深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置及其使用方法，装置包括：锚杆；固定件；筒形件，锚杆可移动地插设入筒形件内；支撑单元，筒形件通过固定件固定在支撑单元上；传动单元，传动单元固定在支撑单元上，包括履带，通过履带的传动沿水平方向上提供水平位移；转动单元，转动单元的底部固定在履带上，转动单元的一端与锚杆连接；阻力测量单元，阻力测量单元的一端与转动单元固定连接，另一端与锚杆固定连接，通过传动单元提供的水平运动和转动单元提供的旋转运动带动锚杆向筒形件内不断向前推动，推动过程中的阻力数据通过阻力测量单元采集并显示。该装置可以模拟深部地层的不同锚固环境，测量准确度高，操作方便。操作方便。操作方便。

【技术实现步骤摘要】
深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置及其使用方法


[0001]本专利技术属于力学性能测试
，具体涉及一种深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]树脂锚固剂的固化速度快、强度高，能够实现矿山和基坑现场快速支护，且施工工艺简单，被广泛应用。其一般是由不饱和聚酯树脂、高强填料、固化剂及促进剂构成。作为矿山支护的主要材料，树脂锚固剂能进行金属和非金属材料同种间或相互间的粘结，具有胶结锚固剂对基孔无膨胀挤压力，锚固深度不受限制等优点。
[0003]树脂锚固剂以其胶凝快，强度高等优点广泛用于深部地层支护工程中，在支护工艺中现有端头锚固(锚固长度约是常规锚杆长度的30％
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40％)、加长锚固(锚固长度约是常规锚杆长度的60％
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65％)、全长锚固(锚固长度约是常规锚杆长度的90％
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95％)。不同的锚固长度就要装入不同长度的树脂锚固剂，但随着锚洞内装入树脂锚固剂量(端锚
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全锚过渡)不断增加，当锚杆插入锚洞后推入阻力逐渐增大，现场施工时对于帮部锚固时一般由人工装填搅拌，锚杆推入锚固的阻力较大，人工装填困难，通常需要3
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4个工人强行推进，给现场工人工作带来极大的不便。
[0004]当下通过降低树脂锚固剂的稠度从而减少现场工人劳动强度，通过稠度间接代表推入阻力，针对深部底层中，树脂锚固剂在不同搅拌速度，不同锚杆类型、不同温度和水环境中推入阻力不同，具体量化不同条件下树脂锚固剂的推入阻力，可以确定是否合适现场工人的劳动强度，对施工条件提前预判，进而可以及时调整树脂锚固剂的类型。
[0005]目前还没有针对树脂锚固剂推入阻力测试的试验设备，仅仅通过测量树脂锚固剂自身稠度，估量工人的劳动强度，通常以工程经验为主，主观性大，测量不准确。
[0006]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置及其使用方法，以至少解决目前针对深部地层中不同环境下的树脂锚固剂推进阻力测试无法量化，主观性大，测量不准确的问题。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置，所述装置包括：
[0010]锚杆；
[0011]固定件；
[0012]筒形件，所述筒形件的一端封闭且内部设置有树脂锚固剂，所述锚杆可移动地插设入筒形件内；
[0013]支撑单元，所述筒形件通过所述固定件固定在支撑单元上；
[0014]传动单元，所述传动单元固定在支撑单元上，包括履带，通过履带的传动沿水平方
向上提供水平位移；
[0015]转动单元，所述转动单元的底部固定在所述履带上，所述转动单元的一端与锚杆连接为锚杆提供转动力；
[0016]阻力测量单元，所述阻力测量单元的一端与转动单元固定连接，另一端与锚杆固定连接，通过传动单元提供的水平运动和转动单元提供的旋转运动带动锚杆向筒形件内不断向前推动，推动过程中的阻力数据通过阻力测量单元采集并显示。
[0017]在如上所述的深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置，优选，所述装置还包括加热单元，所述加热单元与所述筒形件连接，用于对筒形件加热；
[0018]优选地，所述加热单元包括加热带和加热控制器，所述加热带绕设在筒形件的筒身壁面上，所述加热带与加热控制器电连接，通过加热控制器控制加热带的加热温度。
[0019]在如上所述的深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置，优选，所述传动单元还包括电机和齿轮，所述齿轮固定在支撑单元上，所述齿轮设置有至少两个，包括主动轮和从动轮，所述履带绕设在齿轮的齿牙上，所述电机的输出轴与主动轮的转动轴通过轴承连接，电机带动主动轮转动，主动轮带动履带和从动轮转动，从而带动所述转动单元水平位移；
[0020]优选地，所述从动轮设置有至少两个。
[0021]在如上所述的深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置，优选，所述转动单元包括平台、推进钻机和手柄固定器，所述平台的底部固定在履带上，所述推进钻机通过手柄固定器固定在平台上方。
[0022]在如上所述的深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置，优选，所述履带为金属材质，所述平台焊接或螺栓连接在所述履带上；
[0023]所述手柄固定器螺栓连接在平台上，从而将推进钻机固定；
[0024]优选地，手柄固定器设置有两个，分别固定在推进钻机的两侧。
[0025]在如上所述的深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置，优选，所述阻力测量单元包括应力计和信号收集器；
[0026]所述应力计内置有电源，所述信号收集器内置有单片机和蓝牙发射器，所述应力计电连接信号收集器，将应力计采集的正弦信号通过单片机转化为电信号，然后再通过蓝牙发射器发出；
[0027]所述装置还包括接收模块和显示模块，所述接收模块用于接收蓝牙发射器发出的电信号，再通过显示模块显示。
[0028]在如上所述的深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置，优选，所述推进钻机和应力计之间通过连接件固定连接，所述连接件包括连接杆和第一连接筒，所述第一连接筒的底端面与应力计连接，第一连接筒内设置有内螺纹，连接杆的一端上设置有外螺纹，连接杆与第一连接筒螺纹连接；
[0029]所述推进钻机的输出端连接有夹头，连接杆的一端夹持在夹头内，另一端与第一连接筒螺纹连接从而与应力计固定。
[0030]在如上所述的深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置，优选，所述锚杆的一端连接有搅拌器，所述搅拌器与所述应力计通过第二连接筒固定，所述第二连接筒的底端面与应力计连接，第二连接筒内设置有内螺纹，搅拌器的一端设置有外螺纹，搅拌器与第二连接筒螺纹连接从而将锚杆和应力计固定。
[0031]在如上所述的深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置，优选，所述支撑单元包括试验台和位于所述试验台下方的支撑腿；
[0032]所述支撑腿设置有多个，沿所述试验台的长度方向上依次设置，所述支撑腿的中部设置有伸缩器，以使所述支撑腿的高度可调，进而使试验台的倾斜角度改变；
[0033]优选地，所述试验台在朝向锚杆推进方向的一侧也设置有支撑腿；
[0034]优选地，所述筒形件上设置有连接口，所述筒形件通过连接口与流量控制器连通；
[0035]再优选地，所述试验台上固定有量角器。
[0036]一种深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置的使用方法，所述方法包括如下步骤：
[0037]步骤1，组装好测试装置，在筒形件内装入树脂锚固剂；
[0038]步骤2，根据地形条件调整支撑单元的倾斜角度、加热单元的加热温度和筒形件内的水量，模拟深部地层的推进环境；
[0039]步骤3，确定传动单元中电机的转速，以及转动单元中推进钻机的转速，锚杆以一定的水平速度和转动速度向筒形件内推进，反推力传递给阻力测量单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置，其特征在于，所述装置包括：锚杆；固定件；筒形件，所述筒形件的一端封闭且内部设置有树脂锚固剂，所述锚杆可移动地插设入筒形件内；支撑单元，所述筒形件通过所述固定件固定在支撑单元上；传动单元，所述传动单元固定在支撑单元上，包括履带，通过履带的传动沿水平方向上提供水平位移；转动单元，所述转动单元的底部固定在所述履带上，所述转动单元的一端与锚杆连接为锚杆提供转动力；阻力测量单元，所述阻力测量单元的一端与转动单元固定连接，另一端与锚杆固定连接，通过传动单元提供的水平运动和转动单元提供的旋转运动带动锚杆向筒形件内不断向前推动，推动过程中的阻力数据通过阻力测量单元采集并显示。2.如权利要求1所述的深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置，其特征在于，所述装置还包括加热单元，所述加热单元与所述筒形件连接，用于对筒形件加热；优选地，所述加热单元包括加热带和加热控制器，所述加热带绕设在筒形件的筒身壁面上，所述加热带与加热控制器电连接，通过加热控制器控制加热带的加热温度。3.如权利要求1所述的深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置，其特征在于，所述传动单元还包括电机和齿轮，所述齿轮固定在支撑单元上，所述齿轮设置有至少两个，包括主动轮和从动轮，所述履带绕设在齿轮的齿牙上，所述电机的输出轴与主动轮的转动轴通过轴承连接，电机带动主动轮转动，主动轮带动履带和从动轮转动，从而带动所述转动单元水平位移；优选地，所述从动轮设置有至少两个。4.如权利要求3所述的深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置，其特征在于，所述转动单元包括平台、推进钻机和手柄固定器，所述平台的底部固定在履带上，所述推进钻机通过手柄固定器固定在平台上方。5.如权利要求4所述的深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置，其特征在于，所述履带为金属材质，所述平台焊接或螺栓连接在所述履带上；所述手柄固定器螺栓连接在平台上，从而将推进钻机固定；优选地，手柄固定器设置有两个，分别固定在推进钻机的两侧。6.如权利要求4所述的深部地层树脂锚固剂推进阻力测试装置，其特征在于，所述阻力测量单元包括应力计和信号收集器；所述应力计...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小虎，程桦，姚直书，查文华，荣传新，王凯慧，韩云娟，翁高婕，吴可可，温博志，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：