CN220154120U - 一种机械锚固件极限承载力检测用试验工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机械锚固件极限承载力检测用试验工装，试验工装包括夹持件和试验筒，夹持件供试验机夹持，试验筒内设有供与机械锚固件相连的锚杆杆体伸入的中心孔，所述中心孔的孔壁上设有用于与锚杆杆体的涨壳夹片钩挂配合的V型槽；所述夹持件、试验筒分体固连在一起，以实现单独加工后的组装。夹持件作为试验工装中的夹持段，试验筒作为试验工装中的试验段，由于夹持件和试验筒分体固连在一起，夹持件和试验筒能够单独进行加工后再组装在一起。由于V型槽设置在试验筒内，试验筒需要采用强度较高的材质制成；而夹持件可以采用强度较低的材质制成，降低材料成本和加工成本，由此来降低整体成本。

Description

一种机械锚固件极限承载力检测用试验工装

技术领域

本实用新型属于铁路隧道锚杆检测的技术领域，具体涉及一种机械锚固件极限承载力检测用试验工装。

背景技术

机械锚固件为通过机械力压紧锚孔侧壁从而在机械锚固件与孔壁间传递载荷的锚固装置，在隧道、巷道等地下工程中起到加固作用，其承载力和项目安全息息相关，所以对机械锚固件极限承载力的检测就显得尤为重要。

根据TB/T3356-2021铁路隧道锚杆的试验标准中附录C的规定，机械锚固件极限承载力检测时需要用到如图1所示的试验工装，试验工装包括一体成型的夹持段1和试验段2，夹持段1一般为圆柱形，试验段2为圆筒，圆筒的内壁上开设有环形的V型槽3，V型槽3的数量有多个，多个V型槽3沿圆筒的轴向依次布置。使用时，如图2和图3所示，将锚杆杆体和机械锚固件4组装成试验组件，其中，锚杆杆体包括与机械锚固件4相连的涨壳内楔5，涨壳内楔5的外部套装有两片涨壳夹片6，涨壳夹片6外部有钩挂齿。试验时，锚杆杆体穿入试验段2内，试验机的其中一端夹持住试验工装的夹持段1，试验机的另一端夹持住机械锚固件4，试验机两端施力开始拉伸，机械锚固件拉动涨壳内楔5使涨壳夹片6涨开后钩挂住V型槽3，拉力上升至极限承载力后停止拉伸并保持3min，试验结束。

现有技术的试验工装中，对试验段的性能要求较高，其原因在于，试验机进行拉伸时，试验段中的V型槽作为主要的承力部位，由于V型槽所在部位较为薄弱，为保证V型槽与涨壳夹片的可靠挂钩配合，防止V型槽所在部位被涨壳夹片压溃，需要选取强度更高的材质。而现有技术中，夹持段和试验段为一体式结构，试验段同样需要采用强度较高的材质制成，无形中增加了试验工装的成本。

实用新型内容

本实用新型提供一种机械锚固件极限承载力检测用试验工装，以解决现有技术中一体式的试验工装成本较高的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型提供的机械锚固件极限承载力检测用试验工装采用如下技术方案：一种机械锚固件极限承载力检测用试验工装，包括：

夹持件和试验筒，夹持件供试验机夹持，试验筒内设有供与机械锚固件相连的锚杆杆体伸入的中心孔，所述中心孔的孔壁上设有用于与锚杆杆体的涨壳夹片钩挂配合的V型槽；

所述夹持件、试验筒分体固连在一起，以实现单独加工后的组装。

有益效果是：夹持件作为试验工装中的夹持段，试验筒作为试验工装中的试验段，由于夹持件和试验筒分体固连在一起，夹持件和试验筒能够单独进行加工后再组装在一起。由于V型槽设置在试验筒内，导致试验筒需要采用强度较高的材质制成，后续加工时也较为困难；而夹持件可以采用强度较低的材质制成，降低材料成本和加工成本，由此来降低整体成本。

作为进一步地改进，所述夹持件和试验筒插套装配在一起，且所述夹持件、试验筒上均设有径向延伸的销孔，试验工装还包括连接销，所述连接销同时穿入夹持件的销孔和试验筒的销孔，以将夹持件、试验筒固连在一起。夹持件和试验筒插套装配在一起，方便进行组装以及后期的拆卸。

作为进一步地改进，所述连接销的至少一端设有螺纹连接结构，螺纹连接结构用于与拆卸工具螺纹相连，以通过拆卸工具由夹持件、试验筒中拔出连接销。由于夹持件、试验筒受相背的拉力作用，拉伸试验结束后，连接销受力不易拆除，拆卸工具与连接销螺纹连接后，通过牵拉拆卸工具就可以拔出连接销，方便拆卸。

作为进一步地改进，所述螺纹连接结构为设于连接销相应端端面上的螺纹盲孔。

作为进一步地改进，所述中心孔为贯穿所述试验筒的贯通孔，所述夹持件为穿入所述中心孔内的棒状结构。中心孔为贯通孔，夹持件为棒状结构，加工时贯通的中心孔更易加工，直接利用中心孔进行插套装配即可，相比夹持件套在试验筒上的方式而言，不需要在夹持件上进行钻孔加工，加工方便。

作为进一步地改进，所述中心孔包括设有所述V型槽的小孔段和供夹持件穿入的大孔段，大孔段、小孔段一起形成环形挡台，环形挡台用于与夹持件的端面挡止配合以对夹持件插入中心孔内的极限位置进行限制。夹持件在插入时只要抵住环形挡台就表明夹持件插入到位，夹持件、试验筒上的销孔也处于同一轴向位置，方便进行定位和装配。

作为进一步地改进，所述夹持件包括供试验机夹持的小径段以及插入所述中心孔内的大径段。实际试验时，试验机不仅要做机械锚固件极限承载力的检测，还要做钢绞线拉伸等试验，而钢绞线的直径较小。本实用新型中，在保证大径段插入试验筒的前提下，通过减小供试验机夹持位置(即小径段)的外径，保证在做不同试验时不用频繁更换钳口片，使用更加方便。

作为进一步地改进，所述中心孔的孔壁上设有避让槽，所述避让槽沿中心孔的轴向延伸，所述避让槽用于避让锚杆杆体外部凸出的固定物。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本实用新型示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本实用新型的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1为现有技术中试验工装的结构示意图；

图2为机械锚固件极限承载力检测时涨壳夹片未钩挂试验段时的示意图；

图3为机械锚固件极限承载力检测时涨壳夹片钩挂试验段时的示意图；

图4为本实用新型机械锚固件极限承载力检测用试验工装的剖视图；

图5为图4中A处的放大图；

图6为本实用新型机械锚固件极限承载力检测用试验工装中试验筒的左视图。

附图标记说明：

1、夹持段；2、试验段；3、V型槽；4、机械锚固件；5、涨壳内楔；6、涨壳夹片；100、夹持件；101、小径段；102、大径段；103、第一销孔；200、试验筒；201、大孔段；202、小孔段；203、中心孔；204、避让槽；205、第二销孔；206、环形挡台；300、连接销；301、螺纹盲孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的机械锚固件极限承载力检测用试验工装中夹持件、试验筒分体固连，能够进行单独加工，由于检测时对夹持件要求较低，夹持件可以采用普通的材质制作，由此来降低试验工装的整体成本。

在介绍了本实用新型的基本原理之后，下面具体介绍本实用新型的各种非限制性实施方式。附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。

下面参考本实用新型的若干代表性实施方式，详细阐释本实用新型的原理和精神。

本实用新型所提供的机械锚固件极限承载力检测用试验工装的实施例1：

如图4、图5和图6所示，机械锚固件极限承载力检测用试验工装(以下简称为试验工装)包括夹持件100和试验筒200，夹持件100和试验筒200分体加工后固装在一起。夹持件100的作用是供试验机夹持，受试验机牵拉，试验筒200的作用是供机械锚固件、锚杆杆体伸入并与锚杆杆体钩挂在一起。其中，夹持件100和试验筒200插套装配在一起，试验工装还包括连接夹持件100和试验筒200的连接销300。

夹持件100包括小径段101和大径段102，小径段101的外径小于大径段102的外径，小径段101的作用供试验机夹持，大径段102的作用是插入试验筒200的中心孔203内。将夹持件100设计为阶梯轴的目的在于，在保证大径段102直径的前提下减小小径段101的外径，方便夹持且减小了整体耗材。应当说明的是，夹持件100为一体式结构，仅是因为外径不同而人为划分为小径段101和大径段102。

试验筒200为筒状结构，试验筒200中心设置有贯通的中心孔203，中心孔203的孔壁上加工有多个环形的V型槽3，V型槽3的结构形式与现有技术相同，在此不再赘述。使用时，机械锚固件、锚杆杆体组成的试验组件穿入中心孔203中，在试验机牵拉机械锚固件时，锚杆杆体的涨壳内楔推动涨壳夹片外扩，涨壳夹片钩挂在V型槽3中，与试验筒200钩挂在一起。

如图4和图5所示，中心孔203包括大孔段201和小孔段202，大孔段201的内径较大，小孔段202的内径较小。由于大孔段201和小孔段202之间有内径差，在大孔段201和小孔段202之间形成环形挡台206，环形挡台206的作用是与大径段102的端面进行挡止配合，从而对夹持件100插入试验筒200的极限位置进行限制，组装方便。V型槽3设置在小孔段202的内壁上。

如图4所示，在大径段102上开设有径向延伸的第一销孔103，在大孔段201上也开设有径向延伸的第二销孔205，应当说明的是，第二销孔205有两个且对称布置在大孔段201的两侧。当大径段102顶压在环形挡台206上时，第一销孔103和第二销孔205连通，连接销300同时贯穿第一销孔103和第二销孔105，从而将夹持件100和试验筒200固定连接在一起。如图4所示，连接销300其中一端的端面上开设有螺纹盲孔301，螺纹盲孔301用来螺纹安装吊环，试验结束后通过牵拉吊环而将连接销300由夹持件100和试验筒200中拔出。

如图4和图6所示，小孔段202的侧壁上对称开设有两个避让槽204，避让槽204沿试验筒200的轴向延伸。避让槽204能够避让锚杆杆体外部的固定片，该固定片的作用是固定两个涨壳夹片，防止两个涨壳夹片分离。固定片为锚杆杆体外部凸出的固定物。

使用时，夹持件100插入试验筒200中直到大径段102的端面抵在环形挡台206上，通过相对转动夹持件100和试验筒200，使第一销孔103和第二销孔205连通，然后穿入连接销300将夹持件100和试验筒200连接在一起。随后将由机械锚固件、锚杆杆体组成的试验组件穿入试验筒200内，用试验机的两端分别连接夹持件100、机械锚固件，通过拉伸夹持件100和机械锚固件进行拉伸试验，拉力上升至极限承载力后停止拉伸并保持3min，试验结束。试验结束后，将吊环螺纹装配在连接销300上，牵拉吊环将连接销300由夹持件100和试验筒200中拆下来。

本实施例中，连接销300上的螺纹盲孔301构成了用来与吊环相连的螺纹连接结构，吊环为用来拆卸连接销300的拆卸工具。

本实用新型所提供的机械锚固件极限承载力检测用试验工装的实施例2：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，中心孔的侧壁上开设有避让槽，避让槽避让锚杆杆体外部凸出的固定物。

在本实施例中，当锚杆杆体外部没有凸出的固定物时，取消中心孔侧壁上的避让槽。

本实用新型所提供的机械锚固件极限承载力检测用试验工装的实施例3：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，夹持件包括小径段和大径段，小径段供试验机夹持，大径段用来插入中心孔内。

在本实施例中，夹持件为外径一致的棒体。

本实用新型所提供的机械锚固件极限承载力检测用试验工装的实施例4：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，中心孔包括小孔段和大孔段，小孔段上设有V型槽，大孔段供夹持件穿入，大孔段、小孔段一起形成了环形挡台。

在本实施例中，中心孔内径一致。

本实用新型所提供的机械锚固件极限承载力检测用试验工装的实施例5：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，中心孔为贯穿夹持件的贯通孔，夹持件为穿入中心孔内的棒状结构。

在本实施例中，夹持件的一端开孔并套在试验筒的外部，此时试验筒内中心孔可以不贯穿试验筒。

本实用新型所提供的机械锚固件极限承载力检测用试验工装的实施例6：

其与实施例1的区别主要在于：螺纹连接结构为设置在连接销一端端面上的螺纹盲孔。

在本实施例中，螺纹连接结构为设置在连接销一端的外螺纹，此时外部的拆卸工具螺纹套装在连接销上，从而通过牵拉拆卸工具而将连接销由夹持件、试验筒中拔出。其他实施例中，可以在连接销的两端均设置螺纹连接结构。

本实用新型所提供的机械锚固件极限承载力检测用试验工装的实施例7：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，夹持件和试验筒插套装配在一起，夹持件和试验筒上均设置有销孔，通过连接销将夹持件和试验筒连接在一起。

在本实施例中，夹持件和试验筒通过法兰连接在一起，具体地，夹持件、试验筒相对的一端均一体成型有法兰，两个法兰通过螺栓固定在一起。

其他实施例中，夹持件和试验筒螺纹装配在一起。

Claims (8)

1.一种机械锚固件极限承载力检测用试验工装，其特征在于，包括：

夹持件(100)和试验筒(200)，夹持件(100)供试验机夹持，试验筒(200)内设有供与机械锚固件相连的锚杆杆体伸入的中心孔(203)，所述中心孔(203)的孔壁上设有用于与锚杆杆体的涨壳夹片钩挂配合的V型槽(3)；

所述夹持件(100)、试验筒(200)分体固连在一起，以实现单独加工后的组装。

2.根据权利要求1所述的机械锚固件极限承载力检测用试验工装，其特征在于，所述夹持件(100)和试验筒(200)插套装配在一起，且所述夹持件(100)、试验筒(200)上均设有径向延伸的销孔，试验工装还包括连接销(300)，所述连接销(300)同时穿入夹持件(100)的销孔和试验筒(200)的销孔，以将夹持件(100)、试验筒(200)固连在一起。

3.根据权利要求2所述的机械锚固件极限承载力检测用试验工装，其特征在于，所述连接销(300)的至少一端设有螺纹连接结构，螺纹连接结构用于与拆卸工具螺纹相连，以通过拆卸工具由夹持件(100)、试验筒(200)中拔出连接销(300)。

4.根据权利要求3所述的机械锚固件极限承载力检测用试验工装，其特征在于，所述螺纹连接结构为设于连接销(300)相应端端面上的螺纹盲孔(301)。

5.根据权利要求2-4中任意一项所述的机械锚固件极限承载力检测用试验工装，其特征在于，所述中心孔(203)为贯穿所述试验筒(200)的贯通孔，所述夹持件(100)为穿入所述中心孔(203)内的棒状结构。

6.根据权利要求5所述的机械锚固件极限承载力检测用试验工装，其特征在于，所述中心孔(203)包括设有所述V型槽(3)的小孔段(202)和供夹持件(100)穿入的大孔段(201)，大孔段(201)、小孔段(202)一起形成环形挡台(206)，环形挡台(206)用于与夹持件(100)的端面挡止配合以对夹持件(100)插入中心孔(203)内的极限位置进行限制。

7.根据权利要求5所述的机械锚固件极限承载力检测用试验工装，其特征在于，所述夹持件(100)包括供试验机夹持的小径段(101)以及插入所述中心孔(203)内的大径段(102)。

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的机械锚固件极限承载力检测用试验工装，其特征在于，所述中心孔(203)的孔壁上设有避让槽(204)，所述避让槽(204)沿中心孔(203)的轴向延伸，所述避让槽(204)用于避让锚杆杆体外部凸出的固定物。