一种钢钉锚固力检测装置的制作方法

本实用新型涉及检测仪器领域，具体是一种钢钉锚固力检测装置。

背景技术：

随着科学技术的发展和工程建设规模的提升，对既有工程结构构件的补强加固也引起了工程界的广泛重视。其中，射钉锚固快速加固法作为一种近年来受国内外学者重点研究的新型加固方法，是通过击钉器击发钢钉将加固材料(如碳纤维板、钢板等)锚固于加固构件上，以代替传统的胶粘或锚栓连接锚固，从而达到简化施工工序、快速加固的目的。

然而，由于钢钉在打入加固构件后，钢钉顶帽基本已没入加固材料中，此时，已无法通过传统的测力或拉拔设备来检测射钉锚固力，因此，如何检验钢钉的实际锚固力已成为射钉锚固快速加固法的一个难点。

因此，我们亟需一种检测结果准确、且对基材如钢材、木材或混凝土造成损伤较小的钢钉锚固力检测装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种钢钉锚固力检测装置，以达到检测结果准确和减小对基材损伤的效果。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种钢钉锚固力检测装置，包括反力支撑架、拉拔仪和拉杆；所述拉拔仪位于反力支撑架的上方；所述拉杆垂直贯穿拉拔仪和反力支撑架，所述拉杆的下端依次设有万向接头、传力螺栓和钢标准块；所述万向接头的上端与拉杆铰接，下端与传力螺栓固定连接；所述传力螺栓的下端与钢标准块固定连接，所述钢标准块的底端设有用于容纳钢钉钉帽的内凹槽，所述钢标准块的下方还设有钢片。

通过上述技术方案，将所述钢片置于检测基材上，并向所述钢片中心击发钢钉，使用高强胶粘剂将所述钢标准块和钢片进行粘连，使所述钢标准块和钢片能够整体受力；另外，通过在钢标准块底部设置所述内凹槽，使突出的钢钉钉帽与内凹槽相嵌合，进而使得所述钢标准块的下端可与打入钢钉后的钢片紧密贴合，达到了提高粘结牢固性的效果；最后，通过调整垂直拉杆的高度和万向接头角度，使得所述传力螺栓固定卡接于所述拉杆中心线上，从而使得检测基材破坏面与拉力方向呈90°，降低了应力的复杂程度，达到了提高检测结果准确性的效果。

进一步地，所述拉拔仪包括油缸、手摇油泵和活塞，所述油缸侧面与手摇油泵通过油路相连，所述手摇油泵上设有油泵摇柄，所述活塞贯穿油缸的顶端，所述活塞套设在拉杆上。

进一步地，所述拉杆的上端套设有螺母，所述螺母位于活塞的上方，所述螺母与拉杆螺纹连接。

进一步地，还包括测力表，所述测力表包括压力传感器和显示屏，所述压力传感器位于活塞和螺母之间，所述显示屏位于拉拔仪的上端。

通过上述技术方案，添加了所述测力表，使得在拉拔时可直接查看拉拔力的大小，达到了使检测过程更加直观和简便的效果。

进一步地，所述钢标准块包括方形钢标准块或圆形钢标准块。

进一步地，所述钢标准块的厚度为30～50mm。

进一步地，所述钢片的厚度为2～3mm。

通过上述技术方案，由于所述钢片的厚度过小时，在钢钉拔出过程中，所述钢片会因为面外刚度过小而出现弯曲变形，使得实测锚固力过大；厚度过大时，在钢钉打入过程中会消耗太多能量，从而可能导致钢钉无法完全打入检测基材中；通过对所述钢片的厚度进行限定，达到了降低能量消耗的同时，提高检测准确性的效果。

进一步地，所述钢标准块和钢片的材料均采用45号钢。

通过上述技术方案，由于45号钢是中碳结构钢，具有冷热加工性能良好、机械性能较好、价格低和来源广的优势，提高了实验效果。

一种使用上述检测装置的方法，包括以下步骤：

s1.基材选取及处理：选取表面平整的基材，清除表面污渍并保持干燥，得到检测基材；所述检测基材包括钢材、木材或混凝土；

s2.选取射入点：为确保钢钉打入钢片和检测基材后，所述钢片与钢标准块能够有效粘接，应对钢钉位置进行定位，即在所述钢片中作对角线，取两对角线的交点作为钢钉的射入点；

s3.击发钢钉：将所述钢片放置于所述检测基材表面，对准所述射入点击发钢钉；

s4.粘接：选用快固化、高强胶粘剂将钢标准块和射入钢钉的钢片粘接，其中钢钉的钉帽与钢标准块的内凹槽相嵌合，在粘接后放置7天以上；

s5.安装传力螺栓：将所述传力螺栓与钢标准块的顶部螺纹连接；

s6.安装装置：安装装置，使得所述拉杆位于传力螺栓的正上方，调整所述拉杆的高度和万向接头的角度，使得所述传力螺栓的上端与万向接头卡接，在所述拉杆上端套设螺母并拧紧，以固定所述拉杆的高度；

s7.检测：匀速摇动油泵摇柄进行连续加荷直至钢钉拔出，将进行连续加荷直至钢钉拔出所需时间控制在1～1.5min，记录拔出时测力表显示的荷载值，并观测检测基材的破坏形式。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型的一种钢钉锚固力检测装置，通过在钢钉和检测基材之间设置所述钢片，并使用高强胶粘剂将所述钢标准块和钢片进行粘接，达到了使钢钉、钢片和钢标准块整体受力的效果。

2.本实用新型的一种钢钉锚固力检测装置，通过在钢标准块底部设置所述内凹槽，使突出的钢钉钉帽位于内凹槽内，进而使得所述钢标准块的下端可与打入钢钉后的钢片紧密贴合，达到了提高粘结牢固性的效果。

3.本实用新型的一种钢钉锚固力检测装置，通过垂直设置的拉杆和万向接头对钢钉进行拉拔，使得检测基材破坏面与拉力方向呈90°，达到了提高检测结果准确性的效果。

4.本实用新型的一种钢钉锚固力检测装置，添加了所述测力表，达到了使检测过程更加直观和简便的效果。

附图说明

图1为本实用新型中所述钢钉锚固力检测装置的示意图；

图2为本实用新型中所述拉拔仪的示意图；

图中，1、检测基材；2、钢钉；3、钢片；4、拉杆；5、钢标准块；6、反力支撑架；7、万向接头；8、拉拔仪；9、油泵摇柄；10、测力表；11、螺母；12、油缸；13、手摇油泵；14、传力螺栓；15、活塞。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

实施例1

一种钢钉锚固力检测装置，如图1～2所示，包括反力支撑架6、拉拔仪8和拉杆4；拉拔仪8位于反力支撑架6的上方，拉杆4垂直贯穿拉拔仪8和反力支撑架6；拉拔仪8包括油缸12、手摇油泵13和活塞15，油缸12与手摇油泵13通过油路相连，手摇油泵13上设有油泵摇柄9，活塞15贯穿油缸12的顶端，并套设在拉杆4上；拉杆4的上端套设有螺母11，螺母11位于活塞15的上方，拉杆的下端依次设有万向接头7、传力螺栓14和钢标准块5；万向接头7的一端与拉杆4的下端铰接，另一端与传力螺栓14的上端卡接；传力螺栓14的下端与钢标准块5的顶部螺纹连接；通过使用垂直设置的拉杆4对钢钉2进行拉拔，降低了应力的复杂程度，达到了提高检测结果准确性的效果；钢标准块5在远离传力螺栓14的另一端还设有用于容纳钢钉2钉帽的内凹槽，从而使得钢标准块5的下端可与突出的钢钉2钉帽相嵌合，并与钢片3紧密贴合，达到了提高粘结牢固性的效果；钢标准块5在远离拉杆4的另一端还设有厚度为3mm的钢片3，通过使用高强胶粘剂将钢标准块5和射入钢钉2的钢片3进行粘接，使得钢标准块5、钢片3和钢钉2整体受力，从而达到检测钢钉锚固力的效果；其中，钢标准块5和钢片3的材料均采用45号钢；检测装置还设有数字测力表10，包括压力传感器和显示屏，压力传感器位于活塞15和螺母11之间，显示屏位于拉拔仪8的上端，使得在拉拔时可直接查看拉拔力的大小，达到了使检测过程更加直观和简便的效果。

本实施例的实施原理是：将钢钉2打入钢片3和检测基材1后，使用胶粘剂将钢片3和钢标准块5粘连；随后安装装置，并摇动油泵摇柄9，将手摇油泵13中的液压油连续注入油缸12中，在液压油的压力作用下，顶起油缸12中活塞15以及与拉杆4螺纹连接的螺母11，并带动拉杆4向上移动，从而将钢钉2连同钢片3一起从检测基材1中拔出；拔出时，读出数字测力表10上的拔出力，并根据最大拔出力与锚固力之间的关系，得到锚固力的大小。

实施例2

一种使用上述检测装置的方法，包括以下步骤：

s1.基材选取及处理：选取表面平整的基材，清除其表面污渍并保持干燥，得到检测基材1；所述检测基材1包括钢材、木材或混凝土；

s2.选取射入点：为确保钢钉2打入钢片3和检测基材1后，钢片3与钢标准块5能够有效粘接，应对钢钉2位置进行定位，即在钢片3上作对角线，取两对角线的交点作为钢钉2的射入点；

s3.击发钢钉2：将钢片3放置于检测基材1表面，对准射入点击发钢钉2；

s4.粘接：选用快固化、高强胶粘剂将钢标准块5和射入钢钉2的钢片3粘接，其中钢钉2的钉帽与钢标准块5的内凹槽相嵌合，粘接后后立即固定，放置7天以上；

s5.安装传力螺栓14：将传力螺栓14与钢标准块5的顶部螺纹连接；

s6.安装装置：安装装置，使得拉杆4位于传力螺栓14正上方，调整拉杆4的高度和万向接头7的角度，使得传力螺栓14的上端与万向接头4卡接，拧紧拉杆上端套设螺母11，以固定拉杆4高度；

s7.检测：匀速摇动油泵摇柄9进行连续加荷直至钢钉2拔出，将进行连续加荷直至钢钉拔出所需时间控制在1～1.5min，记录拔出时数字测力表10显示的荷载值，并观测检测基材1的破坏形式。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。