一种便携式喷射混凝土黏结强度测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及工程试验检测技术领域，尤其是涉及一种便携式喷射混凝土黏结强度测试装置。


背景技术：

2.喷射混凝土支护，广泛应用于隧道、洞室、边坡和基坑等工程的支护或面层防护，国内水电工程应用较多，比如水电站的导流洞、厂房和坝肩都有喷射混凝土支护，其工作原理是利用压缩空气或其它动力，将一定配合比拌制的混凝土混合料沿管路输送至喷头处，喷射于岩面，依赖喷射过程中水泥与骨料的连续撞击、压密而形成的一种混凝土，喷射混凝土支护是充分考虑和积极发挥围岩本身自稳作用，喷射混凝土与围岩自稳能力相结合，利用压气高速喷射到围岩表面的节理、裂隙中，把节理、裂隙分隔的岩体联结起来，有效地阻止岩块的松动和滑移，喷射混凝土形成一种紧贴岩面的封闭层，隔绝了水和空气对围岩的风化和剥蚀作用，防止因围岩风化、剥蚀而影响结构稳定性和正常使用。同时喷射混凝土同岩体紧密粘结在一起，组成了围岩和支护为一体的共同受力系统。充分利用喷射混凝土支护与岩面之间的粘结强度，提高结构的稳定性和支撑能力。但是目前还没有一款能够能够适应各种现场条件，可检测喷射混凝土与岩体接触面之间的黏结强度的测试装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种便携式喷射混凝土黏结强度测试装置，可检测喷射混凝土与岩体接触面之间的黏结强度，对于提高检测准确度和效率、降低检测成本、保证喷射混凝土支护质量具有重要意义。
4.根据本实用新型的一个目的，本实用新型提供一种便携式喷射混凝土黏结强度测试装置，包括固定装置、滑槽板、钻芯装置和粘结强度测定装置，所述固定装置固定安装在岩面上，所述滑槽板固定安装在所述固定装置上，所述钻芯装置滑动设置在所述滑槽板上，所述粘结强度测定装置滑动设置在所述滑槽板上。
5.进一步地，所述滑槽板包括滑槽板主体和两个第一限位螺栓，所述滑槽板主体通过螺栓安装于所述固定装置上，所述滑槽板主体上对称设置有梯形滑槽，所述滑槽板主体上设置有矩形凹槽，所述滑槽板主体上设置有第一通孔，所述滑槽板主体上对称设置有观察口，所述滑槽板主体上两侧对称设置有第一螺纹孔，所述第一限位螺栓通过所述第一螺纹孔螺接在所述滑槽板主体上，且所述第一限位螺栓穿过所述滑槽板主体侧壁伸入到所述梯形滑槽内。
6.进一步地，所述钻芯装置包括第一滑动支架、第二滑动支架、钻机、切割钻头、丝杠和防松螺母，所述第一滑动支架滑动设置在所述滑槽板主体上，所述第二滑动支架滑动安装在所述第一滑动支架上，所述钻机固定安装在所述第二滑动支架上，所述钻机通过导线与外部电源连通，所述切割钻头可拆卸安装在所述钻机上，所述丝杠转动安装在所述第二滑动支架上，所述丝杠底部设置有所述防松螺母，所述丝杠的尾部设置有手柄。
7.进一步地，所述第一滑动支架包括第一滑板、导杆、尾部安装板和第二限位螺栓，所述导杆对称设置在所述第一滑板上，所述尾部安装板固定安装在所述导杆尾端，所述第二限位螺栓穿过所述第一滑板且与所述第一滑板螺纹连接，所述第二限位螺栓直径与所述滑槽板主体上的所述矩形凹槽宽度相同，所述第二限位螺栓位置与所述矩形凹槽相对应。
8.进一步地，所述第一滑板上还对称设置有第一梯形滑块和第三螺纹孔，所述第一梯形滑块与所述梯形滑槽配合使用，所述第三螺纹孔与所述第一限位螺栓和所述第一螺纹孔配合使用。
9.进一步地，所述粘结强度测定装置包括第三滑动支架、锚杆拉拔仪和夹具，所述第三滑动支架滑动设置在所述滑槽板主体上，所述锚杆拉拔仪固定安装在所述第三滑动支架上，所述锚杆拉拔仪通过管路与外部加压装置连接，所述夹具设置在所述锚杆拉拔仪尾部。
10.进一步地，所述第三滑动支架包括第三滑板、支撑杆、第一安装板、第二安装板和第三限位螺栓，所述支撑杆对称设置在所述第三滑板上，所述第一安装板固定安装在所述支撑杆的中段靠下，所述第二安装板安装在所述支撑杆的尾部，所述第三限位螺栓穿过所述第三滑板且与所述第三滑板通过螺纹连接，所述第三限位螺栓直径与所述滑槽板主体上的所述矩形凹槽宽度相同，所述第三限位螺栓位置与所述矩形凹槽相对应。
11.进一步地，所述第三滑板上还对称设置有第二梯形滑块和第四螺纹孔，所述第二梯形滑块与所述梯形滑槽配合使用，所述第四螺纹孔与所述第一限位螺栓和所述第一螺纹孔配合使用。
12.进一步地，所述固定装置包括承压板和膨胀螺栓组，所述膨胀螺栓组设置在所述承压板四角，所述承压板上设置有圆孔。
13.进一步地，所述膨胀螺栓组包括膨胀螺栓杆、第一调节螺母和第二调节螺母，所述膨胀螺栓杆尾端穿过所述承压板，所述第一调节螺母和所述第二调节螺母分别设置在所述承压板两端。
14.本实用新型的技术方案结构简单、固定方便，操作方便，安全可靠，能够适应各种现场条件，可检测喷射混凝土与岩体接触面之间的黏结强度，对于提高检测准确度和效率、降低检测成本、保证喷射混凝土支护质量具有重要意义，适合广泛的推广和应用。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本实用新型实施例的结构示意图；
17.图2是本实用新型实施例的俯视图；
18.图3是本实用新型实施例图2中a-a向的剖面视图；
19.图4是本实用新型实施例图2中b-b向的剖面视图；
20.图5是本实用新型实施例固定装置的结构示意图；
21.图6是本实用新型实施例滑槽板主体的结构示意图；
22.图7是本实用新型实施例钻芯装置的结构示意图；
23.图8是本实用新型实施例第一滑动支架的结构示意图；
24.图9是本实用新型实施例第二滑动支架的结构示意图；
25.图10是本实用新型实施例粘结强度测定装置的结构示意图；
26.图11是本实用新型实施例第三滑动支架的结构示意图；
27.图中，1-固定装置、11-承压板、111-圆孔、12-膨胀螺栓组、121-膨胀螺栓杆、122-第一调节螺母、123-第二调节螺母、2-滑槽板、21-滑槽板主体、211-梯形滑槽、212-矩形凹槽、213-第一螺纹孔、214-第一通孔、215
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观察口、22-第一限位螺栓、3-钻芯装置、31-第一滑动支架、311-第一滑板、 3111-第一梯形滑块、3112-第三螺纹孔、312-导杆、313-尾部安装板、3131
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第二螺纹孔、第二限位螺栓314、32-第二滑动支架、33-钻机、34-切割钻头、35-丝杠、36-防松螺母、4-粘结强度测定装置、41-第三滑动支架、411
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第三滑板、4111-第二梯形滑块、4112-第四螺纹孔、412-支撑杆、413-第一安装板、414-第二安装板、415-第三限位螺栓、42-锚杆拉拔仪、43-夹具。
具体实施方式
28.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、 "长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、" 水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、 "第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.实施例1
32.如图1-图11所示，
33.一种便携式喷射混凝土黏结强度测试装置，包括固定装置1、滑槽板2、钻芯装置3和粘结强度测定装置4，固定装置1固定安装在岩面上，滑槽板 2固定安装在固定装置1上，钻芯装置3滑动设置在滑槽板2上，粘结强度测定装置4滑动设置在滑槽板2上。
34.滑槽板2包括滑槽板主体21和两个第一限位螺栓22，滑槽板主体21 通过螺栓安装于固定装置1上，滑槽板主体21上对称设置有梯形滑槽211，滑槽板主体21上设置有矩形凹槽212、滑槽板主体21上设置有第一通孔 214，滑槽板主体21上对称设置有观察口215，滑槽板主体21上两侧对称设置有第一螺纹孔213，第一限位螺栓22通过第一螺纹孔213螺接在滑
槽板主体21上，且第一限位螺栓22可以穿过滑槽板主体21侧壁伸入到梯形滑槽211内。
35.钻芯装置3包括第一滑动支架31、第二滑动支架32、钻机33、切割钻头34、丝杠35和防松螺母36，第一滑动支架31滑动设置在滑槽板主体21 上，第二滑动支架32滑动安装在第一滑动支架31上，钻机33固定安装在第二滑动支架32上，钻机33通过导线与外部电源连通，切割钻头34可拆卸安装在钻机33上，丝杠35转动安装在第二滑动支架32上，丝杠35底部设置有防松螺母36，防松螺母36防止丝杠35在转动时与第二滑动支架 32发生脱离，丝杠35穿过第一滑动支架31的尾部安装板313，丝杠35与尾部安装板313上的第二螺纹孔3131相匹配，丝杠35尾部设置有手柄；
36.具体的，通过转动丝杠35尾部的手柄，在丝杠35于第二螺纹孔3131 的配合下，丝杠35可以上下移动，丝杠35可以带动第二滑动支架32在第一滑动支架31上上下滑动，进而带动安装在第二滑动支架32上的钻机33 和切割钻头34上下移动，达到切割岩心的目的；
37.第一滑动支架31包括第一滑板311、导杆312、尾部安装板313和第二限位螺栓314，导杆312对称设置在第一滑板311上，尾部安装板313固定安装在导杆312尾端，第二限位螺栓314穿过第一滑板311且与第一滑板311螺纹连接，第二限位螺栓314直径与滑槽板主体21上的矩形凹槽212 宽度相同，第二限位螺栓314位置与矩形凹槽212相对应；
38.具体的，当需要固定第一滑动支架31时，可以旋紧第二限位螺栓314，使得第二限位螺栓314与矩形凹槽212底部紧贴，达到固定第一滑动支架 31位置的目的，同时矩形凹槽212的设置也可以防止第二限位螺栓314对滑槽板主体21过度摩擦，影响滑槽板主体21使用寿命；
39.第一滑板311上还对称设置有第一梯形滑块3111和第三螺纹孔3112，第一梯形滑块3111与梯形滑槽211配合使用，第三螺纹孔3112与第一限位螺栓22和第一螺纹孔213配合使用；
40.具体的，第一限位螺栓22通过第一螺纹孔213螺接在滑槽板主体21 上，且第一限位螺栓22可以穿过滑槽板主体21侧壁伸入到梯形滑槽211 内，第一限位螺栓22穿过滑槽板主体21侧壁后可与到达该位置处的第一滑板311上的第三螺纹孔3112配合，第一限位螺栓22可旋入第三螺纹孔 3112内，可以对第一滑板311进行二次限位，保证钻机33和切割钻头34 在工作时更加稳定。
41.粘结强度测定装置4包括第三滑动支架41、锚杆拉拔仪42和夹具43，第三滑动支架41滑动设置在滑槽板主体21上，锚杆拉拔仪42固定安装在第三滑动支架41上，锚杆拉拔仪42通过管路与外部加压装置连接，夹具 43设置在锚杆拉拔仪42尾部；
42.第三滑动支架41包括第三滑板411、支撑杆412、第一安装板413、第二安装板414和第三限位螺栓415，支撑杆412对称设置在第三滑板411上，第一安装板413固定安装在支撑杆412的中段靠下，第二安装板414安装在支撑杆412的尾部，第三限位螺栓415穿过第三滑板411且与第三滑板 411通过螺纹连接，第三限位螺栓415直径与滑槽板主体21上的矩形凹槽 212宽度相同，第三限位螺栓415位置与矩形凹槽212相对应；
43.第三滑板(411)上还对称设置有，第二梯形滑块4111与梯形滑槽211 配合使用，第四螺纹孔4112与第一限位螺栓22和第一螺纹孔213配合使用；
44.具体的，第一限位螺栓22通过第一螺纹孔213螺接在滑槽板主体21 上，且第一限位螺栓22可以穿过滑槽板主体21侧壁伸入到梯形滑槽211 内，第一限位螺栓22穿过滑槽板
主体21侧壁后可与到达该位置处的第三滑板411上的第四螺纹孔4112配合，第一限位螺栓22可旋入第四螺纹孔 3112内，可以对第三滑板411进行二次限位，保证锚杆拉拔仪42在工作时更加稳定；
45.固定装置1包括承压板11和膨胀螺栓组12，膨胀螺栓组12设置在承压板11四角，承压板11上设置有圆孔111；
46.膨胀螺栓组12包括膨胀螺栓杆121、第一调节螺母122和第二调节螺母123，膨胀螺栓杆121尾端穿过承压板11，第一调节螺母122和第二调节螺母123分别设置在承压板11两端；
47.具体的，可以通过旋转调节第一调节螺母122和第二调节螺母123的位置来调节承压板11在膨胀螺栓杆121的位置，进而调节整个装置的位置。
48.本实用新型使用时，选择所要检测的位置，在检测位置处置用电锤钻孔，钻孔深度一般10cm，小于喷射混凝土厚度，用于安装膨胀螺栓杆121，然后将整个装置安装到膨胀螺栓杆121上，旋转调节第一调节螺母122和第二调节螺母123对装置的高度进行调整，调整至所需位置时对承压板11 进行固定，然后旋松第二限位螺栓314，使得第二限位螺栓314与矩形凹槽 212底部脱离，此时钻芯装置3可在滑槽板主体21上滑动，将钻芯装置3 滑移至工作位置，通过观察口215观察到第三螺纹孔3112到达与第一螺纹孔213相对应位置，旋紧第一限位螺栓22，使第一限位螺栓22旋入到第三螺纹孔3112内，旋紧第二限位螺栓314，使得第二限位螺栓314与矩形凹槽212底部紧贴，此时钻芯装置3完全固定，开动钻机33电源钻机工作，旋动丝杠35推动切割钻头34垂直于喷射混凝土层面钻进，钻孔直径φ100，深入围岩20mm以上，形成带有喷射混凝土与围岩黏结面的圆柱型待测体，当钻入所需深度时，逆向旋转丝杠35，将芯钻头34拔出，然后将旋松第二限位螺栓314，使得第二限位螺栓314与矩形凹槽212底部脱离，将第一限位螺栓22从第三螺纹孔3112内旋出，把钻芯装置3推离工作位，同理将粘结强度测定装置4固定至工作位，将带有内螺纹的锚杆与圆柱型待测体上的膨胀螺栓进行连接固定，用锚杆拉拔仪42与夹具43夹紧锚杆，然后启动外部加压装置，进行测试，以下为测试内容：
49.1、喷射混凝土与围岩结合面破坏面积测试，用搪瓷盘装入水泥，水泥必须平整，在试件断裂表面放一张软的薄膜，一同放入搪瓷盘，用笔沿试件外围画一圈。扫描到电脑，利用cad进行计算面积；
50.2、断裂面与芯样横截面交角测试，将试件横放一张空白纸上固定位置后，画出试件侧面线条，注意延长线条，找到断裂面的最高点和最低点，画出侧面线条与最高与最低点的角度；
51.3、按下式计算喷射混凝土与围岩的黏结强度：
[0052][0053]
式中：rc-喷射混凝土与围岩的黏结强度，单位：mpa；
[0054]
pc-实测破坏拉力，单位：n；
[0055]
ac-实测喷射混凝土与围岩结合面破坏面积，单位：mm2；
[0056]
α-实测断裂面与芯样横截面交角，单位：
°
。
[0057]
本实用新型结构简单、固定方便，操作方便，安全可靠，能够适应各种现场条件，可
检测喷射混凝土与岩体接触面之间的黏结强度，对于提高检测准确度和效率、降低检测成本、保证喷射混凝土支护质量具有重要意义，适合广泛的推广和应用。
[0058]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。