CN212568249U - 一种直筒式连接拉拔实验装置 - Google Patents

Abstract

一种直筒式连接拉拔实验装置,包括可调节支座、拉拔连接件；所述可调节支座包括承载板，承载板下端铰接有可伸缩支腿，可伸缩连杆一端与可伸缩支腿铰接、另一端与承载板铰接，承载板、可伸缩连杆、可伸缩支腿构成稳定的三角形结构；所述拉拔连接件包括左连接部、右连接部，左连接部、右连接部拼合后中心形成圆孔，圆孔与拉杆、锚杆配合连接；左连接部、右连接部拼合后外部呈圆筒状且上下设有锥形螺纹部，锥形螺帽穿过拉杆、锚杆并与锥形螺纹部螺纹锁紧。本实用新型提供的一种直筒式连接拉拔实验装置，包括支座和连接件，可对各种地形条件下外露较短锚杆进行接长和拉拔试验，并能够有效保证试验结果的准确性。

Description

一种直筒式连接拉拔实验装置

技术领域

本实用新型涉及拉拔实验设备，尤其是一种直筒式连接拉拔实验装置。

背景技术

在进行锚杆抗拔力试验的过程中有较多因素会导致检测结果出现偏差，其中最重要的一个原因是中空千斤顶加荷轴线与锚杆轴线出现夹角，导致检测结果总是大于锚杆实际轴向受力，夹角越大，结果偏差也越大。造成这种偏差的主要原因有：1）、锚杆抗拔力试验装置自身倾角多变，上倾、下倾、水平、竖直等几乎360范围内都有；2）、锚杆所处部位不同，有坡面、洞室边墙、顶拱等不同形式；3）、外露面状况多变，有刚开挖完成的原始土质、风化石、石质边坡，喷射混凝土面。

目前采用的方法是在安装锚杆拉拔仪中空千斤顶之前先放一块钢制垫板，增大锚杆加载过程中外露面的承载能力，减小局部変形的影响，但由于外露面凸凹不平以及在垫板覆盖范围内受力变形不一致，始终无法保证钢制垫板与锚杆轴线垂直，为了最大限度减少夹角，需要多次预拉在钢制垫板下增加垫块来保证接近垂直，实验过程繁琐，预处理周期较长，且仍无法保证结果准确可靠。

另外，在锚杆设计中为了确保锚杆的长期使用功能，有些部位的锚杆设计外露往往较短，后期结构施工后需要完全覆盖，以防锚杆长期外露造成锈蚀，但过短的外露导致锚杆抗拔力试验时无法安装锚杆拉拔仪，因此就需要加长，目前通用做法主要有两个：一种是：将外露较短的部分用帮条焊的形式焊接一根同型号的加长钢筋用于进行拉拔试验，试验完成后再切掉焊接的部分，这样做的弊端主要有现场焊接施工环境条件有限，焊接工艺质量无法保证，同时也无法保证加长部分与锚杆杆体轴向重合，且实验完成后需要切除焊接部分，总体而言，施工难度大，质量无法保证，且费工费时；第二种是：采用滚丝机在锚杆加工厂对外露端滚丝，拉拔过程中采用套筒连接加长，这种方法的弊端主要有，为了确保随机抽检的原则，必须所有锚杆外露端均进行滚丝加工，增加了一道锚杆加工工序和配套设备的配制，造成较大的人工和设备成本。综上所述，无论是焊接还是套筒连接都不可避免的造成成本的增加，对试验结果准确度也有一定影响。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种直筒式连接拉拔实验装置，以确保不需要任何加工处理即可实现轴向加长锚杆进行拉拔试验的目的，且完全不影响试验结果准确性。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种直筒式连接拉拔实验装置,包括可调节支座、拉拔连接件；所述可调节支座包括承载板，承载板下端铰接有可伸缩支腿，可伸缩连杆一端与可伸缩支腿铰接、另一端与承载板铰接，承载板、可伸缩连杆、可伸缩支腿构成稳定的三角形结构；

所述拉拔连接件包括左连接部、右连接部，左连接部、右连接部拼合后中心形成圆孔，圆孔与拉杆、锚杆配合连接；左连接部、右连接部拼合后外部呈圆筒状且上下设有锥形螺纹部，锥形螺帽穿过拉杆、锚杆并与锥形螺纹部螺纹锁紧。

所述承载板中心设有通孔，且承载板下端与通孔同轴心安装有漏斗形导向筒。

所述可伸缩支腿包括下螺纹杆、上螺纹套，下螺纹杆、上螺纹套螺纹连接。

所述下螺纹杆上铰接有垫板。

所述可伸缩连杆包括第一螺纹杆、第二螺纹杆，第一螺纹杆、第二螺纹杆的旋向相反且与第一螺纹套螺纹连接。

所述漏斗形导向筒与承载板垂直布置。

所述左连接部、右连接部内壁沿长度方向设有多个月牙形凹槽，月牙形凹槽与锚杆上的月牙肋（符合GB/T 1499.2-2018 钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋）相匹配。

本实用新型一种直筒式连接拉拔实验装置，具有以下技术效果：

1）、通过设置承载板、导向筒，承载板与导向筒垂直，这样在后期安装好后，加载平面与锚杆轴线相垂直，使中空千斤顶加荷轴线与锚杆轴线平行，检测结果更加真实的反映锚杆质量状况，能够极大地减小试验偏差。

2）、通过设置可伸缩连杆及可伸缩支腿，这样可根据锚杆所处部位不同进行调整，保证安装好后，加载平面与锚杆轴线相垂直，提高调节的灵活性，不受地理位置、地形的限制。

3）、通过设置可拆卸的导向筒，可以根据锚杆设计直径更换不同直径的导向筒，以达到最大限度减小锚杆与导向筒间隙，实现加载平面与锚杆轴线尽可能垂直的目的。

4）、通过设置垫板，这样可是该装置与测量部位的外露面充分接触，保证稳定性。

5）、利用国标对带肋钢筋锚杆月牙形凸起的凸起高度、间距、与轴线夹角等严格详细的生产质量要求，采用与带肋钢筋锚杆相同的拉杆进行接长，并采用带月牙形凹槽的连接件对拉杆、锚杆进行连接，即可有效确保拉杆和锚杆轴线重合，又能保证连接的可靠，从整体上确保拉拔试验结果准确可靠。另外，该方式避免了二次加工（传统人工刻丝的工艺及焊接工艺），省事省力省工。

6）、采用锥形螺帽对连接件进行拼接并紧固，相对于拱桥式抱箍连接件而言，可减少螺栓的使用，保证同轴度，精度更高，操作更简便，节省时间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的示意图（承载板的对角线方向的剖视图）。

图2为本实用新型中可调节支座的示意图（承载板的对角线方向的剖视图）。

图3为本实用新型中连接件的示意图。

图4为本实用新型中连接件的局部示意图。

图5为本实用新型中左连接部的示意图。

图6为本实用新型中锥形螺帽的示意图。

图中：拉杆1，锚固装置2，中空千斤顶3，承载板4，可伸缩连杆5，可伸缩支腿6，导向筒7，垫板8，锚杆9，连接件10，第一螺纹杆5-1，第二螺纹杆5-2，第一螺纹套5-3，下螺纹杆6-1，上螺纹套6-2，左连接部10-1，右连接部10-2，锥形螺纹部10-3，锥形螺帽10-4。

具体实施方式

如图1所示，一种直筒式连接拉拔实验装置,包括可调节支座、拉拔连接件10、拉杆1、锚杆拉拔仪（包括锚固装置2、中空千斤顶3）。

其中拉杆1为与锚杆9型号、规格相同的钢筋。锚杆拉拔仪为现有的仪器。

如图2所示，所述可调节支座包括承载板4，承载板4为方形结构且中心带有通孔，在通孔下端设有螺纹管口，漏斗形导向筒7与螺纹管口进行螺纹可拆卸连接。漏斗形导向筒7与承载板4垂直，当拉杆1穿过漏斗形导向筒7时可与承载板4垂直，这样可有效保证可调节支座安装时加载平面与锚杆9轴线相垂直。在承载板4下端铰接有四条可伸缩支腿6，四条可伸缩支腿6左右各设置两组。在每个可伸缩支腿6上中间部位铰接有可伸缩连杆5，可伸缩连杆5的另一端与承载板4铰接，承载板4、可伸缩连杆5、可伸缩支腿6构成稳定的三角形结构，保证支座的稳固性。

这里的可伸缩连杆5在承载板4的铰接点位于承载板4的对角线上，这样保证可伸缩支腿6的开合及后期受力的稳定性。

这里的可伸缩支腿6包括下螺纹杆6-1、上螺纹套6-2，下螺纹杆6-1、上螺纹套6-2螺纹连接。通过旋转下螺纹杆6-1，下螺纹杆6-1相对上螺纹套6-2伸进伸出，进而方便调节各个可伸缩支腿6的长度。

所述可伸缩连杆5包括第一螺纹杆5-1、第二螺纹杆5-2，第一螺纹杆5-1、第二螺纹杆5-2的旋向相反且与第一螺纹套5-3螺纹连接。通过旋转第一螺纹套5-3，可使得第一螺纹杆5-1、第二螺纹杆5-2相对靠近或远离，这样可调节可伸缩连杆5整体的长度。

所述下螺纹杆6-1上铰接有垫板8。垫板8用于与岩面充分接触，减小受力变形。

如图3-6所示，所述拉拔连接件10包括左连接部10-1、右连接部10-2，左连接部10-1均为半圆柱状，在左连接部10-1、右连接部10-2拼合后形成圆柱状且中心形成圆孔，左连接部10-1、右连接部10-2拼合后对拉杆1、锚杆9夹持。在左连接部10-1、右连接部10-2拼合后上下设有锥形螺纹部10-3，锥形螺纹部10-3表面设有螺纹，锥形螺帽10-4穿过拉杆1、锚杆9并与锥形螺纹部10-3螺纹锁紧。

根据钢筋生产的国家标准要求，所有带肋钢筋锚杆生产时必须按要求设计成带有一定高度、夹角和间距的月牙肋凸起，通过制作一个直筒式拉拔连接件10，在拉拔连接件10内壁设置与带肋钢筋锚杆的月牙形凸起相配套的月牙形凹槽。在左连接部10-1、右连接部10-2内设有月牙形凹槽，左连接部10-1、右连接部10-2对拉杆1、锚杆9包覆时，月牙形凹槽与锚杆9上的月牙肋凸起相嵌合。依靠月牙肋凸起和月牙形凹槽的配合实现拉杆1（加长钢筋）和锚杆9连接的目的，不需要通过焊接等二次操作即可实现有效轴向连接。另外，也可保证连接后拉杆1、锚杆9轴线重合，提高精度。

在连接件中，有些采用拱桥式抱箍结构，通过螺栓连接。由于拉拔连接件10具有一定的长度，采用拱桥式抱箍结构需要左右通过多个螺栓（大约8-10个）固定，这样比较少繁琐，通过设置锥形螺帽与锥形部，只需要上下两个螺帽旋入即可。节省操作时间。

工作原理及过程：

1）、延长锚杆：根据拉拔所需长度，准备一节和所测锚杆9相同型号的钢筋（钢筋即为拉杆1）；将两锥形螺帽10-4分别穿在拉杆1、锚杆9上；将拉杆1和锚杆9的月牙形凸起与左连接部10-1上的月牙形凹槽正对，并通过左连接部10-1将两者置于同一轴线上；将右连接部10-2上的月牙形凹槽卡在拉杆1和锚杆9的月牙形凸起上，使左连接部10-1、右连接部10-2合拢，两锥形螺帽10-4分别与上下的锥形螺纹部10-3正对，旋入锥形螺帽10-4并锁紧在锥形螺纹部10-3上，由此使左连接部10-1、右连接部10-2合二为一；

通过拉拔连接件10实现锚杆9的拉长，由拉杆1、锚杆9组成可拉拔的组合锚杆；

2）安装可调节支座：根据所测锚杆的直径选择配套内径的导向筒7，导向筒7通过螺纹安装在承载板4上；拉杆1、锚杆9组成的组合锚杆穿过可调节支座的导向筒7；根据锚杆9所处部位地形情况旋转第一螺纹套5-3调整可伸缩支腿6开合角度，以寻找合适的支腿支撑点；调整4条可伸缩支腿6的长度，可伸缩支腿6末端将要接近岩面时，调整好垫板8的角度，使垫板8与岩面充分接触；

3）、固定锚杆拉拔仪：按规范要求安装好锚杆拉拔仪（包括锚固装置2、中空千斤顶3）；

4）、按规范规定的方法加载试验，试验完成后取下千斤顶和支座。

Claims (7)

1.一种直筒式连接拉拔实验装置,其特征在于：包括可调节支座、拉拔连接件（10）；所述可调节支座包括承载板（4），承载板（4）下端铰接有可伸缩支腿（6），可伸缩连杆（5）一端与可伸缩支腿（6）铰接、另一端与承载板（4）铰接，承载板（4）、可伸缩连杆（5）、可伸缩支腿（6）构成稳定的三角形结构；

所述拉拔连接件（10）包括左连接部（10-1）、右连接部（10-2），左连接部（10-1）、右连接部（10-2）拼合后中心形成圆孔，圆孔与拉杆（1）、锚杆（9）配合连接；左连接部（10-1）、右连接部（10-2）拼合后外部呈圆筒状且上下设有锥形螺纹部（10-3），锥形螺帽（10-4）穿过拉杆（1）、锚杆（9）并与锥形螺纹部（10-3）螺纹锁紧。

2.根据权利要求1所述的一种直筒式连接拉拔实验装置，其特征在于：所述承载板（4）中心设有通孔，且承载板（4）下端与通孔同轴心安装有漏斗形导向筒（7）。

3.根据权利要求1所述的一种直筒式连接拉拔实验装置，其特征在于：所述可伸缩支腿（6）包括下螺纹杆（6-1）、上螺纹套（6-2），下螺纹杆（6-1）、上螺纹套（6-2）螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的一种直筒式连接拉拔实验装置，其特征在于：所述下螺纹杆（6-1）上铰接有垫板（8）。

5.根据权利要求1所述的一种直筒式连接拉拔实验装置，其特征在于：所述可伸缩连杆（5）包括第一螺纹杆（5-1）、第二螺纹杆（5-2），第一螺纹杆（5-1）、第二螺纹杆（5-2）的旋向相反且与第一螺纹套（5-3）螺纹连接。

6.根据权利要求2所述的一种直筒式连接拉拔实验装置，其特征在于：所述漏斗形导向筒（7）与承载板（4）垂直布置。

7.根据权利要求1所述的一种直筒式连接拉拔实验装置，其特征在于：所述左连接部（10-1）、右连接部（10-2）内壁沿长度方向设有多个月牙形凹槽，月牙形凹槽与锚杆（9）上的月牙肋相匹配。

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