锚固力测试装置及涨壳锚头锚固力测试系统的制作方法

本实用新型属于涨壳锚头试验技术领域，具体涉及一种锚固力测试装置及涨壳锚头锚固力测试系统。

背景技术：

涨壳锚头锚固力试验最初是采用在大块岩石上钻孔或浇筑预留有孔的水泥墩，然后在孔内进行拉拔试验；该方法需要人工或吊装设备搬动穿心千斤顶，操作时劳动强度大，试验效率低，且试验时存在一定危险性；该种试验装置制作成本高，且上面预留的孔报废后，则工装报废，无法重复使用。

技术实现要素：

本实用新型目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种锚固力测试装置及涨壳锚头锚固力测试系统，其结构设计合理，能够提高涨壳锚头锚固力测试的效率和安全性，保障测试装置的重复使用，降低制作成本。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种锚固力测试装置，包括：

底座；

相对设置在所述底座上的第一支撑座和第二支撑座；

驱动部，其设置在所述第一支撑座上；以及

结构块，其设置在所述第二支撑座上；

所述驱动部与所述结构块上的测试孔同轴设置，且所述驱动部与所述结构块贴合顶撑。

根据本实用新型锚固力测试装置，优选地，所述驱动部和所述结构块之间设置有中撑架，所述中撑架包括：

第一端板，其与所述驱动部贴合顶撑；

第二端板，其与所述结构块贴合顶撑；以及

中撑管，其设置在所述第一端板和第二端板之间，在所述第一端板和所述第二端板上开设有通孔，所述通孔、中城管和所述测试孔同轴设置。

根据本实用新型锚固力测试装置，优选地，所述中撑管侧壁上开设有槽口。

根据本实用新型锚固力测试装置，优选地，所述驱动部为穿心千斤顶。

根据本实用新型锚固力测试装置，优选地，所述底座包括两纵梁和设置在两纵梁之间的横撑杆。

根据本实用新型锚固力测试装置，优选地，所述第一支撑座包括至少一块支撑板，所述支撑板搭设在两所述纵梁上，支撑板两端与所述纵梁固定连接，在所述支撑板中部设置有第一放置槽，所述驱动部匹配贴合设置在所述第一放置槽内。

根据本实用新型锚固力测试装置，优选地，所述纵梁上设置有立杆，多个所述立杆左右对应穿过在两所述纵梁上，在所述支撑板的两端设置有与立杆对应的连接孔，所述支撑板和纵梁通过设置在所述立杆上的螺母连接固定；所述支撑板上设置有多组圆柱状的第一导向柱，多组所述第一导向柱之间形成第一放置槽。

根据本实用新型锚固力测试装置，优选地，所述纵梁上设置有至少一段轨槽，所述第二支撑座包括：

台车；

行走轮，其设置在所述台车底部，且所述行走轮行走支撑在所述轨槽内；以及

转台，其旋转设置在所述台车上，所述转台上设置有第二放置槽，所述结构块匹配设置在所述第二放置槽内。

根据本实用新型锚固力测试装置，优选地，所述纵梁为开口向上的槽钢；所述槽钢的其中一段作为轨槽；所述转台为槽钢、或所述转台上设置有多组圆柱状的第二导向柱，多组所述第二导向柱之间形成第二放置槽。

一种涨壳锚头锚固力测试系统，包括：

如上述的锚固力测试装置；

中空锚杆；以及

涨壳锚头，其设置在所述中空锚杆的其中一端，且所述涨壳锚头锚固在所述结构块中；

所述中空锚杆的另一端与驱动部连接，所述驱动部驱动所述中空锚杆向外施力，直至所述涨壳锚头失效。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

本申请整体结构设计合理，其采用装配式结构，能够实现与锚杆、锚头等结构件的快速连接装配，在实验过程中，无需进行设备的搬运和起吊，能够提高工作效率，降低工人的劳动强度，并且避免了在起吊和搬运过程中存在的安全隐患。

本申请装配完成后同轴度好，在支撑受力过程中更加稳定，能够避免因为装配过程中的存在的操作不当或者贴合面不合格等原因，造成拉拔过程中实验数据失真，导致该次试验无效，能够提高试验数据的可靠性。

本申请在试验后可以通过台车的滑动和转台的转向，从而更便捷、更快速的实现涨壳锚头的取出，更便于观察、获取破坏情况，提高工作效率和工作的便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1为根据本实用新型实施例的锚固力测试装置的结构示意图之一。

图2为根据本实用新型实施例的锚固力测试装置的结构示意图之二。

图3为根据本实用新型实施例的底座与第一支撑座的装配结构示意图。

图4为根据本实用新型实施例的中撑架的结构示意图。

图5为根据本实用新型实施例的涨壳锚头锚固力测试系统的结构示意图。

图6为根据本实用新型实施例的中空锚杆与涨壳锚头的装配结构示意图。

图中序号：

100为底座、101为纵梁、102为横撑杆；

200为第一支撑座、201为立杆、202为支撑板、203为第一导向柱；

300为第二支撑座、301为台车、302为转台、303为行走轮；

401为中空锚杆、402为涨壳锚头、403为垫板、404为螺母；

500为中撑架、501为第一端板、502为第二端板、503为中撑管；

600为带孔水泥柱；

700为空心千斤顶。

具体实施方式

下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”的表述用来描述本实用新型的各个元件，并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制，而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。

应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。

应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本实用新型，而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。

参见图1-图6，本申请公开了一种锚固力测试装置，包括底座100、相对设置在底座100上的第一支撑座200和第二支撑座300、驱动部和结构块，驱动部设置在第一支撑座上；结构块设置在第二支撑座上；驱动部与结构块上的测试孔同轴设置，且驱动部与结构块贴合顶撑。

本实施例中的底座包括两纵梁101和设置在两纵梁之间的横撑杆102，纵梁为开口向上的槽钢，横梁为开口向下的槽钢，通过焊接形成底座；本实施例中的驱动部为穿心千斤顶700，也可以采用其他形式的驱动结构，为了基于现有的结构和设备，因此本申请优选采用穿心千斤顶，其在装配方便更便捷，能够更便于保障同轴度；进一步地，在驱动部和结构块之间设置有中撑架500，中撑架500包括第一端板501、第二端板502和中撑管503，第一端板501与驱动部贴合顶撑；第二端板502与结构块贴合顶撑；中撑管503设置在第一端板和第二端板之间，中撑管侧壁上开设有槽口，在第一端板和第二端板上开设有通孔，通孔、中城管和测试孔同轴设置。

具体地，本实施例中的第一支撑座包括至少一块支撑板202，支撑板搭设在两纵梁上，支撑板两端与纵梁固定连接，在支撑板中部设置有第一放置槽，驱动部和中撑架均匹配贴合设置在第一放置槽内。本实施例中通过在两纵梁上设置立杆201，多个立杆左右对应穿过在两纵梁上，在支撑板的两端设置有与立杆对应的连接孔，支撑板202和纵梁101通过设置在立杆201上的螺母连接固定；支撑板上设置有多组圆柱状的第一导向柱203，多组第一导向柱之间形成第一放置槽。

纵梁101上设置有至少一段轨槽，因为纵梁为槽钢，因此可以直接将槽钢的其中一段作为轨槽；第二支撑座包括台车301、行走轮303和转台302，行走轮303设置在台车301底部，且行走轮303行走支撑在轨槽内；转台302旋转设置在台车301上，转台上设置有第二放置槽，结构块匹配设置在第二放置槽内。对于转台的结构：其可以为一段槽钢，或者为一块钢板，在钢板上设置有多组圆柱状的第二导向柱，多组第二导向柱之间形成第二放置槽。上述结构中的第一导向柱的布置方式如图所示，采用两排多段式结构，第二导向柱的布置形式与第一导向柱相同。

以下对各部件的具体结构进行综合详细说明：

底座：呈“日”字形，其中2根较长平行槽钢在上，槽钢凹面朝上，3根较短平行槽钢在下，凹面朝前或后；为了便于进行空心千斤顶和中撑架的支撑，立杆设置于底座的一端，共8根，对称分布，立杆下端通过螺母与底座相连，中部安装有两螺母用于固定支撑板。

第一支撑座：包括三块或四块支撑板，支撑板为两端开有长条孔的矩形长条状钢板，两端圆孔可与立杆配合，并用立杆上的螺母固定，长条孔的设置可以方便进行横向一定幅度的调节，第一导向柱可以采用钢管，或者截面呈半圆形的固定块，第一导向柱与支撑板焊接或者支撑板上布设多个调节孔，从而可以调节两排第一导向柱之间的距离；上述结构中的支撑板为分段式结构，其分为多条较窄的钢板，也可以采用一整块钢板。

结构块：结构块可以选用石块或者水泥浇筑块，本实施例中为带孔水泥柱600，其由钢管和水泥组成，水泥浇筑在钢管内部，水泥中部预留圆形通孔，即测试孔。

第二支撑座：其包括台车，在台车上设置一段槽钢，在槽钢凹面背侧焊接一段圆柱形钢管或钢棒，钢棒或钢管与台车转动连接，从而使得槽钢可以在台车上自由旋转；台车可以为一矩形钢板，钢板中心设置一通孔，用于与槽钢转动配合，钢板下部四个滚轮，四个滚轮设置在底座上槽钢的槽内。

中撑架：两块带孔钢板和一侧开槽的钢管组成，带孔钢板平行设置于开槽钢管两侧，用于分别与空心千斤顶和带孔水泥柱顶撑。

装配时，第二支撑座放置在底座远离立柱一端，带孔水泥柱放置在第二支撑座上；穿心千斤顶和中撑架放置在底座的支撑板上，其下面各有两块支撑板，保障支撑的稳定，中撑架位于台车和穿心千斤顶之间，穿心千斤顶和中撑架相接触，穿心千斤顶、中撑架、带孔水泥柱的轴心重合。

本申请还公开了一种涨壳锚头锚固力测试系统，包括如上述的锚固力测试装置、中空锚杆401和涨壳锚头402，涨壳锚头设置在中空锚杆的其中一端，且涨壳锚头锚固在结构块中；中空锚杆401的另一端穿过中撑架和空心千斤顶，在该端设置垫板403和螺母404，从而使得其与空心千斤顶的外端部贴合顶撑，便于空心千斤顶对垫板施力，空心千斤顶驱动中空锚杆向外施力，直至涨壳锚头失效。

作业时，具体的工作步骤是：

1）将涨壳锚头和中空锚杆组合后，从穿心千斤顶一端穿入，经过中撑架后插入带孔水泥柱；

2）用管钳或风动扳手旋转锚杆体，使涨壳锚头在测试孔内打开，则涨壳锚头锚固到测试孔内；

3）安装垫板和螺母；

4）用穿心千斤顶对垫板施加压力后，则力值通过螺母、垫板传递至中空锚杆，进而传递至涨壳锚头，力值不断增大直到涨壳锚头失效；

5）读取穿心千斤顶所示力值；

6）将第二支撑座移出，然后通过转台旋转，将带孔水泥柱转动一定角度；

7）通过外径略小于水泥内孔的钢管将破坏后的涨壳锚头取出。

上文已详细描述了用于实现本实用新型的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本实用新型的范围、适用或构造。本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本实用新型的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本实用新型的保护范围。