一種錨桿吸能能力的測試裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種錨桿吸能能力的測試裝置。本實用新型的目的是旨在通過測試錨桿在沖擊荷載作用下的變形量，評價錨桿的吸能能力，為巖爆條件下的支護設(shè)計提供依據(jù)。本實用新型的技術(shù)方案是：該測試裝置包括鋼管、內(nèi)置應(yīng)變片的應(yīng)變片保護盒、錨桿墊板、螺母、測試線和變形采集儀；被測錨桿上端固定于基礎(chǔ)構(gòu)筑物上、桿體豎直下垂，被測錨桿的桿體上布設(shè)若干個應(yīng)變片保護盒；鋼管同軸套在被測錨桿外面，鋼管上端同樣與基礎(chǔ)構(gòu)筑物固定連接，被測錨桿與鋼管間的縫隙由水泥漿充填；被測錨桿和鋼管的下端通過螺母固定水平的錨桿墊板；在鋼管外側(cè)對稱地布置沖擊錘，與應(yīng)變片連接的測試線從測試裝置的底部引出并與外部的變形采集儀電連接。
【專利說明】
一種錨桿吸能能力的測試裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種錨桿吸能能力的測試裝置。屬于地下工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在高應(yīng)力條件下，圍巖易發(fā)生巖爆，對開挖面的巖體形成沖擊性破壞，極易造成重大的人員、設(shè)備損失。巖爆的發(fā)生主要是由于巖石中積累的能量突然釋放的結(jié)果，其基本特征是突然和劇烈。
[0003]在巖爆的認識初期，為了控制巖爆主要是加強支護，比如鋼拱架和鋼筋混凝土襯砌。這些技術(shù)手段在控制輕微巖爆時表現(xiàn)出了良好的效果，但在應(yīng)對強烈?guī)r爆時，高強度的剛性支護在沖擊荷載作用下因為變形能力弱而容易破壞。因此，增加系統(tǒng)的變形適應(yīng)能力、通過允許圍巖發(fā)生一定的動態(tài)變形消耗動力能量，可以更好地維持支護系統(tǒng)的穩(wěn)定性，體現(xiàn)出對圍巖的支護作用。
[0004]在上述認識的基礎(chǔ)上，具有一定的強度、同時具備良好變形能力的柔性支護系統(tǒng)很快在工程實踐中得到了應(yīng)用。與噴層或拉網(wǎng)等表面支護單元相比，錨桿的承載力都相對要高得多，即支護的承載力需要靠錨桿提供。因此，需要控制圍巖破壞、保持圍巖穩(wěn)定時，錨桿是絕對不可缺少的支護單元。然而我們知道，巖爆條件下錨桿的支護能力主要體現(xiàn)在吸收能量的能力，但是在地下工程中，使用的錨桿類型眾多，錨桿的力學性質(zhì)也存在很大的變化性，何種錨桿的吸能能力更強，更適用于巖爆條件下的支護，需要開展相關(guān)的測試工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種錨桿吸能能力的測試裝置，目的在于通過測試錨桿在沖擊荷載作用下的變形量，評價錨桿的吸能能力，為巖爆條件下的支護設(shè)計提供依據(jù)。
[0006]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:錨桿吸能能力的測試裝置，其特征在于:所述測試裝置包括鋼管、內(nèi)置應(yīng)變片的應(yīng)變片保護盒、錨桿墊板、螺母、測試線和變形采集儀;被測錨桿上端固定于基礎(chǔ)構(gòu)筑物上、桿體豎直下垂，被測錨桿的桿體上布設(shè)若干個應(yīng)變片保護盒;所述鋼管同軸套在被測錨桿外面，鋼管上端同樣與基礎(chǔ)構(gòu)筑物固定連接，被測錨桿與鋼管間的縫隙由水泥漿充填;被測錨桿和鋼管的下端通過螺母固定水平的錨桿墊板;在鋼管外側(cè)對稱地布置沖擊錘，與應(yīng)變片連接的測試線從測試裝置的底部引出并與外部的變形采集儀電連接。
[0007]所述被測錨桿直徑為22?32mm。所述鋼管內(nèi)徑為30?40mm，鋼管壁厚10mm，鋼管長度應(yīng)與被測錨桿長度相匹配，優(yōu)選3?4.5m。
[0008]所述錨桿墊板的直徑應(yīng)滿足沖擊錘落下時全部落入錨桿墊板的平面內(nèi)。
[0009]所述沖擊錘重量為800?100kg，提升至最大高度為1.5m。
[0010]本實用新型的有益效果是:本測試裝置利用沖擊錘模擬巖爆沖擊，根據(jù)積累下的錨桿變形量，獲得錨桿的吸能能力。本裝置操作簡便、計算方法簡單、便于對比，可以為巖爆條件下錨桿類型的選擇提供依據(jù)，保證錨桿的適用性。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，本實施例錨桿吸能能力的測試裝置，包括有鋼管3、內(nèi)置應(yīng)變片的應(yīng)變片保護盒4、錨桿墊板6、螺母7、測試線9和變形采集儀10。被測錨桿2上端可通過機械固定的方式連接于基礎(chǔ)構(gòu)筑物I上、錨桿桿體豎直下垂，自由端懸空，本例在被測錨桿2的桿體上布設(shè)3個應(yīng)變片保護盒4(內(nèi)置應(yīng)變片)。所述鋼管3同軸套在被測錨桿2外面，鋼管3上端同樣與基礎(chǔ)構(gòu)筑物I固定連接(連接方式可通過安裝法蘭盤等)，被測錨桿2與鋼管3間的縫隙用水泥漿5充填。被測錨桿2和鋼管3的下端通過螺母7固定一水平的錨桿墊板6，在鋼管3外側(cè)對稱地布置兩個沖擊錘8，所述錨桿墊板6的直徑應(yīng)滿足沖擊錘8落下時全部落入錨桿墊板6的平面內(nèi)。與應(yīng)變片連接的測試線9從測試裝置的底部(穿過錨桿墊板和螺母)引出并與外部的變形采集儀1電連接。
[0013]考慮到被測錨桿2直徑介于22?32mm之間，鋼管3的內(nèi)徑大約為30?40mm，鋼管壁厚10mm，并保證鋼管垂直，鋼管長度應(yīng)與被測錨桿2長度相匹配(鋼管略短于被測錨桿，便于安裝銷桿墊板和螺母)，一般為3?4.5m。
[0014]用本裝置進行測試的方法如下:
[0015]1、按圖1所示安裝好測試裝置，利用鋼管3模擬圍巖中的鉆孔，保證鋼管和被測錨桿2均垂直。
[0016]2、在被測錨桿2的桿體上布設(shè)應(yīng)變片，并放置于應(yīng)變片保護盒4中，建議布置2?3處，隨后插入到鋼管3中，底部用錨桿墊板6和螺母7固定;將應(yīng)變片的測試線9裝置的從底部引出，并向鋼管3中注入水泥漿5，并保證水泥漿強度。
[0017]3、在鋼管3外側(cè)對稱布置兩個沖擊錘8，重量大約為800?1000kg，建議提升最大高度為1.5m，大約相當于12?15KJ的沖擊能量。
[0018]4、分別提升沖擊錘8到0.8mU.0ma.2ma.5m高度處，自由落體對錨桿墊板6進行沖擊，記錄下被測銷桿2發(fā)生的變形量。
[0019]5、以變形為橫坐標，以荷載為縱軸，兩者包圍形成的面積(即變形X荷載)代表錨桿的吸能能力。
【主權(quán)項】
1.一種錨桿吸能能力的測試裝置，其特征在于:所述測試裝置包括鋼管(3)、內(nèi)置應(yīng)變片的應(yīng)變片保護盒(4)、錨桿墊板(6)、螺母(7)、測試線(9)和變形采集儀(10);被測錨桿(2)上端固定于基礎(chǔ)構(gòu)筑物(I)上、桿體豎直下垂，被測錨桿(2)的桿體上布設(shè)若干個應(yīng)變片保護盒(4);所述鋼管(3)同軸套在被測錨桿(2)外面，鋼管(3)上端同樣與基礎(chǔ)構(gòu)筑物(I)固定連接，被測錨桿(2)與鋼管(3)間的縫隙由水泥漿(5)充填;被測錨桿(2)和鋼管(3)的下端通過螺母(7)固定水平的錨桿墊板(6);在鋼管(3)外側(cè)對稱地布置沖擊錘(8)，與應(yīng)變片連接的測試線(9)從測試裝置的底部引出并與外部的變形采集儀(10)電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿吸能能力的測試裝置，其特征在于:所述被測錨桿(2)直徑為22?32mm。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的錨桿吸能能力的測試裝置，其特征在于:所述鋼管(3)內(nèi)徑為30?40_，鋼管壁厚10_，鋼管長度與被測錨桿(2)長度相匹配。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿吸能能力的測試裝置，其特征在于:所述錨桿墊板(6)的直徑滿足沖擊錘(8)落下時全部落入錨桿墊板(6)的平面內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的錨桿吸能能力的測試裝置，其特征在于:所述沖擊錘(8)重量為800?1000kg，提升至最大高度為1.5m。
【文檔編號】G01N3/303GK205538144SQ201620006110
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月5日
【發(fā)明人】劉寧, 倪紹虎, 房敦敏, 潘文祥
【申請人】中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院有限公司