一种边坡在役锚索承载力检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种边坡在役锚索承载力检测装置，包括连接装置，用以与边坡在役锚索形成连接关系并向边坡在役锚索传递拉力；张拉装置，用以向连接装置施加轴向拉力；测试装置，用以测量张拉装置在施加拉力时连接装置以及边坡在役锚索的外露部分钢绞线以及自由段的位移量，进而得出边坡在役锚索的外露部分钢绞线刚发生位移时刻的拉力值大小；一种边坡在役锚索承载力检测方法，包括安装步骤、检测步骤和分析评定步骤。采用本装置及方法，可利用在役锚索外锚头端预留的钢绞线通过专门设计张拉装置进行张拉并根据力学原理分析得出在役锚索承载能力，实现对边坡锚固性能质量的检测及工程效果评价，提前发现和预测锚索承载力性能的变化规律。

【技术实现步骤摘要】
一种边坡在役锚索承载力检测装置及检测方法
本专利技术涉及锚索承载力检测
，具体涉及一种边坡在役锚索承载力检测装置与检测方法。
技术介绍
预应力锚索在大型滑坡理、高陡边坡加固、深基坑支护、大坝加固等岩土工程中得到大量应用，采用预应力锚索技术预先对需加固工程施加较大的预应力,使得被加固的结构物保持稳定。但是大量的工程实践和理论研究证明,锚索在工程使用过程中，由于众多的因素影响，随着时间的推移预应力锚索的加固性能发生改变。锚索的预应力产生损失，极有可能失效。锚索的应力损失以及承载性能的降低,将对工程造成极大安全隐患。一旦锚索预应力损失到一定程度或锚索承载性能小于设计强度指标,被加固的结构物将随之发生破坏,而且采用预应力锚索加固的工程一般多为安全性要求较高的工程,如大坝、大型滑坡、高陡边坡等等,这些工程一旦发生突发破坏,将对人民的财产安全造成不可估量的巨大损失。因此，对锚索锚固状态进行检测和评估,通过检测和评估掌握锚索的承载能力，以便提前发现或预测锚固性能的不足,针对问题提前采取相应的处理措施来保证锚固工程的长期安全,成为解决前述问题的途径。目前,对于锚索承载力长期的变化,一般选取有工程关键部位的代表性锚索安装锚索振弦式测力计,通过应力检测仪量测锚索承载力变化,以随时掌握锚索的承载力情况。但是,由于锚索测力计价格比较昂贵,会大大增加工程造价,造成当前大多锚固工程为节省造价而没有安装；而且锚索测力计在野外工作,受环境影响较大,工作寿命无法保证,一般只有2-3年的使用寿命。另外,由于除外露于锚孔外的小部分钢绞线外,锚索的大部分钢绞线都埋设在岩土体中,因此,也给在役锚索后期检测工作带来很大的困难。目前，国内有文献报道通过在既有锚索外露段二次外接钢绞线，采用反拉法进行锚索拉力检测，外接钢绞线为柔性结构，需要3组夹片和锚具才能实现检测，安装过程极其复杂，最外端钢绞线、夹片在张拉荷载作用下易发生突发破坏，安全性比较低。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的不足，设计出一种边坡在役锚索承载力检测装置及检测方法，采用本装置及方法，可利用在役锚索外锚头端预留的钢绞线通过专门设计张拉装置进行张拉并根据力学原理分析得出在役锚索承载能力，实现对边坡锚固性能质量的检测及工程效果评价，提前发现和预测锚索承载力性能的变化规律，掌握锚固工程结构物的安全稳定性，以便及时对在役锚索采取承载力减载、超载措施，采用该装置进行承载力平衡，防止边坡锚固工程发生破坏。本专利技术提供的一种边坡在役锚索承载力检测装置，包括连接装置，用以与边坡在役锚索形成连接关系并向边坡在役锚索传递拉力；张拉装置，设置于连接装置外围并与连接装置形成连接关系，用以向连接装置施加轴向拉力；测试装置，用以测量张拉装置在施加拉力时连接装置以及边坡在役锚索的外露部分钢绞线以及自由段的位移量，进而得出边坡在役锚索的外露部分钢绞线刚发生位移时刻的拉力值大小也即边坡在役锚索的承载力；其中，连接装置包括四孔限位筒、四孔筒型工具锚、第二锥形夹片和第一螺母，四孔限位筒的端面抵持于边坡在役锚索着力结构顶面上，四孔筒型工具锚紧贴于四孔限位筒上，边坡在役锚索的外露部分钢绞线经四孔限位筒的孔中穿入，第二锥形夹片插在四孔筒型工具锚的锚孔中，边坡在役锚索的外露部分钢绞线经第二锥形夹片中穿出，第二锥形夹片在边坡在役锚索的外露部分钢绞线的拉力作用下锁定于四孔筒型工具锚的锚孔中；张拉装置包括钢撑筒、定位螺丝、千斤顶、第二钢垫板、应变测力计、第二螺母和拉杆，钢撑筒的前端面抵持于边坡在役锚索着力结构顶面上且罩在连接装置的外侧，千斤顶通过定位螺丝固定于钢撑筒的端部，拉杆的一端与四孔筒型工具锚可拆卸式连接，拉杆的另一端通过第二螺母锁定于千斤顶上，第二螺母与千斤顶之间的拉杆上还锁定有应变测力计和第二钢垫板，第二钢垫板与千斤顶紧密贴合，千斤顶通过油管与油泵连接；测试装置包括位移计、第一数据线、测试仪、计算机和第二数据线，位移计的两端分别固定于千斤顶和应变测力计上，位移计通过第一数据线与测试仪连接，测试仪通过第二数据线与计算机连接。进一步的，所述的边坡在役锚索着力结构包括第一钢垫板、在役锚索工作锚具和第一锥形夹片，第一钢垫板紧贴于支撑结构体上，在役锚索工作锚具抵持于第一钢垫板上，第一锥形夹片插入在役锚索工作锚具的锚孔中，边坡在役锚索的外露部分钢绞线经第一钢垫板穿入并从第一锥形夹片中穿出，第一锥形夹片在边坡在役锚索的外露部分钢绞线的拉力作用下锁定于在役锚索工作锚具中。进一步的，所述的四孔筒型工具锚的锚孔为上宽下窄的锥形孔，四孔筒型工具锚的内壁上开有连接内螺纹。进一步的，所述的拉杆为实心柱状钢拉杆，拉杆的端部表面上开有连接外螺纹，拉杆的端部螺纹连接有第一螺母，第一螺母的外壁上开有连接外螺纹，第一螺母与四孔筒型工具锚螺纹连接，拉杆通过第一螺母与四孔筒型工具锚螺纹连接。一种边坡在役锚索承载力检测方法，包括以下步骤：S1、凿除边坡在役锚索外锚头，露出在役锚索工作锚具及经第一锥形夹片中穿出的边坡在役锚索的外露部分钢绞线，外露部分钢绞线的长度不小于8cm；S2、在在役锚索工作锚具上安装四孔筒型工具锚，将第二锥形夹片插放入四孔筒型工具锚的锚孔中，将外露部分钢绞线穿过第二锥形夹片，外露部分钢绞线在第二锥形夹片的夹持下锁紧于四孔筒型工具锚的锚孔中；S3、将第一螺母与四孔筒型工具锚螺纹连接，再将拉杆插入第一螺母中并使得拉杆与第一螺母螺纹连接，从而将拉杆与四孔筒型工具锚形成可拆卸式连接关系；S4、在第一钢垫板上安装钢撑筒，钢撑筒与千斤顶用定位螺丝固定，钢撑筒的另一侧卡在四孔限位筒上且套在四孔筒型工具锚的外侧；S5、将第二钢垫板、应变测力计、第二螺母依次穿过拉杆后安装于千斤顶顶部并旋紧第二螺母；S6、将位移计一端固定于千斤顶侧壁且另一端顶在应变测力计悬空端侧壁上，对位移计进行位移调零；S7、将位移计、应变测力计、测试仪、计算机逐一连接，并调试；S8、分级张拉：通过千斤顶预加力至拉杆，拉杆传递主动力至在役锚索锚头处，刚开始预加力小于在役锚索被动力，位移主要为拉杆自身及装置间隙直接变形量，当施加预加力大于在役锚索被动力时，在役锚索外露部分钢绞线及自由段向外产生位移,则在役锚索残留的外露部分钢纹线刚产生位移时刻的拉力等于在役锚索被动力；S9、将所测出的在役锚索被动力与所设计的在役锚索抗拉拔力进行对比分析，评定该在役锚索现有的质量是否符合规范要求。S10、在完成所述步骤后，进行拆卸，拆卸的顺序为：先卸载千斤顶预应力至零，随后依次拆卸千斤顶、钢撑筒、拉杆、四孔筒型工具锚。本专利技术的有益效果是：采用本装置及方法，可利用在役锚索外锚头端预留的钢绞线通过专门设计张拉装置进行张拉并根据力学原理分析得出在役锚索承载能力，实现对边坡锚固性能质量的检测及工程效果评价，提前发现和预测锚索承载力性能的变化规律，掌握锚固工程结构物的安全稳定性，以便及时对在役锚索采取承载力减载、超载措施，采用该装置进行承载力平衡，防止边坡锚固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种边坡在役锚索承载力检测装置，其特征在于，包括/n连接装置，用以与边坡在役锚索形成连接关系并向边坡在役锚索传递拉力；/n张拉装置，设置于连接装置外围并与连接装置形成连接关系，用以向连接装置施加轴向拉力；/n测试装置，用以测量张拉装置在施加拉力时连接装置以及边坡在役锚索的外露部分钢绞线以及自由段的位移量，进而得出边坡在役锚索的外露部分钢绞线刚发生位移时刻的拉力值大小也即边坡在役锚索的承载力；/n其中，/n连接装置包括四孔限位筒、四孔筒型工具锚、第二锥形夹片和第一螺母，四孔限位筒的端面抵持于边坡在役锚索着力结构顶面上，四孔筒型工具锚紧贴于四孔限位筒上，边坡在役锚索的外露部分钢绞线经四孔限位筒的孔中穿入，第二锥形夹片插在四孔筒型工具锚的锚孔中，边坡在役锚索的外露部分钢绞线经第二锥形夹片中穿出，第二锥形夹片在边坡在役锚索的外露部分钢绞线的拉力作用下锁定于四孔筒型工具锚的锚孔中；/n张拉装置包括钢撑筒、定位螺丝、千斤顶、第二钢垫板、应变测力计、第二螺母和拉杆，钢撑筒的前端面抵持于边坡在役锚索着力结构顶面上且罩在连接装置的外侧，千斤顶通过定位螺丝固定于钢撑筒的端部，拉杆的一端与四孔筒型工具锚可拆卸式连接，拉杆的另一端通过第二螺母锁定于千斤顶上，第二螺母与千斤顶之间的拉杆上还锁定有应变测力计和第二钢垫板，第二钢垫板与千斤顶紧密贴合，千斤顶通过油管与油泵连接；/n测试装置包括位移计、第一数据线、测试仪、计算机和第二数据线，位移计的两端分别固定于千斤顶和应变测力计上，位移计通过第一数据线与测试仪连接，测试仪通过第二数据线与计算机连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种边坡在役锚索承载力检测装置，其特征在于，包括
连接装置，用以与边坡在役锚索形成连接关系并向边坡在役锚索传递拉力；
张拉装置，设置于连接装置外围并与连接装置形成连接关系，用以向连接装置施加轴向拉力；
测试装置，用以测量张拉装置在施加拉力时连接装置以及边坡在役锚索的外露部分钢绞线以及自由段的位移量，进而得出边坡在役锚索的外露部分钢绞线刚发生位移时刻的拉力值大小也即边坡在役锚索的承载力；
其中，
连接装置包括四孔限位筒、四孔筒型工具锚、第二锥形夹片和第一螺母，四孔限位筒的端面抵持于边坡在役锚索着力结构顶面上，四孔筒型工具锚紧贴于四孔限位筒上，边坡在役锚索的外露部分钢绞线经四孔限位筒的孔中穿入，第二锥形夹片插在四孔筒型工具锚的锚孔中，边坡在役锚索的外露部分钢绞线经第二锥形夹片中穿出，第二锥形夹片在边坡在役锚索的外露部分钢绞线的拉力作用下锁定于四孔筒型工具锚的锚孔中；
张拉装置包括钢撑筒、定位螺丝、千斤顶、第二钢垫板、应变测力计、第二螺母和拉杆，钢撑筒的前端面抵持于边坡在役锚索着力结构顶面上且罩在连接装置的外侧，千斤顶通过定位螺丝固定于钢撑筒的端部，拉杆的一端与四孔筒型工具锚可拆卸式连接，拉杆的另一端通过第二螺母锁定于千斤顶上，第二螺母与千斤顶之间的拉杆上还锁定有应变测力计和第二钢垫板，第二钢垫板与千斤顶紧密贴合，千斤顶通过油管与油泵连接；
测试装置包括位移计、第一数据线、测试仪、计算机和第二数据线，位移计的两端分别固定于千斤顶和应变测力计上，位移计通过第一数据线与测试仪连接，测试仪通过第二数据线与计算机连接。


2.根据权利要求1所述的一种边坡在役锚索承载力检测装置，其特征在于，所述的边坡在役锚索着力结构包括第一钢垫板、在役锚索工作锚具和第一锥形夹片，第一钢垫板紧贴于支撑结构体上，在役锚索工作锚具抵持于第一钢垫板上，第一锥形夹片插入在役锚索工作锚具的锚孔中，边坡在役锚索的外露部分钢绞线经第一钢垫板穿入并从第一锥形夹片中穿出，第一锥形夹片在边坡在役锚索的外露部分钢绞线的拉力作用下锁定于在役锚索工作锚具中。


3.根据权利要求1所述的一种边坡在役锚索承载力检测装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉芳，万军利，罗骋华，周文皎，袁坤，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11