本实用新型涉及巷道支护领域，具体是一种可以循环利用的测试锚杆直径与钻孔直径匹配的实验装置。
背景技术：
锚杆支护技术作为一种积极有效的巷道支护方式，从20世纪初锚杆锚固技术就已经在各类工程中被广泛的使用，直到20世纪60年代以后，伴随着新奥法的出现和使用，使得锚杆锚固技术得到了飞速的发展。锚杆锚固技术主要是通过在岩层内部的锚杆改善扰动后岩层的受力状态，在支护体的四周产生一个相对连续而又可靠的岩层带，并且通过锚固剂将锚杆与岩层联系在一起，形成一个相对稳定的整体，使它们产生相互作用，从而产生新的力学行为，实现了巷道安全稳定的目的。这种积极主动的锚杆支护形式的出现，使得支护技术翻开了一个新的篇章，而且锚杆锚固技术还具有低消耗、强支护、灵活方便、施工快速和少占空间等各项优点，这就使得锚杆锚固技术被广泛应用于土木工程、采矿工程等领域并取得了较好的应用效果。由于我国每年所使用的锚杆数量都在千万根级别以上，其锚固质量的好坏很大程度上由锚杆直径与钻孔直径的匹配程度所决定。为了优化锚杆直径与钻孔直径的匹配度，提高锚杆的锚固效果，通常需要对锚杆进行拉拔试验。
目前，在实验室中研究锚杆直径与钻孔直径的匹配度通常采用的是锚杆锚固测试实验装置，虽然可减轻劳动强度，但是实验装置中的锚固体只能进行破坏性拉拔试验，需要准备较多锚固体来预留不同直径的钻孔，并且锚固体只能一次性使用，仍然存在着耗时耗力耗材的问题。
因此，为了满足研究的需要，开发出一种可以循环利用的测试锚杆直径与钻孔直径匹配的实验装置，在实验室测试不同锚杆直径与钻孔直径形成的锚固体的锚固力来分析二者的匹配度，这样就能准确获得合理的锚杆直径与钻孔直径的匹配度，提高锚杆锚固效果。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种可循环利用的锚杆直径与钻孔直径匹配测试装置，其结构设计简单，设计合理，可以有效解决现有实验装置耗时耗力耗材的情况，避免了浪费，同时提高了实验装置的利用率。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是，一种可循环利用的锚杆直径与钻孔直径匹配测试装置包括内螺纹锚固钢管、内外螺纹锚固钢管、实验台架、锚杆、锚具、压力传感器、穿心千斤顶、位移传感器、紧固螺栓、紧固盖板。实验台架焊接有四个立式支腿，四个立式支腿底部分别焊接有矩形平板，矩形平板通过地脚螺栓与螺母将实验台架与地面固定连接。实验台架上依次焊接有垫板、挡板和实验横板，实验横板中部为与内螺纹锚固钢管弧度相同的弧形槽，在弧形槽两侧分别设置有两排共六个螺栓孔，用以固定内螺纹锚固钢管。内螺纹锚固钢管可以单独使用，也可以将内外螺纹锚固钢管旋转拧入内螺纹锚固钢管中组合使用，以此来模拟不同直径的钻孔，同时内螺纹也能避免因钢管内壁光滑使锚固剂与钢管接触面发生滑移破坏，从而影响实验精度。进行锚杆直径与钻孔直径匹配度测试时，将不同直径的锚杆通过锚固剂锚固在锚固钢管内，将锚固钢管固定在实验横板上，锚杆外露端穿过挡板、穿心千斤顶、压力传感器，用锚具固定住，将位移传感器测头支架固定在压力传感器的侧壁上，位移传感器固定在挡板上，启动液压油泵给对穿心千斤顶加压，记录压力传感器及位移传感器仪表上的数据。试验结束后只需要卸下紧固盖板，将锚固钢管内残余的锚固剂清理干净就可以进行下次实验循环使用。
本实用新型结构新颖、成本低、操作方便、实用性强、循环利用率高，省时省力，能够模拟不同直径锚杆与不同钻孔之间的匹配度，可大大降低物资浪费。
附图说明
图1为本实用新型的结构立体示意图
图2为实验台架结构示意图
图3为本实用新型的结构主视图
图4为本实用新型的结构侧视图
图5为内螺纹锚固钢管结构立体示意图
图6为内外螺纹锚固钢管结构立体示意图
其中，1—内螺纹锚固钢管；2—内外螺纹锚固钢管；3—实验台架；4—垫板；5—挡板；6—实验横板；7—螺栓孔；8—锚杆；9—锚具；10—压力传感器；11—穿心千斤顶；12—位移传感器；13—锚固剂；14—紧固螺栓；15—紧固盖板；16—矩形平板。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，下面结合附图来详细解释本实用新型的具体实施方式。
由图1-6给出，本实用新型包括内螺纹锚固钢管1、内外螺纹锚固钢管2、实验台架3；实验台架3由垫板4、挡板5、实验横板6、螺栓孔7组成；实验台架3焊接有四个立式支腿17，四个立式支腿17底部分别焊接有矩形平板16，矩形平板16通过地脚螺栓与螺母将实验台架3与地面固定连接。实验台架3上依次焊接有垫板4、挡板5和实验横板6，实验横板6中部为与内螺纹锚固钢管1弧度相同的弧形槽，在弧形槽两侧分别设置有两排共六个螺栓孔7，用以固定内螺纹锚固钢管1。内螺纹锚固钢管1可以单独使用，也可以将内外螺纹锚固钢管2旋转拧入内螺纹锚固钢管1中组合使用，以此来模拟不同直径的钻孔，同时内螺纹也能避免因钢管内壁光滑使锚固剂13与钢管接触面发生滑移破坏，从而影响实验精度。进行锚杆8直径与钻孔直径匹配度测试时，将不同直径的锚杆8通过锚固剂13锚固在锚固钢管1或2内，将内螺纹锚固钢管1固定在实验横板6的弧形槽内，将紧固盖板15盖在内螺纹锚固钢管1上用与螺栓孔7尺寸配套的紧固螺栓14穿过螺栓孔7进行紧固，锚杆8外露端穿过挡板5、穿心千斤顶11、压力传感器10，用锚具9固定住，将位移传感器12的测头支架固定在压力传感器10的侧壁上，位移传感器12固定在挡板5上，启动液压油泵给对穿心千斤顶11加压，记录压力传感器10的压力表及位移传感器12显示仪上的数据。试验结束后只需要拧开紧固螺栓14，卸下紧固盖板15，将锚固钢管1或2内残余的锚固剂13清理干净就可以进行下次实验循环使用。
所述的内螺纹锚固钢管1中的内螺纹小径为40mm，内螺纹大径为42mm，内螺纹锚固钢管1中的内螺纹小径为钻孔直径，内螺纹锚固钢管1为不锈钢材质的无缝钢管。
所述的内外螺纹锚固钢管2中的外螺纹与内螺纹锚固钢管1中的内螺纹的公称直径、丝扣类型、螺距均保持一致，保证内外螺纹锚固钢管2能够拧入内螺纹锚固钢管1内。
所述的内外螺纹锚固钢管2中的内螺纹小径取为钻孔直径，内螺纹小径按照实际工程中的钻孔直径大小分别为26mm、28mm、33mm，内螺纹大径取为28mm、30mm、35mm，内外螺纹锚固钢管2为不锈钢材质的无缝钢管。
所述的内外螺纹锚固钢管2中的内螺纹小径取为钻孔直径，内螺纹小径按照实际工程中的钻孔直径大小分别为26mm、28mm、33mm，内螺纹大径取为28mm、30mm、35mm。
所述的锚杆8为煤矿常用锚杆，杆体材料为左旋无纵筋螺纹钢和Q235圆钢，锚杆直径为16mm、18mm、20mm、22mm、24mm。
所述的穿心千斤顶11的行程为70mm，锚杆穿过穿心千斤顶，穿心千斤顶11底部与挡板5固定接触。
所述的压力传感器10为穿心式压力传感器，固定在锚具9与穿心千斤顶11之间。
所述的位移传感器12为拉线式位移传感器，行程为2000mm，侧头支架上引出的拉线与传感器出口端面保持垂直。
本实用新型的使用情况是：在实验室内进行锚杆8直径与钻孔直径匹配度测试时，首先确定需要测试的钻孔直径与锚杆8直径，根据确定好的钻孔直径选择内螺纹锚固钢管1或者内螺纹锚固钢管1与内外螺纹锚固钢管2的组合模拟不同直径的钻孔；按照确定好的试验方案选择需要测试的不同直径锚杆8，利用矿用锚杆锚固剂13将锚杆8锚固在锚固钢管1或2内，锚固时保证锚固剂13均匀密实的充满锚固钢管1或2圆腔内；将已锚入锚杆8的内螺纹锚固钢管1放置在实验横板6中部的弧形槽内，锚杆8外露端穿过挡板5、穿心千斤顶11、压力传感器10，用锚具9固定住，将紧固盖板15盖在内螺纹锚固钢管1上用与螺栓孔7尺寸配套的紧固螺栓14穿过螺栓孔7进行紧固，将位移传感器12的测头支架固定在压力传感器10上，位移传感器12固定在挡板5上，启动液压油泵给对穿心千斤顶11加压，记录压力传感器10的压力表及位移传感器12显示仪上的数据。试验结束后只需要拧开紧固螺栓14，卸下紧固盖板15，将锚固钢管1或2内残余的锚固剂13清理干净就可以进行下次实验循环使用。
本实用新型构新颖、成本低、操作方便、实用性强，循环利用率高，省时省力，能够有效地模拟不同直径锚杆与不同钻孔之间的匹配度，可大大降低物资浪费。