[发明专利]一种锚杆性能测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种锚杆性能测试装置，更具体为锚杆静力拉伸变形和动态抗冲击性能的试验测试装置，属于锚杆性能测试技术。

背景技术

锚杆支护是边坡、岩土深基坑等地面工程及隧道、采场等地下洞室施工中常见的一种围岩加固支护方式。锚杆性能通常指的是锚杆静力拉伸变形特性和动态抗冲击特性。近年来，随着围岩大变形与岩爆、冲击地压等破坏性强烈的灾害的出现，锚杆抵抗变形的拉伸变形特性与动态抗冲击特性是事关锚固支护效果的关键所在。而目前常用于测试锚杆拉伸变形特性的材料试验机，由于功能单一、测试量程小等缺陷，已无法满足测试需求。

发明内容

针对上述问题，本发明目的是提供一种结构简单，安装方便，可操作性强的锚杆性能测试装置。为实现上述目的，本发明的其技术解决方案为：一种锚杆性能测试装置，测试装置由锚杆定位器、升降绞线、冲击重盘、定位导轨、架体、固定脚架、定位棒、缓冲垫、静力液压拉伸装置组成，架体下端与固定脚架固定连接，架体的内壁两侧对称设有定位导轨，冲击托盘滑动装在对称定位导轨之间，冲击重盘上开有垂直中心通孔，冲击重盘上端面与升降绞线一端固定连接，锚杆定位器呈圆柱空心状，上端贯通架体的上横梁，并固定连接在架体的上横梁中心处，下端穿过冲击重盘的垂直中心通孔，缓冲垫设置在架体内，缓冲垫位于架体底部，静力液压拉伸装置置放在缓冲垫上方，静力液压拉伸装置两侧对称开有定位孔，定位棒活动穿过架体，插入在静力液压拉伸装置两侧的定位孔中。

在所述的定位导轨上设置有读数刻度，刻度精度为1mm。

在所述的静力液压拉伸装置上设置有位移传感器。

由于采用了以上技术方案，本发明锚杆性能测试装置，既可测试锚杆静力拉伸抵抗围岩变形能力，又可测试其在岩爆、冲击地压等动荷载作用下抗冲击特性，具有动静两用的特点，位移传感器的设定可精确记录被测锚杆静力拉伸变形特性，设置在定位导轨上的读数刻度可方便地设定预定冲击高度，又能直观观察被测锚杆动态抗冲击过程。本发明的锚杆性能测试装置结构简单，操作简便，适用性较强。

附图说明

图1为本发明锚杆性能测试装置结构设计示意图

图2为本发明锚杆性能测试装置动态抗冲击性能测试使用状态示意图

图3为本发明锚杆性能测试装置静力拉伸性能测试使用状态示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述

见附图

一种锚杆性能测试装置，测试装置由锚杆定位器2、升降绞线3、冲击重盘4、定位导轨5、架体8、固定脚架9、定位棒10、缓冲垫11、静力液压拉伸装置12组成。架体8由对称支架和上横梁构成，架体8下端与固定脚架9固定连接，架体8的内壁两侧对称设有定位导轨5，定位导轨5上设置有读数刻度，刻度精度为1mm。冲击重盘4滑动装在对称定位导轨5之间，根据测试要求不同，冲击重盘4由1-6个相同的圆盘组成，冲击重盘4上开有垂直中心通孔，冲击重盘4上端面与升降绞线3一端固定连接，绞线3另一端外接绞车，锚杆定位器2呈圆柱空心状，锚杆定位器2上端贯通架体8的上横梁，并固定连接在架体8的上横梁中心处，锚杆定位器2下端穿过冲击重盘4上的垂直中心通孔，缓冲垫11设置在架体8对称支架内，缓冲垫11位于架体8底部，静力液压拉伸装置12由油缸、油缸外壳及活塞杆构成，活塞杆顶端设有连接盘，静力液压拉伸装置12置放在缓冲垫11上方，在所述的静力液压拉伸装置12上设置有位移传感器13，位移传感器13位于连接盘和油缸之间，静力液压拉伸装置12的油缸外壳两侧对称开有定位孔，定位棒10活动穿过架体8，插入在油缸外壳两侧的定位孔中。位移传感器13外接数据采集器，静力液压拉伸装置12外接液压控制器，数据采集器与液压控制器同时与数据处理器连接。

本发明锚杆性能测试装置，进行锚杆动态抗冲击性能测试时，拔掉定位棒10，并撤去静力液压拉伸装置12。被测锚杆7一端通过锚杆夹紧装置1，固定于架体8上横梁；另一端穿过锚杆定位器2并与冲击托盘6相连；拉绳位移传感器置于缓冲垫11上方，拉绳位移传感器的拉绳端连接在冲击托盘6的下方，拉绳位移传感器外接数据采集器，数据采集器与数据处理器连接，升降绞线3在外接绞车作用下，将冲击重盘4沿着定位导轨5上升至预定高度，预定高度可由定位导轨5上的刻度读出。解除升降绞线3对冲击重盘4作用，冲击重盘4沿定位导轨5自由下落，并把作用力通过冲击托盘6传递给锚杆7；在此冲击力作用下，被测锚杆7产生拉伸，拉伸量通过拉绳位移传感器测试出，数据采集器将测试数据传送至数据处理器，由数据处理器得到测试锚杆动态抗冲击特性。

本发明锚杆性能测试装置，进行锚杆静力拉伸变形特性测试时，事先在地面安置缓冲垫11，并撤去冲击重盘4和升降绞线3；静力液压拉伸装置12通过定位棒10插入在油缸外壳两侧的定位孔中，将静力液压拉伸装置12与被测锚杆7固定与同一中心线上；被测锚杆7，通过锚杆夹紧装置1固定于架体8上横梁；被测锚杆7一端固定于架体8上横梁，另一端穿过锚杆定位器2并与静力液压拉伸装置12相连，位移传感器13位于连接盘和油缸之间，位移传感器13与数据采集器连接，数据采集器与数据处理器连接；液压油进入千斤顶，在油压千斤顶作用下，被测锚杆7被拉伸；静力液压拉伸装置12外接液压控制器，数据采集器与液压控制器同时与数据处理器连接。静力拉伸量可通过位移传感器13和外接的数据采集器得到，拉伸力可由液压控制器得到，再通过数据处理器得到被测锚杆的静力拉伸变形特性。