锚杆支护承载力快速测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种锚杆支护承载力快速测试装置，其特征在于一种锚杆支护承载力快速测试装置,其特征在于：包括弹簧、上垫板、下垫板、锚杆、螺母、托盘和距离测量仪；所述的上垫板和下垫板，为长方板块形状，其中一端面开有若干相间排列的圆形凹槽，另所诉的上、下垫板中心设有圆形空洞，锚杆可以从该空洞穿过；所述的弹簧相间排列放置于上垫板和下垫板的凹槽中，位于上垫板和下垫板之间，三者通过强力粘结剂粘结在一起形成组合板，随着弹簧组所受荷载增加，其逐渐被压扁，弹簧组所受荷载与产生的位移之间具有单调递增的关系；根据弹簧组材料的压缩特性，利用其所受荷载和变形之间的确定关系，将荷载的测量转化为位移的测量，进而求得锚杆的轴向承载力。本实用新型专利技术使锚杆轴力测量变得简单易行，大大降低了测量成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于岩土工程
，具体涉及一种用于锚杆所受承载力测试装置。
技术介绍
锚杆支护是指，在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室施工中采用的一种加固支护方式。用金属件、木件、聚合物件或其他材料制成杆柱，打入地表岩体或硐室周围岩体预先钻好的孔中，利用其头部、杆体的特殊构造和尾部托板，或依赖于黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果，以达到支护的目的。具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。由于锚杆埋置于围岩内部，属于隐蔽结构，其支护作用承载力评价较为困难。为了评估锚杆的支护承载力，一般将锚杆在外端头处的轴力作为重要评价指标，但是锚杆轴力的测量却非常困难。目前国内外采用的锚杆轴力测量方法主要包括：应变测量法、压力传感器测量法和振弦式锚杆测力计，这几种方法存在易受外界环境的影响、测量结果不稳定、系统成本较高、检测方法复杂等缺点。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种结构简单锚杆支护承载力快速测试装置，其技术解决方案是： 一种锚杆支护承载力快速测试装置, 其特征在于：包括弹簧、上垫板、下垫板、锚杆、螺母、托盘、和距离测量仪；所述的上垫板和下垫板，为长方板块形状，其中一端面开有若干相间排列的圆形凹槽，其作用是限定弹簧的安装位置，另所诉的上、下垫板中心设有圆形空洞，锚杆可以从该空洞穿过；所诉的托盘，位于螺母和上垫板之间。所述的弹簧相间排列放置于上垫板和下垫板的凹槽中，位于上垫板和下垫板之间，三者通过强力粘结剂粘结在一起形成组合板，并且三者中心位于同一轴线上，相间排列的弹簧组的具有不小于锚杆索的最大轴力的法向承载力，随着弹簧组所受荷载增加，其逐渐被压扁，弹簧组所受荷载与产生的位移之间具有单调递增的关系。所述的上垫板和下垫板，其强度远大于弹簧组的强度。所述的距离测量仪器用于测量上下垫板之间的距离。本技术的应用方法是：①对所述的弹簧组进行压缩测试，通过压力机在法向对其进行压缩实验，得到其应力一应变关系曲线；②安装锚杆，采用常规方法将锚杆的内锚固段固定在围岩基体之后，使锚杆穿过组合板预留的孔洞，然后安装托盘，再紧固螺母，将组合板紧紧压住；③锚杆开始受力后，锚杆轴力通过螺母反作用在托盘上，托盘将作用力传递至组合板上，在压力作用下弹簧组压缩变形，通过距离测量仪器测量上垫板和下垫板之间的垂直距离，进而根据两者的原始距离，可以得到其受压产生的相对位移，进而求得法向应变；④根据步骤①测得的应力—应变关系曲线，以及步骤③测得的法向应变，换算即可得到弹簧组的应力，进而求得其所受承载力，该承载力等于锚杆的轴力。本技术的基本原理是：根据弹簧组材料的压缩特性，利用其所受荷载和变形之间的确定关系，将荷载的测量转化为位移的测量，进而求得锚杆的轴向承载力。本技术的优点是：本装置使锚杆轴力测量变得简单易行，大大降低了测量成本，对于工程现场的动态反馈支护设计具有重要意义。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本技术作进一步说明：图1是本锚杆支护承载力快速测试装置的立体结构图；图2是本锚杆支护承载力快速测试装置的立体剖视结构图。图中，1、弹簧；2、上垫板；3、下垫板；4、锚杆；5、螺母；6、托盘；7、围岩基体。具体实施方式以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的描述，但本技术并不限于这些实施例。如图1至图2所示，本锚杆支护承载力快速测试装置,包括弹簧1、上垫板2、下垫板3、锚杆4、螺母5、托盘6和距离测量仪；所述的上垫板2和下垫板3，为长方板块形状，其中一端面开有若干相间排列的圆形凹槽，其作用是限定弹簧1的安装位置，另所诉的上、下垫板中心设有圆形空洞，锚杆4可以从该空洞穿过；所诉的托盘6，位于螺母5和上垫板6之间。所述的弹簧1相间排列放置于上垫板2和下垫板3的凹槽中，位于上垫板2和下垫板3之间，三者通过强力粘结剂粘结在一起形成组合板，并且三者中心位于同一轴线上，相间排列的弹簧组的具有不小于锚杆4的最大轴力的法向承载力，随着弹簧组所受荷载增加，其逐渐被压扁，弹簧组所受荷载与产生的位移之间具有单调递增的关系。所述的上垫板2和下垫板3，其强度远大于弹簧组的强度。所述的距离测量仪器用于测量上下垫板之间的距离。本技术的应用方法是：①对所述的弹簧组进行压缩测试，通过压力机在法向对其进行压缩实验，得到其应力一应变关系曲线；②安装锚杆4，采用常规方法将锚杆4的内锚固段固定在围岩基体7之后，使锚杆4穿过组合板预留的孔洞，然后安装托盘6，再紧固螺母5，将组合板紧紧压住；③锚杆4开始受力后，锚杆4轴力通过螺母5反作用在托盘6上，托盘6将作用力传递至组合板上，在压力作用下弹簧组压缩变形，通过距离测量仪器测量上垫板2和下垫板3之间的垂直距离，进而根据两者的原始距离，可以得到其受压产生的相对位移，进而求得法向应变；④根据步骤①测得的应力—应变关系曲线，以及步骤③测得的法向应变，换算即可得到弹簧组的应力，进而求得其所受承载力，该承载力等于锚杆4的轴向承载力。本文中所描述的具体实施例，只是本技术较优选的具体的实施方式的一种，本技术所属
的技术人员对本技术对所描述的具体实施方式进行的通常变化或替换都应包含在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锚杆支护承载力快速测试装置, 其特征在于：包括弹簧、上垫板、下垫板、锚杆、螺母、托盘和距离测量仪；所述的上垫板和下垫板，为长方板块形状，其中一端面开有若干相间排列的圆形凹槽，另所诉的上、下垫板中心设有圆形空洞，锚杆可以从该空洞穿过；所诉的托盘，位于螺母和上垫板之间。

【技术特征摘要】
1.一种锚杆支护承载力快速测试装置, 其特征在于：包括弹簧、上垫板、下垫板、锚杆、螺母、托盘和距离测量仪；所述的上垫板和下垫板，为长方板块形状，其中一端面开有若干相间排列的圆形凹槽，另所诉的上、下垫板中心设有圆形空洞，锚杆可以从该空洞穿过；所诉的托盘，位于螺母和上垫板之间。2.根据权利要求1所述的一种锚杆支护承载力快速测试装置, 其特征在于，所述的弹簧相间排列放置于上垫板和下垫板的凹槽中，位于上垫板和下垫板之间，三者通过强力粘结...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建康，王刚，蒋宇静，栾恒杰，张学朋，王长盛，宋宗武，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东;37