[发明专利]测试锚杆或锚索与混凝土粘结强度的试验装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土力学性能试验技术领域，特别是涉及一种测试锚杆或锚索与混凝土粘结强度的试验装置及方法。

背景技术

锚杆喷射混凝土联合支护(简称锚喷支护)是目前地面与地下岩土工程中应用最为广泛的围岩支护技术之一，以其独特的技术优越性和突出的经济效益在矿山工程的井巷硐室、公路铁路的隧道边坡、水利水电的坝基高坡、土木工程的深基坑、国防工程的地下设施等领域均得到广泛应用。在煤矿领域，锚喷支护常用于井筒、井底车场及主要开拓、准备巷道的永久支护。在煤矿井下巷道施工现场，混凝土喷射到已经打设锚杆的围岩上，从开始的粘结初凝到最后的凝固硬化，混凝土喷层与锚杆的粘结作用至关重要，粘结强度过小或丧失，喷层就会与锚杆甚至围岩剥离、开裂，无法发挥其封闭水气、支承围岩的作用，也无法达到与锚杆及其构件协调受力的作用。因此，准确测试锚杆和混凝土的粘结强度，对巷道锚喷支护设计十分重要。

目前，国内外煤矿普遍应用的锚杆与混凝土粘结强度测试方法是拔出法，通过拉拔预埋在混凝土试件中的钢拉杆的方式来达到测试粘结强度的目的，多用于现场试验。该方法虽然试验原理简单，但试验环境复杂，特别是对于煤矿井下等对试验装置防爆级别要求很高的场合，在现场试验会对井下造成潜在的危险，然而目前尚无在实验室大规模应用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何在实验室方便、快捷地测试锚杆或锚索与混凝土粘结强度。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种测试锚杆或锚索与混凝土粘结强度的试验装置，其包括用于安装锚杆或锚索的套筒和用于对所述锚杆或锚索进行轴向拉拔的拉拔装置，所述套筒的底部中央设有定位孔，用于对所述锚杆或锚索的一端进行定位，通过在所述套筒内填装满混凝土将所述锚杆或锚索固定在所述套筒内且所述锚杆或锚索的另一端延伸出所述套筒，通过所述拉拔装置连接在所述锚杆或锚索的伸出端进行拉拔试验。

其中，该试验装置还包括用于套设在所述套筒的开口端的套盘，所述套盘的顶部中央设有与所述定位孔大小相同的通孔，用于对所述锚杆或锚索的伸出端进行定位。

其中，所述套筒的外壁设有外螺纹，所述套盘的内壁设有内螺纹，所述套筒和套盘螺纹连接。

其中，所述套盘的口径大于所述套筒的口径，所述套盘卡接在所述套筒上。

其中，所述拉拔装置为锚杆拉拔计或锚索张拉计。

其中，所述锚杆拉拔计或锚索张拉计上设有压力表。

其中，所述锚杆拉拔计或锚索张拉计设有液压千斤顶。

其中，所述锚杆拉拔计或锚索张拉计设有用于驱动所述液压千斤顶的油泵。

本发明还提供一种利用如上述技术方案所述的测试锚杆或锚索与混凝土粘结强度的试验装置进行锚杆或锚索与混凝土粘结强度的实验室测试方法，其包括如下步骤：

S1：试件制作与养护：先在套筒中间插上锚杆或锚索，所述锚杆或锚索的一端穿过套筒底部的定位孔，保持锚杆或锚索居中，然后往套筒里填满预先拌制好的混凝土，并置于振动台上振捣密实，然后将振捣完毕、混凝土初凝后的试件置于标养室内养护一段时间，待套筒内的混凝土完全凝固后，最终制成标准试件；

S2：安装试件：将锚杆或锚索的伸出端与所述拉拔装置的连接端连接，固定完毕后，准备读取拉力；

S3：拉拔试件：利用所述拉拔装置对所述锚杆或锚索连续均匀加力，同时观察所述拉拔装置上显示的拉力示数的变化，直到试件被拔出；

S4：读数：当拉力读数不再变化、试件被完全拔出时，停止施力，最后记录拉拔荷载，一次试验完毕。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种测试锚杆或锚索与混凝土粘结强度的试验装置及方法，其中用于测试锚杆或锚索与混凝土粘结强度的试验装置，包括用于安装锚杆或锚索的套筒和用于对所述锚杆或锚索进行轴向拉拔的拉拔装置，通过在所述套筒内填装满混凝土将所述锚杆或锚索固定在所述套筒内，通过所述拉拔装置连接在所述锚杆或锚索的伸出端进行拉拔试验，该试验装置结构简单，利用简便装置就能实现对混凝土与锚杆或锚索粘结强度的测试；另外用于测试锚杆或锚索与混凝土粘结强度的实验室测试方法，从试件的制作到载荷的施加都能在实验室轻松实现，而且试验过程省时省力，试验结果准确易得。

附图说明

图1为本发明一种测试锚杆或锚索混凝土粘结强度的试验装置的结构示意图。

图中：1：套筒；2：定位孔；3：混凝土；4：锚杆；5：套盘。