环油缸(3)连接有伸入拉拔油缸(2)的拉拔活塞(4)，所述卡环油缸(3)内部设置有第二油腔(31)，所述卡环油缸(3)外侧连接有第二油嘴(32)，所述第二油嘴(32)与第二油腔(31)连通，所述卡环油缸(3)中部滑动连接有卡环活塞(33)，所述卡环活塞(33)一端位于第二油腔(31)内、另一端用于抵接锚杆(5)；

所述支架平台(1)沿背离拉拔油缸(2)的方向依次设置的平板(11)、伸缩杆(12)和垫板(13)，所述平板(11)垂直于锚杆(5)，所述伸缩杆(12)设置有多个，所述垫板(13)用于抵紧岩体；

所述伸缩杆(12)包括套筒(121)以及与套筒(121)滑动连接的杆体(122)，所述套筒(121)内部设置有用于对杆体(122)施加推力的第一弹簧(123)，所述平板(11)和垫板(13)之间设置有定距组件(14)；

所述定距组件(14)包括多个与垫板(13)铰接的定距条(141)，所述定距条(141)靠近平板(11)的一侧间隔滑动穿设有多个钩块(142)，所述钩块(142)靠近垫板(13)的侧面为钩面(1421)，所述钩面(1421)与定距条(141)靠近平面的侧面夹角为锐角，所述平板(11)背离垫板(13)的一侧设置有供钩块(142)卡入的卡槽(111)，所述卡槽(111)沿平板(11)外圈呈环形设置，所述平板(11)外侧设置有多个凹槽(112)，所述凹槽(112)内设置有用于外顶定距条(141)的顶条(15)，所述顶条(15)与凹槽(112)底壁之间设置有第二弹簧(16)；

所述平板(11)靠近垫板(13)的一侧设置有与凹槽(112)连通的解锁槽(113)，所述解锁槽(113)内设置有解锁条(17)，所述顶条(15)设置有供解锁条(17)卡入的限位孔；

所述平板(11)和垫板(13)之间设置有牵拉组件(18)，所述牵拉组件(18)包括与平板(11)连接的牵拉绳(181)和卷扬机(183)以及与垫板(13)连接的牵拉轮(182)，所述牵拉绳(181)绕过牵拉轮(182)后收卷在卷扬机(183)处；

所述杆体(122)外侧螺纹连接有锁定螺母(124)。

2.根据权利要求1所述的一种锚杆抗拔性能检测装置，其特征在于：所述卡环活塞(33)连接有卡环头(34)。

3.根据权利要求1所述的一种锚杆抗拔性能检测装置，其特征在于：所述卡环油缸(3)中部设置有供锚杆(5)穿过的通孔(35)，所述第二油腔(31)包括环形腔(311)和径向腔(312)，所述径向腔(312)一端与环形腔(311)连通、另一端与通孔(35)连通，所述径向腔(312)沿卡环油缸(3)径向设置，所述卡环活塞(33)位于径向腔(312)内部。

4.根据权利要求1所述的一种锚杆抗拔性能检测装置，其特征在于：所述平板(11)中部固定穿设有定位套(19)，所述定位套(19)内壁与锚杆(5)外壁贴合。