一种多锚杆和/或锚索协同抗冲击性能测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开一种多锚杆和/或锚索协同抗冲击性能测试装置及方法，涉及矿山支护领域。为在一定程度上增强多锚杆和/或锚索协同抗冲击性能测试结果的准确性而发明专利技术。所述多锚杆和/或锚索协同抗冲击性能测试装置，包括立架、多个落锤悬挂升降组件、冲击落锤、和压力传感器，在所述立架顶部设有顶梁，在所述立架形成的空间内设有工字型固定板，在所述工字型固定板上设有多个第一装夹部，在所述锚杆或锚索上、位于所述第一装夹部和所述工字型固定板之间设有所述压力传感器，所述落锤悬挂升降组件的上端连接于所述工字型固定板上，所述落锤悬挂组件的下端连接有所述冲击落锤。适用于多锚杆和/或锚索的抗冲击性能测试。杆和/或锚索的抗冲击性能测试。杆和/或锚索的抗冲击性能测试。

【技术实现步骤摘要】
一种多锚杆和/或锚索协同抗冲击性能测试装置及方法


[0001]本专利技术涉及矿山支护
尤其是涉及一种多锚杆和/或锚索协同抗冲击性能测试装置及方法。

技术介绍

[0002]锚杆或锚索支护作为一种经济、高效且能有效保证地下工程安全的支护形式，在我国地下工程建设过程中得到了大范围的推广和应用。随着我国地下工程的迅速发展，在交通隧道和矿山巷道建设过程中，常面临高应力、极软岩、断层破碎带等复杂地质条件，工程灾害如岩爆、软岩大变形、冒顶塌方等，也随之日趋增多，对工程建设和人员生命财产安全造成了巨大的威胁。因此，为保障地下工程的安全建设，对各支护构件的力学性能和变形破坏机制进行深入研究以增强其支护效果是尤为必要的。
[0003]现有的锚杆抗冲击性能测试装置，一般在立架顶部设置顶板，将落锤悬挂升降组件挂设在顶板上，仅通过改变冲击落锤的质量，改变向锚杆施加的冲击力，从而测试锚杆支护的抗冲击性，其测试结果的准确性较低。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种多锚杆和/或锚索协同抗冲击性能测试装置及方法，能够在一定程度上增强多锚杆和/或锚索协同抗冲击性能测试结果的准确性。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种多锚杆和/或锚索协同抗冲击性能测试装置，包括：立架、落锤悬挂升降组件、冲击落锤、和压力传感器；所述立架为多根立柱围设形成的框架结构，在所述立架的顶部设有顶梁，在所述立架形成的空间内设有工字型固定板，所述工字型固定板的四个端部固定连接于所述立柱上，所述工字型固定板上设有多个第一装夹部，所述第一装夹部用于装夹锚杆或锚索的第一端；所述落锤悬挂升降组件包括多个，多个所述落锤悬挂升降组件并排设于立架形成的空间内，且与上方的所述工字型固定板的主体部对应，所述落锤悬挂升降组件的上端连接于所述工字型固定板上，所述悬挂组件的下端连接有所述冲击落锤，所述冲击落锤对应所述工字型固定板上的第一装夹部设有多个，所述冲击落锤的中心具有通孔；其中，所述落锤悬挂升降组件至少用于带动冲击落锤从预定高度下降以模拟锚杆或锚索在巷道围岩来压时的工况；在所述冲击落锤下方、位于所述立架形成的空间内还设有多根并排设置的横向分配梁，所述横向分配梁的位置与所述落锤悬挂升降组件的位置上下对应，且在所述横向分配梁上设有第二装夹部，所述第二装夹部用于装夹锚杆或锚索的第二端；在所述锚杆或锚索上、位于所述第一装夹部和所述工字型固定板之间设有所述压力传感器，用于监测锚杆或锚索冲击性能测试过程中受到的冲击力。
[0007]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述立柱为工字形钢，包括腹板及两侧的翼板，所述立柱的腹板上从上到下纵向设有多个处于不同高度位置的第一安装孔，所述立柱的翼板上从上到下纵向设有多个处于不同高度位置的第二安装孔；所述工字型固定板
的四个端部分别设有第三安装孔，所述工字型固定板端部贴在所述立柱的一侧的翼板上，用连接件穿过所述第二安装孔与第三安装孔固定连接；在所述立架上、位于所述顶梁下方还设有对应的中部横梁，所述中部横梁上沿长度方向设有至少一排间隔设置的第四安装孔，所述中部横梁两端还设有第五安装孔，所述中部横梁的两端贴在所述立柱的腹板上，用连接件穿过所述第一安装孔与第五安装孔固定连接；所述横向分配梁的两端设有第六安装孔，所述横向分配梁的两端分别平贴于所述中部横梁上，用连接件穿过所述第四安装孔与第六安装孔连接。
[0008]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述中部横梁包括第一工字梁及第二工字梁，所述第一工字梁与第二工字梁的腹板平行间隔设置，在所述第一工字梁的腹板与第二工字梁的腹板之间设有多根间隔布设的支撑肋板，所述支撑肋板的第一端连接于所述第一工字梁的腹板上，所述支撑肋板的第二端连接于所述第二工字梁的腹板上，所述第四安装孔设于所述第一工字梁及第二工字梁的腹板上，所述第五安装孔设于第一工字梁及第二工字梁的两端翼板上；所述横向分配梁由双腹板工字钢组成，所述横向分配梁的腹板两侧设有加强肋板，所述第四安装孔设于所述横向分配梁的两端翼板上。
[0009]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，在所述第一工字梁的腹板的上表面还设有起吊部。
[0010]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述落锤悬挂升降组件包括钢丝绳、第一挂钩、第二挂钩和电磁吸盘；所述钢丝绳一端缠绕在所述第一挂钩上，另一端缠绕在所述第二挂钩上；所述第一挂钩挂设在所述工字型固定板上，所述第二挂钩挂设在所述电磁吸盘上；所述电磁吸盘用于通电产生磁场，与所述冲击落锤接触时吸附所述冲击落锤。
[0011]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，在所述立架的一侧及底部还设有半包围式反力支撑件，所述反力支撑件为L形结构，包括反力座及立设于反力座一端的反力墙，所述反力墙设于所述立架的一侧，在所述反力墙与立架的侧部之间设有支撑横梁，所述支撑横梁的第一端连接于所述立架一侧的立柱上，所述支撑横梁的第二端通过支撑座固定于所述反力墙上；所述立架的底部固定连接于所述反力座上。
[0012]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述立架的底部设有底座，所述立架的底部通过所述底座固定连接于所述反力座上，所述底座的横截面呈十字型，由双腹板工字钢组成，所述底座的腹板两侧设有加强肋板；所述立柱与所述底座的连接处设有加强肋板。
[0013]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述支撑横梁是腹部焊有加劲肋的槽钢，槽钢上、下底面焊接钢板，钢板上开有三个螺栓孔，所述支撑横梁第一端通过螺栓与所述立柱相连，所述支撑横梁第二端通过螺栓与所述支撑座相连。
[0014]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述反力墙及反力座上阵列设有第七安装孔，所述底座上沿所述立柱长度方向贯穿设有第八安装孔，所述底座通过连接件穿过所述第七安装孔与所述反力座上的第八安装孔固定连接；所述支撑横梁的两个端部分别设有第九安装孔和第十安装孔，所述支撑横梁的一端平贴于所述反力墙上，用连接件依次穿过所述反力墙上的第七安装孔及所述第九安装孔固定连接；所述支撑横梁的另一端平贴于所述立柱的腹板上，用连接件依次穿过所述第一安装孔与所述第十安装孔固定连接。
[0015]第二方面，本专利技术实施例提供一种多锚杆和/或锚索协同抗冲击性能测试方法，采用第一方面任一所述的测试装置，包括步骤：同时将至少两个的锚杆分别用第一装夹部和
第二装夹部固定于框架结构围成的空间内，以模仿锚杆丛在巷道围岩中的锚固状态；利用所述落锤悬挂升降组件动态调整所述冲击落锤所处的高度，以模拟巷道围岩中的来压；利用改变冲击落锤质量对所述锚杆丛冲击，以模拟巷道中锚杆丛受到的来压环境；利用压力传感器对所述锚杆丛所受的冲击压力进行监测，并将监测到的压力数据输出以分析所述锚杆丛受冲击的力学性能。
[0016]本专利技术实施例提供的一种多锚杆和/或锚索协同抗冲击性能测试装置及方法，通过工字型固定板上的第一装夹部和横向分配梁上的第二装夹部固定多根锚杆或者锚索来模拟锚杆丛或者锚索丛在巷道围岩中的锚固状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多锚杆和/或锚索协同抗冲击性能测试装置，其特征在于，包括：立架、落锤悬挂升降组件、冲击落锤、和压力传感器；所述立架为多根立柱围设形成的框架结构，在所述立架的顶部设有顶梁，在所述立架形成的空间内设有工字型固定板，所述工字型固定板的四个端部固定连接于所述立柱上，所述工字型固定板上设有多个第一装夹部，所述第一装夹部用于装夹锚杆或锚索的第一端；所述落锤悬挂升降组件包括多个，多个所述落锤悬挂升降组件并排设于立架形成的空间内，且与上方的所述工字型固定板的主体部对应，所述落锤悬挂升降组件的上端连接于所述工字型固定板上，所述落锤悬挂组件的下端连接有所述冲击落锤，所述冲击落锤对应所述工字型固定板上的第一装夹部设有多个，所述冲击落锤的中心具有通孔；其中，所述落锤悬挂升降组件至少用于带动冲击落锤从预定高度下降以模拟锚杆或锚索在巷道围岩来压时的工况；在所述冲击落锤下方、位于所述立架形成的空间内还设有多根并排设置的横向分配梁，所述横向分配梁的位置与所述落锤悬挂升降组件的位置上下对应，且在所述横向分配梁上设有第二装夹部，所述第二装夹部用于装夹锚杆或锚索的第二端；在所述锚杆或锚索上、位于所述第一装夹部和所述工字型固定板之间设有所述压力传感器，用于监测锚杆或锚索冲击性能测试过程中受到的冲击力。2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述立柱为工字形钢，包括腹板及两侧的翼板，所述立柱的腹板上从上到下纵向设有多个处于不同高度位置的第一安装孔，所述立柱的翼板上从上到下纵向设有多个处于不同高度位置的第二安装孔；所述工字型固定板的四个端部分别设有第三安装孔，所述工字型固定板端部贴在所述立柱的一侧的翼板上，用连接件穿过所述第二安装孔与第三安装孔固定连接；在所述立架上、位于所述顶梁下方还设有对应的中部横梁，所述中部横梁上沿长度方向设有至少一排间隔设置的第四安装孔，所述中部横梁两端还设有第五安装孔，所述中部横梁的两端贴在所述立柱的腹板上，用连接件穿过所述第一安装孔与第五安装孔固定连接；所述横向分配梁的两端设有第六安装孔，所述横向分配梁的两端分别平贴于所述中部横梁上，用连接件穿过所述第四安装孔与第六安装孔连接。3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述中部横梁包括第一工字梁及第二工字梁，所述第一工字梁与第二工字梁的腹板平行间隔设置，在所述第一工字梁的腹板与第二工字梁的腹板之间设有多根间隔布设的支撑肋板，所述支撑肋板的第一端连接于所述第一工字梁的腹板上，所述支撑肋板的第二端连接于所述第二工字梁的腹板上，所述第四安装孔设于所述第一工字梁及第二工字梁的腹板上，所述第五安装孔设于第一工字梁及第二工字梁的两端翼板上；所述横向分配梁由双腹板工字钢组成，所述横向分配梁的腹板两侧设有加强...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭东明，陈麒宇，赵卫平，亢鑫超，王泽天，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：