CN203811520U - 树脂锚杆锚固质量测试专用实验台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及检测用实验台，特别是一种树脂锚杆锚固质量测试专用实验台。可以在本实用新型上模拟煤矿巷道现场锚杆锚固情况，对锚杆锚固质量的检测包括拉拔检测和无损检测进行研究，探索出准确科学的锚固质量检测方法，同时对影响锚固力大小的因素进行探究，还可以对树脂锚固剂的锚固性能进行检验，得到性能最佳的锚固剂。其解决的技术方案是：一种由箱体、无损检测系统和拉拔系统等组成的树脂锚杆锚固质量测试专用实验台来探究锚固质量准确的测试方式，并对提高锚固质量提供较大的帮助，对于巷道锚杆支护的研究具有推动作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测用实验台，特别是一种树脂锚杆锚固质量测试专用实验台。
背景技术
煤矿巷道锚杆支护大多采用非全长黏接式树脂锚杆，由于锚杆支护方式具有施工成本低、速度快、工人劳动强度减轻等优点，因而成为井巷与岩土工程的主要支护加固方式。树脂锚杆支护技术虽然已经取得了很大的进步，但由于煤矿井巷工程的围岩条件复杂性以及工程的隐蔽性，施工质量控制比较困难，因锚杆支护失效造成的巷道冒顶事故时有发生。目前随着煤层开采深度加大，加上煤岩体自身的复杂性和不确定性，出现了深部高应力巷道、特大断面巷道、强烈采动影响巷道等复杂条件的支护难题，给树脂锚杆支护质量的准确检测提出了更高的要求。煤矿现场针对锚杆支护质量检测的手段主要有拉拔检测和无损检测，对锚杆支护质量监督确实具有一定的作用，但无论哪种检测手段都存在较多得局限性，测试结果往往与实际受力状况存在较大差异。因此在实验室进一步详细地对锚杆锚固质量进行拉拔检测和无损检测的研究，探索出准确科学的锚固质量检测方法，同时对影响锚固力大小的因素进行探究和对树脂锚固剂的锚固性能进行检验是很有必要的。故应用矿山压力学科的基础知识，开发出一个在实验室能模拟煤矿锚杆锚固情况，并在其上进行锚固质量测试的实验台势在必行。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种树脂锚杆锚固质量测试专用实验台，可有效解决在实验室对锚固质量检测进行研究，保证与煤矿现场条件相似，确保锚杆锚固质量准确检测并提高其锚固质量。
本实用新型解决的技术方案是，包括箱体、无损检测系统和拉拔检测系统，所述的箱体尺寸是1000×1000×1000mm，由固定在地面上的中间板、盛放混凝土底板、起支撑作用的立柱、起挡作用的挡板和起压实作用的压板组成；无损检测系统由安装在锚杆上面的检波器、发射激振信号的震源和接收信号装置组成；拉拔系统由安装在锚杆上面的环形油缸、控制油缸缩进的手动泵、高压油管和数显表组成，箱体内装有混凝土，箱体内留有锚杆孔。
本实用新型是一种可以在实验室模拟煤矿锚杆锚固情况，为巷道锚杆锚固质量检测提供平台，先在仿真实验平台里面装好配置好的与现场煤岩强度相当的混凝土，中间用PVC管留有锚杆孔，将PVC管拔出，往锚杆孔内添加树脂锚固剂，然后可以在实验平台上 面通过手持式锚杆钻机往锚杆孔内打锚杆，可以通过拉拔检测和无损检测对锚杆锚固质量进行检测研究，探索出准确科学的锚固质量检测方法，同时对影响锚固力大小的因素进行探究和对树脂锚固剂的锚固性能进行检验，借助于此实验台可以对锚杆锚固质量的准确检测及提高锚固质量提供较大的帮助，对于巷道锚杆支护的研究具有推动作用。
附图说明
图1为本实用新型的结构立体图。
图2为本实用新型的结构主视图。
图3为本实用新型的结构侧视图。
具体的实施方式
以下结合附图对实用新型的具体实施方式作以详细描述。
由图1-3所示，本实用新型包括箱体、无损检测系统和拉拔检测系统，所述的箱体尺寸是1000×1000×1000mm，由固定在地面上的中间板1、盛放混凝土底板2、起支撑作用的立柱3、起挡作用的挡板4和起压实作用的压板5组成；无损检测系统由安装在锚杆7上面的检波器8、发射激振信号的震源和接收信号装置组成；拉拔系统由安装在锚杆9上面的环形油缸10、控制油缸缩进的手动泵、高压油管和数显表组成，箱体内装有混凝土11，箱体内留有锚杆孔6。
所述的箱体是由立柱3和可拆卸的玻璃钢挡板4围成的，挡板4尺寸是1000×400×10mm，在每一面有3个排列，共有12个挡板组成，顶部有起压实作用的压板5。
所述的无损检测系统中检波器8通过底座安装在锚杆7上，底座中心有螺纹孔，固定在锚杆7螺纹上，底座上面有直径5mm的小孔，通过销钉和检波器8连接。
所述的拉拔系统中环形油缸10是空心的，内径为50mm，套在锚杆9之上，环形油缸10上端通过夹板和螺母固定在锚杆9上面，下端通过夹板放在混凝土模型11之上。
由上述可以看出，本实用新型是由地脚螺栓固定在基础之上，支撑上面箱体的重量，玻璃钢挡板是可以拆卸的，它一共有4面12块组成，无论是在做模型还是拆模型都是方便的，它是透明的，通过它可以观察到箱子内的实验状况；锚杆孔6是有多组的，方便与做多组不同的实验；锚固体的锚固质量包括锚固的密实程度和锚固段的长度可以通过改变锚固剂的用量来实现，锚杆在锚杆孔中的居中度可以改变，锚杆的直径也可以变换；锚固体的锚固质量首先可以通过拉拔试验来实现，对环形油缸进行加压可以将锚杆从锚杆孔中拉拔出来；还可以通过无损检测实验分别来实现，然后可以将二者结果进行对比分析；还可以通过检测对不同锚固剂的锚固性能进行检验校核。
本实用新型结构新颖独特，与煤矿现场巷道锚杆支护锚固状况相似，可以模拟多种条件下的不同锚固质量，可以重复实验多次，有助于对锚杆锚固质量进行检测研究，探索出准确科学的锚固质量检测方法，还有利于研究影响锚固力大小的因素，同时还能检验校核锚固剂的锚固性能，总之对于预防巷道冒顶事故、提高锚杆锚固质量都有很大的推动作用。
本实用新型为了达到使用效果，在制作时，箱体通过中间板2与地面连接之前必须要向基础坑内浇灌混凝土，捣实后方可通过地脚螺栓固定在地面上；在做配比混凝土模型时，一定要事先预留有PVC管，在PVC管子上涂上液压油，使管子外表面光滑，用压板给配比混凝土压结实，混凝土装好稍过一段时间，待锚杆孔成形后，将PVC管从锚杆孔内抽出来。必须等到配比混凝土凝固、强度达到最大时，才能往钻孔内打锚杆；锚固剂固化后才能进行锚固质量的检测。
本实用新型的工作原理是：
本实用新型的目的就在于提供一种能够在实验室模拟煤矿巷道现场锚杆锚固状况，从而可以在本实用新型上进行一系列与锚固质量检测相关的实验，最终实现锚固质量的准确检测并提高锚固体极限承载力。玻璃钢挡板4是无色透明的、可以拆卸的板，方便模型的装配和拆卸，通过挡板4还可以观察箱体内模型的受力变化情况。制作模型的过程中，将PVC管预先留在模型内部，由于PVC管外表面事先已经涂上润滑油，等到模型固化后就可以将PVC管从模型箱内部抽出来，这样锚杆孔6就可以形成，通过变换PVC管直径的大小就可以得到实验所需的不同直径的锚杆孔6。在锚杆孔的顶部添加树脂锚固剂，通过手持式的锚杆钻机将锚杆锚固在锚杆孔内。锚杆外漏端头可以通过拉拔系统10和无损检测系统8对锚杆锚固质量进行检测。锚固体的锚固质量主要包括锚固段的长度和锚固体的密实度，其可以通过锚固剂的变化来实现。影响锚固力因素主要包括锚杆直径的大小、锚杆居中度、锚杆孔的大小以及锚固剂的质量等，可以通过变换不同的锚杆、改变锚杆在锚杆孔内的居中度、改变PVC管的外径和改变锚固剂的不同配比方法。
本实用新型的工作过程是：
由于煤矿巷道现场条件的复杂性和恶劣性，要对锚杆锚固质量准确检测方法进行探索和对影响锚固力的因素进行研究存在一定的困难和局限性，因此在实验室设计了树脂锚杆锚固质量测试实验台。如图所示，将本实用新型的设备按照一定的步棸进行正确的安装。首先在位置合理的地面上，按照基础图，开挖基础坑，向基础坑内浇灌混凝土，并捣实，安放中间板，在地脚孔内穿入地脚螺栓。基础浇灌15天后，紧固地脚螺栓的螺母。安装挡板，添加配比混凝土，将PVC管外面涂油，用PVC管预留锚杆孔，用压板压实，模型固化后， 将PVC抽出。然后往锚杆孔内添加树脂锚固剂，用手持式的锚杆钻机将锚杆锚固。锚固好以后，用拉拔系统和无损检测系统分别检测锚固体的锚固质量，锚固质量可以通过改变锚固剂的用量实现，通过重复实验对比分析检测结果，对结果进行分析和研究，对误差进行讨论分析，以得到更准确的检测方法。研究锚杆直径对锚固力的影响通过变换不同直径的锚杆；研究锚杆居中度对锚固力的影响通过改变锚杆的居中度；研究锚杆孔对锚固力的影响通过对不同锚固孔进行实验；研究锚固剂是否合格，通过在本实用新型上进行检验；研究不同锚固剂对锚固力的影响，通过对不同配比的锚固剂进行实验研究，得到最佳锚固质量的锚固剂。
Claims (4)
1.一种树脂锚杆锚固质量测试专用实验台，包括箱体、无损检测系统和拉拔检测系统，其特征在于，所述的箱体尺寸是1000×1000×1000mm，由固定在地面上的中间板(1)、盛放混凝土底板(2)、起支撑作用的立柱(3)、起挡作用的挡板(4)和起压实作用的压板(5)组成；无损检测系统由安装在锚杆(7)上面的检波器(8)、发射激振信号的震源和接收信号装置组成；拉拔系统由安装在锚杆(9)上面的环形油缸(10)、控制油缸缩进的手动泵、高压油管和数显表组成，箱体内装有混凝土(11)，箱体内留有锚杆孔(6)。
2.根据权利要求1所述的树脂锚杆锚固质量测试专用实验台，其特征在于，所述的箱体是由立柱(3)和可拆卸的玻璃钢挡板(4)围成的，挡板(4)尺寸是1000×400×10mm，在每一面有3个排列，共有12个挡板组成，顶部有起压实作用的压板(5)。
3.根据权利要求1所述的树脂锚杆锚固质量测试专用实验台，其特征在于，所述的无损检测系统中检波器(8)通过底座安装在锚杆(7)上，底座中心有螺纹孔，固定在锚杆(7)螺纹上，底座上面有直径5mm的小孔，通过销钉和检波器(8)连接。
4.根据权利要求1所述的树脂锚杆锚固质量测试专用实验台，其特征在于，所述的拉拔系统中环形油缸(10)是空心的，内径为50mm，套在锚杆(9)之上，环形油缸(10)上端通过夹板和螺母固定在锚杆(9)上面，下端通过夹板放在混凝土模型(11)之上。
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2013
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