尺寸可调节的锚杆拉拔试验平台的制作方法

本实用新型涉及矿山工程技术领域，具体是指一种尺寸可调节的锚杆拉拔试验平台。

背景技术：

锚杆支护技术具有加固岩体、减轻结构物自重以及节约工程材料等优点，近年来已逐渐发展为地质灾害预防与治理的主要技术手段，在边坡、基坑以及隧道等岩土工程领域得到了广泛应用。实际工程中，由于锚杆锚固系统损伤具有复杂性和隐蔽性，对锚杆锚固强度测试技术有待更为深入的研究。

但现场检测经常受到环境条件的限制及不确定因素的影响，难以开展检测试验，对准确掌握锚杆锚固强度造成一定难度。相似材料模拟试验一直是矿山工程研究的主要方法，它的实质是在试验平台上用与模型力学性质相似的材料按照相似(原理)的一定比例缩制成试验模型。

工程环境不同、研究对象不同，选取相似比不同，所要制定的模型的大小不同。而当前大多数锚杆试验平台基本处理临时搭建，不能有效调节尺寸大小，满足不同的需求。因此，应用相似理论、机械设计等学科知识，开发出一种尺寸可调节，结构简单、合理，可进行拉拔试验平台势在必行。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种尺寸可调节的锚杆拉拔试验平台，能够开展不同尺寸需求的锚杆锚固系统的拉拔试验。本试验平台主要测试锚杆锚固强度，能形成多规格的相似模型来开展不同尺寸模型锚杆拉拔试验，解决现今开展锚杆拉拔试验效率不高，不够便捷的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供的尺寸可调节的锚杆拉拔试验平台，包括平台主体、其特征在于：所述平台主体底部安设有支撑脚与万向轮，所述万向轮用于移动平台主体，所述支撑脚用于固定平台主体以防止工作中移动；在成型混凝土时，旋转支撑脚使支撑脚接地以提高试验平台承载能力，并保证试验平台不会移动；需要移动试验平台时，方向旋转支撑脚使其离地，与此同时万向轮触地使得平台主体可自由移动；

所述平台主体上装设有多规格相似地质体成型箱；所述多规格相似地质体成型箱可根据试验需求来调节多规格相似地质体成型箱的箱体长和宽用来浇筑相似模型；所述多规格相似地质体成型箱利用蜗杆蜗轮传动，将试验体运出多规格相似地质体成型箱的箱体；

所述多规格相似地质体成型箱包括位于平台主体底部的混凝土成形箱底板、侧板、移动门框、端板和箱门；所述端板装置于平台主体的一端且能沿平台主体的短边滑动；

所述移动门框上设有导轨；所述导轨沿移动门框长轴布置；所述侧板位于平台主体的一侧且与端板连接，所述端板会在侧板活动时从动移动；所述侧板可沿平台主体短边及导轨滑动用以调节多规格相似地质体成型箱的宽，所述侧板的滑动方向平行于端板平面；

所述移动门框可沿端板水平方向来回移动；

还设有2个限位栓，其中一个限位栓用来固定移动门框，另一个限位栓用来固定侧板；所述箱门铰接在移动门框上且随移动门框一起移动；所述箱门位于端板相对面，箱门在关闭时作为多规格相似地质体成型箱另一端板面用以调节多规格相似地质体成型箱长度；

还设有开槽板和2个开槽板固定架；所述开槽板是由多段板用拼接螺栓拼接而成；所述其中一个开槽板固定架固定在端板中央用以固定开槽板的一端，该开槽板固定架可在端板上沿端板长轴调节移动；另一个开槽板固定架装设在箱门上用以固定开槽板的另一端，该开槽板固定架可在箱门上沿箱门的长轴调节移动。

作为优选方案，所述平台主体上还装设有锚杆拉拔实验箱；所述锚杆拉拔实验箱位于多规格相似地质体成型箱的侧面前端，用于进行锚杆的拉拔试验；

所述锚杆拉拔实验箱包括储物箱和设备工作平台；所述储物箱内放置有用于测试锚杆上的受力情况的拉拔实验仪，所述拉拔实验仪包括手动泵、液压油缸和输油管；往多规格相似地质体成型箱中植入锚杆，所述锚杆通过连接在手动泵、液压油缸和输油管上以达到拉拔实验目的；

所述手动泵固定在储物箱顶部，所述设备工作平台固定在储物箱同侧；当锚杆拉拔实验箱进行拉拔实验时，从储物箱中取出拉拔实验仪，所述手动泵的手动泵输油接口通过输油管与液压油缸连接，通过压动手动泵的手动泵压杆以提供液压，液压力逐渐增大直至锚杆被拉断；所述设备工作平台固定在多规格相似地质体成型箱的后方，用于放置电脑以及实验仪器；所述电脑可记录拉拔试验仪测试的数据并进行数据分析。

进一步地，所述平台主体上还装设有模型清理装置；所述模型清理装置位于多规格相似地质体成型箱的底部，用于将试验后的相似模型取出；

所述模型清理装置包括蜗轮、蜗杆、减速箱、转动手轮和方形滚轴；所述方形滚轴按40cm间距线性阵列并安装在平台成型箱体的底部；所述转动手轮通过减速箱与蜗杆连接，所述蜗杆与方形滚轴通过蜗轮连接；所述转动手轮的转动为模型清理装置的原始驱动即一级动力；所述减速箱、蜗杆、蜗轮受到转动手轮的驱动经过传动后，转化为二级动力；清理试验体时，所述方形滚轴在二级动力的带动下直接将地质体块运出多规格相似地质体成型箱。

更进一步地，所述多规格相似地质体成型箱的最大长度为2000mm；所述开槽板的长度与成型箱长度相适应；且在开槽板固定架上根据安装空位变化而调节开槽板的安装高度以得到多规格相似地质体成型箱的槽深200mm。

本实用新型的工作原理及工作过程如下：

本实用新型中多规格混凝土成型箱，多规格混凝土成型箱可根据试验需求来调节其侧板和移动门框，进而确定成型箱的长和宽，用来浇筑相似模型；锚杆拉拔实验箱，锚杆拉拔实验箱位于箱体侧面前端，用于进行拉拔试验；模型清理装置，实验清理装置位于箱体底部，用于将试验后的相似模型取出。

锚杆拉拔试验平台底部安装支撑脚与万向轮，万向轮用于移动试验机，支撑脚用于固定装置，防止工作中移动。锚杆拉拔试验平台在成型混凝土时，旋转支撑脚，使支撑脚接地，提高设备承载能力，并保证设备不会移动；需要移动设备时，旋转支撑脚，使其离地，与此同时万向轮触地，设备可自由移动。

混凝土成形箱底板、机身固定不动；侧板可沿机身及移动门框上的轴导轨滑动(调节成型箱的宽，滑动方向平行于端板平面)；侧板连接在端板上，故端板会在侧板活动时从动移动；移动门框可沿端板法向方向移动(限位栓用来固定移动门框，同理侧板也有相应限位栓)，箱门是铰接在移动门框上，移动门框移动时，箱门跟随其一起移动，箱门关闭时作为成型箱另一“端板”，(调节成型箱长度)。

开槽板固定架固定在端板上，它用来固定开槽板的，箱门上也有一个开槽板固定架；开槽板固定架可在端板和箱门上左右调节移动，开槽板是由多段板子用拼接螺栓拼接而成，可适应不同长度的成型箱，也可以在开槽板固定架上根据安装空位变化安装高度，以便得到不同的槽深。

锚杆拉拔试验平台大小调节好后，往箱中注入混凝土浆，反复抹平并确定好高度后，等待其凝固成型即可得到相似模型。根据试验本身需要，则相似模型须开有槽，提前安装好开槽板即可。

锚杆拉拔实验箱用于进行锚杆的拉拔试验。往混凝土槽中植入锚杆，通过连接在手动泵、液压油缸、输油管等装置达到实验目的。锚杆拉拔实验箱包括手动泵、储物箱、设备工作平台。储物箱内可放置手动泵、液压油缸、输油管等试验仪，手动泵固定在储物箱顶部，设备工作平台固定在同侧成形箱侧面。锚杆拉拔实验箱进行拉拔实验时，从储物箱中取出拉拔实验仪，通过压动手动杆提供液压，手动泵输油接口通过输油管与液压油缸连接，液压力逐渐增大直至锚杆被拉断。

设备工作平台固定在成型箱后方，用于放置电脑以及实验仪器等设备。提供一个良好的实验环境，与平常所见拉拔试验无异。

模型清理装置包括蜗轮、蜗杆、减速箱、转动手轮、方形滚轴。模型清理装置的方形滚轴按一定间距线性阵列并安装在平台成型箱体底部，转动手轮通过减速箱与蜗杆连接，蜗杆与方形滚轴通过蜗轮连接。清理试验体时，转动手轮，转动手轮的转动经过减速箱，蜗杆蜗轮传动后，带动方形滚轴转动，它们转动时直接将相似模型运出成型箱。

本实用新型的优点及有益效果如下：

该设备为无电控设备，成本不高；纯机械结构设计，操作简单且安全；该设备可成型多种规格成型品，满足不同试验需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的模型清理装置结构示意图；

图3为本实用新型实施例的拉拔实验结构示意图；

图中：1、平台主体；2、侧板；3、开槽板固定架；4、端板；5、电脑；6、移动门框；7、箱门；8、导轨；9、手动泵压杆；10、方形滚轴；11、万向轮；12、支撑脚；13、蜗轮；14、蜗杆；15、混凝土成形箱底板；16、限位栓；17、减速箱；18、转动手轮；19、手动泵输油接口；20、储物箱。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地详细阐述。

如图所示尺寸可调节的锚杆拉拔试验平台，包括：多规格混凝土成型箱，多规格混凝土成型箱可根据试验需求来调节其侧板2和移动门框6，进而确定成型箱的长2000mm和宽500mm，用来得到相似模型(在本实施例中是指“混凝土块”)；锚杆拉拔实验箱，锚杆拉拔实验箱位于箱体侧面，用于进行拉拔试验；模型清理装置位于箱体底部，用于将试验后的相似模型取出。

尺寸可调节的锚杆拉拔试验平台底部安装支撑脚12与万向轮11，万向轮11用于移动试验机，支撑脚12用于固定装置，防止工作中移动。

尺寸可调节的锚杆拉拔试验平台在成型混凝土时，旋转支撑脚12，使支撑脚12接地，提高设备承载能力，并保证设备不会移动；需要移动设备时，旋转支撑脚12，使其离地，与此同时万向轮11触地，设备可自由移动。

尺寸可调节的锚杆拉拔试验平台包括平台主体1、侧板2、开槽板固定架3、端板4、移动门框6、箱门7、导轨8、万向轮11、支撑脚12、箱底板15、限位栓16。如图1所示，混凝土成形箱底板15、平台主体1固定不动；侧板2可沿平台主体1及移动门框6上的导轨8滑动(调节成型箱的宽，滑动方向平行于端板平面)；侧板2连接在端板4上，故端板4会在侧板2活动时从动移动；移动门框6可沿端板4法向方向移动(限位栓16用来固定移动门框6，同理侧板2也有相应限位栓16)，箱门7是铰接在移动门框6上，移动门框6移动时，箱门7跟随其一起移动，箱门关闭时作为成型箱另一“端板”(调节成型箱长度)。

尺寸可调节的锚杆拉拔试验平台的开槽板固定架3固定在端板4上，它用来固定开槽板的，箱门7上也有一个开槽板固定架3；开槽板固定架3可在端板4和箱门7上左右调节移动，固定在端板中央；开槽板是由多段板子用拼接螺栓拼接而成，适应2000mm长度的成型箱，在开槽板固定架3上根据安装空位变化安装高度，以便得到200mm的槽深。

尺寸可调节的锚杆拉拔试验平台大小调节好后，往箱中注入混凝土浆，反复抹平并确定好高度400mm后，等待其凝固成型即可得到相似模型。

锚杆拉拔实验箱用于进行锚杆的拉拔试验。往混凝土槽中植入锚杆，通过连接在手动泵、液压油缸、输油管等装置达到实验目的。

锚杆拉拔实验箱包括手动泵9、储物箱20、设备工作平台。储物箱20内可放置手动泵、液压油缸、输油管等试验仪，手动泵9固定在储物箱顶部，设备工作平台固定在储物箱同侧。

锚杆拉拔实验箱进行拉拔实验时，从储物箱20中取出拉拔实验仪，通过压动手动杆提供液压，手动泵19输油接口通过输油管与液压油缸连接，液压力逐渐增大直至锚杆被拉断。

设备工作平台固定在成型箱后方，用于放置电脑5以及实验仪器等设备。提供一个良好的实验环境。

模型清理装置包括蜗轮13、蜗杆14、减速箱17、转动手轮18、方形滚轴10。

模型清理装置的方形滚轴10按40cm间距线性阵列并安装在平台成型箱体底部，转动手轮通过减速箱17与蜗杆14连接，蜗杆14与方形滚轴10通过蜗轮13连接。清理试验体时，转动手轮18，转动手轮18的转动经过减速箱17、蜗杆14、蜗轮13传动后，带动方形滚轴10转动，它们转动时直接将相似模型运出成型箱。

尽管上面已经详细描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。