专利名称：锚杆拉拔仪辅助装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及后锚固领域，更具体地，涉及一种锚杆拉拔仪辅助装置，用以辅助锚杆拉拔仪对锚杆、钢筋、膨胀螺栓、扩底锚栓等锚固件进行锚固力检测。
背景技术：
随着旧房改造的开展、结构加固工程的增多、建筑装修的普及，后锚固技术以其施工方便、性能可靠度高、布置灵活等优点得到广泛的应用，并逐步推广至新建建筑工程中，其锚固基材也由混凝土扩展至多孔砖、纤维板及空心建材等各种建筑板材，成为一种不可缺少的新型技术。然而，与广泛的工程应用相比，我国后锚固规范却相对滞后，在后锚固方面的国家标准及部门/行业标准也很少，导致市场上出现的后锚固产品质量参差不齐，施工水平也 各有高低。故为保证工程质量，需进行锚固件拉拔承载力检测。市场上现有的锚固件拉拔承载力检测设备种类、型号比较多，但检测原理基本相同，如图I所示。由图中可以看出，该拉拔仪以后锚固基材为支座，对锚固件施加拉拔力，从而检验锚固件的承载能力。这类拉拔仪技术比较成熟，构造较为巧妙，但也存在着如下几个局限和问题I、由于该款拉拔仪以后锚固基材为支座,且油缸直径较小，油缸在施加拉拔力的同时，对基材施加压力，形成约束作用，在一定程度上提高了锚固件抗拉拔的能力，与实际情况不符，且违背了《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ145-2004)对锚栓间距和锚栓与混凝土边距的要求。2、对于螺杆等螺纹类锚固件，采用转换接头与加长杆连接，其连接高度往往大于厂家原装螺帽的高度，即受力面积偏大。若忽略上述约束后锚固基材造成的影响，则只有在混凝土破坏、锚杆钢材破坏或化学锚栓粘结破坏的情况下，测试得到的承载力结果与实际相近，其他情况下则难以保证，尤其是当锚固件螺纹质量不高、易出现拔丝破坏的时候，更是与实际情况大相径庭。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种锚杆拉拔仪辅助装置，克服了现有拉拔仪普遍存在的两个问题(1)油缸直接作用在后锚固基材上，对其造成约束，导致测试结果偏大；(2)转换接头的使用使拉拔过程中锚固件未采用整套产品，其工作状态与实际情况不符，测试结果可靠度不高。锚杆拉拔仪辅助装置，包括拉拔仪支撑件和位于其内部的锚杆连接件；所述拉拔仪支撑件包括通过压杆连接的第一上支撑环和第一下支撑环，第一上支撑环用以支撑拉拔仪油缸；所述锚杆连接件包括通过拉杆连接的第二上支撑环和第二下支撑环；所述第二上支撑环的环内固接有转换螺杆，所述转换螺杆通过转换接头连接加长杆，所述加长杆穿过所述拉拔仪油缸的中心孔并通过螺帽与油缸固定连接；所述第二下支撑环内连接有中心开有锚杆连接孔的锚板。进一步地，所述第一上支撑环的外径小于第一下支撑环，所述第二上支撑环的外径小于第二下支撑环。进一步地，所述第二下支撑环的内环面为内径至下而上逐渐增大的斜坡。 进一步地，所述锚板与所述第二下支撑环为可拆卸连接。本实用新型的技术效果体现在本实用新型在原有拉拔仪的基础上，利用简单的力学原理，将支撑拉拔仪油缸的作用面由后锚固基材转移至外部支架，继而通过外部支架传递至距离锚固件较远、符合后 锚固边距要求的后锚固基材或地面、墙面上。这样既保证了拉拔仪的正常工作，又避免了油缸对基材的约束作用。通过内部支架的作用，又可将拉拔仪的拉力作用传递至锚板，继而对锚固件进行承载力检测，保证了锚固件的原装配套使用，与实际情况相符。
图I为拉拔仪检测原理示意图，图I (a)为螺纹钢拉拔力检测原理，图I (b)为螺杆等螺纹类锚杆的拉拔力检测原理；图2为本实用新型整体结构图；图3为拉拔仪支撑件结构图；图4为拉拔仪支撑件详图，图4 (a)为拉拔仪支撑件立面图，图4 (b)为拉拔仪支撑件侧面图，图4 (c)为拉拔仪支撑件俯视图；图5为锚杆连接件结构图，图5 Ca)为通过拉杆连接的第二上支撑环和第二下支撑环，以及位于第二上支撑环上的转换螺杆，图5 (b)为转换接头、加长杆、垫圈及螺帽；图6为锚杆连接件详图，图6 Ca)为锚杆连接件立面图，图6 (b)为锚杆连接件侧面图，图6 (C)为锚杆连接件俯视图，图6 Cd)为转换接头、垫圈及螺帽俯视图，图6 Ce)为转换接头、垫圈及螺帽立面图，图6 (f)为转换接头、垫圈及螺帽侧面图；图7为转换螺杆不意图，图7 (a)为加长螺杆立面图，图7 (b)为加长螺杆侧面图，图7 (C)为加长螺杆俯视图；图8为第二上支撑环示意图，图8 (a)为第二上支撑环俯视图，图8 (b)为第二上支撑环侧面图，图8 (c)为第二上支撑环立面图；图9为拉杆示意图，图9 Ca)为拉杆立面图，图9 (b)为拉杆侧面图，图9 (C)为第拉杆环俯视图；图10为锚板示意图，图10 (a)为锚板俯视图，图10 (b)为锚板侧面图，图10 (C)为锚板立面图；图11为第二下支撑环示意图，图11 Ca)为第二下支撑环俯视图，图11 (b)为第二下支撑环侧面图，图11 (C)为第二下支撑环立面图；图12为第一上支撑环示意图，图12 Ca)为第一上支撑环俯视图，图12 (b)为第一上支撑环侧面图，图12 (c)为第一上支撑环立面图；图13为拉杆示意图，图13 (a)为拉杆立面图，图13 (b)为拉杆侧面图，图13 (C)为拉杆俯视图；图14为第一下支撑环示意图，图14 Ca)为第一下支撑环俯视图，图14 (b)为第一下支撑环侧面图，图14 (c)为第一下支撑环立面图；图15为安装整体图；其中，I被测锚杆(螺纹钢)；2锚杆拉拔仪油缸；3螺纹钢锚具；4锚杆拉拔仪油缸进油口 ；5锚杆拉拔仪油缸出油口 ；6被测锚杆(螺杆等)；7原锚杆拉拔仪配套螺帽；8原锚杆拉拔仪配套加长 杆；9原锚杆拉拔仪配套转换接头；10混凝土基材；11第一上支撑环；12压杆；13第一下支撑环；14螺帽；15垫圈；16加长杆；17转换接头；18转换螺杆；19第二上支撑环；20拉杆；21第二下支撑环；22锚板。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚，
以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施案例仅用于解释本实用新型，不用于限定本实用新型的使用。图2给出本实用新型整体结构图，锚杆拉拔仪辅助装置包括拉拔仪支撑件(如图3所示)和位于其内部的锚杆连接件(如图4所示)；所述拉拔仪支撑件包括通过压杆12连接的第一上支撑环11和第一下支撑环13，第一上支撑环11用以支撑拉拔仪油缸2 ;所述锚杆连接件包括通过拉杆20连接的第二上支撑环19和第二下支撑环21 ;所述第二上支撑环19的环内固接有转换螺杆18，所述转换螺杆通过转换接头17连接加长杆16，所述加长杆16穿过所述拉拔仪油缸2的中心孔并通过垫圈15及螺帽14与油缸2固定连接；所述第二下支撑环21内连接有中心开有锚杆连接孔的锚板22。考虑到在进行锚固件拉拔试验中，锚板22直接承受锚固件的挤压力作用，易发生损坏变形，故本实用新型将锚板22设计成与所述第二下支撑环21为可拆卸连接。当锚板22发生变形后可以及时更换，使该易耗零件的损伤不影响整套装置的正常使用。鉴于此，第二下支撑环21的内环面为内径至下而上逐渐增大的斜坡，锚板22的外径亦自下而上逐渐增大，与第二下支撑环21的内环面相吻合。另外，压杆12和拉杆20的数量可自由选择，第一上支撑环11、第二上支撑环19与第一下支撑环13、第二下支撑环21的外径大小也可依情况而定，但从节约材料、保证结构稳定、受力分布合理，以及方便锚板22更换等角度考虑，经优化分析，建议将压杆12取为四根，拉杆20取为三根，优选第一上支撑环11的外径小于第一下支撑环13，所述第二上支撑环19的外径小于第二下支撑环21。市场上锚杆拉拔仪的产品型号不尽相同，常见的拉拔仪有五种型号，测试范围分别为O 100kN、0 200kN、0 300kN、0 500kN和O IOOOkN,分别有不同的转换接头使用范围、不同的加长拉杆直径、不同的锚具适用型号及油缸中心孔。从节约材料、方便使用的角度出发，本实用新型针对五种型号的拉拔仪，以其测量范围最大值为设计荷载，根据《钢结构设计规范》，分别选取不同的构件尺寸，设计了五种型号的拉拔仪辅助装置。对于每种型号的拉拔仪辅助设备，拉拔仪连接件(如图4所示)的重量是一定的，因此在针对某锚固件的拉拔承载力检测结束后，只需将测得的拉拔承载力结果减去拉拔仪连接件中除螺帽、垫圈以外所有构件的重力，即得到该锚固件的实际拉拔承载力。下面以测量范围为O 500kN的拉拔仪进行举例说明。根据《钢结构设计规范》中N
对轴心受力构件的计算规定，轴心受拉构件和轴心受压构件的强度，应按公式cr=y</
η
进行计算，。为尽量减少本装置的重力，采用Q420等级的钢材。各构件尺寸如表I所示，表2为锚杆拉拔仪辅助装置质量信息。表I O 500kN拉拔仪各构件参数
7由缸测量范围图示字母 |0 500kN 油缸2中心孔--60mm
M换螺杆18及加长杆16型号(外径及齿距)IM52*5
转换螺杆18外露高度(mm)__b_40_
竟二上支撑环19厚度(mm)c18
_拉杆20截面长度(mm)一 d20
立杆20截面宽度(mm)_ e30 ~
拉杆20下料长度(mm)____2￡5_
冤二下支撑环21、锚板22厚度(mn)~20
第一上支撑环11厚度(mm)__g__
第一上支撑环11、垫圈15中心孑L径(mm)__k_60_
^ 一上支撑环11外径(mm)r180
压杆12截面长度(mm)__h_40_
_压杆12截面宽度(mm)一 i12
蛋一上支撑环11与第一下支撑环21间的高度(mm)~290
压杆12下料长度(mm)__w_330_
￥—下支撑环13厚度(mm)10
第一下支撑环13外径(mm)__V_400_
竟一下支撑环13内径(mm)——300
力口长杆16长度(mm)__I_500_
转换接头17外径(mm)m88
裔换接头17高度(mm)η45
螺帽14、垫圈15外径(mm)s96
_螺帽14高度(mm)t丨40表2 O 500kN锚杆拉拔仪辅助装置质量信息
构件_单个体积(mm3) 数量总质量(kg)
加长杆 16 981250~I7. 70
螺帽 14 210882~I1.66
垫圈 15 44086~IO. 35
转换接头 17 185244~I1.45
第一上支撑环11 361728~I2.84
压杆 12 158400~44.96
第一下支撑环13 549500~I4. 31
转换螺杆 18 127358~I1.00
第二上支撑环19 52224~I0.41
拉杆 20 117000~30.92
锚板 22 186764~I1.47
第二下支撑环21 321916 Γ53
锚杆连接件总质量17. 49
拉拔仪支撑件总质量____12.11
除螺帽、垫圈外锚杆连接件总质量I15.48[0040]假定本实用新型用于辅助某厂商生产的型号为HC-50的锚杆拉拔仪的使用，以检测某品牌高强化学锚栓RM12的拉拔承载能力，采用M52*5的转换接头，操作按照以下所述步骤进行拉拔力检测I、根据化学锚栓的安装步骤，依次进行钻孔、清孔、置胶管、埋螺杆和静置；2、待胶体固化后，螺杆穿过锚板22中心孔，将锚杆连接件放置于后锚固基材上，并安装化学锚栓的配套螺帽；3、安装转换接头17及加长杆16 ；
4、拉拔仪支撑件穿过加长杆16放置于后锚固基材10上；5、锚杆拉拔仪穿过加长杆16放置于拉拔仪支撑件上，安装垫圈15及螺帽14，螺帽14拧紧至产品标准中规定的化学锚栓安装扭矩即可；6、通过手动泵施加拉拔力，对锚杆受拉承载能力进行检测。因每套设备的重量是固定的，因此在测试结束后，只需将所测得的承载力结果减去除螺帽、垫圈外锚杆连接件的重力即得到锚固件的实际承载力，以HC-50为例，则锚杆拉拔承载力=检测结果-154. SN。除此之外，本实用新型的整套结构重量对于任意一个成年人均在可承受范围内，且不会对原有拉拔仪的工作造成麻烦，非常适合推广使用。
权利要求1.锚杆拉拔仪辅助装置，其特征在于，包括拉拔仪支撑件和位于其内部的锚杆连接件；所述拉拔仪支撑件包括通过压杆连接的第一上支撑环和第一下支撑环，第一上支撑环用以支撑拉拔仪油缸；所述锚杆连接件包括通过拉杆连接的第二上支撑环和第二下支撑环；所述第二上支撑环的环内固接有转换螺杆，所述转换螺杆通过转换接头连接加长杆，所述加长杆穿过所述拉拔仪油缸的中心孔并通过螺帽与油缸固定连接；所述第二下支撑环内连接有中心开有锚杆连接孔的锚板。
2.根据权利要求I所述的锚杆拉拔仪辅助装置，其特征在于，所述第一上支撑环的外径小于第一下支撑环，所述第二上支撑环的外径小于第二下支撑环。
3.根据权利要求I所述的锚杆拉拔仪辅助装置，其特征在于，所述第二下支撑环的内环面为内径至下而上逐渐增大的斜坡。
4.根据权利要求I所述的锚杆拉拔仪辅助装置，其特征在于，所述锚板与所述第二下支撑环为可拆卸连接。
专利摘要本实用新型提供一种锚杆拉拔仪辅助装置，包括拉拔仪支撑件和位于其内部的锚杆连接件；所述拉拔仪支撑件包括通过压杆连接的第一上支撑环和第一下支撑环，第一上支撑环用以支撑拉拔仪油缸；所述锚杆连接件包括通过拉杆连接的第二上支撑环和第二下支撑环；所述第二上支撑环的环内固接有转换螺杆，所述转换螺杆通过转换接头连接加长杆，所述加长杆穿过所述拉拔仪油缸的中心孔并通过螺帽与油缸固定连接；所述第二下支撑环内连接有中心开有锚杆连接孔的锚板。本实用新型通过外部支架传力保证拉拔仪的正常工作，又避免了油缸对基材的约束作用；通过内部支架将拉拔仪的拉力作用传递至锚板，继而对锚固件进行承载力检测，保证了锚固件的原装配套使用。
文档编号E02D33/00GK202610848SQ20122013464
公开日2012年12月19日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者赵挺生, 周萌, 唐菁菁 申请人:华中科技大学