一种锚杆抗拔测试装置的制作方法

本实用新型涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种锚杆抗拔测试装置。

背景技术：

建筑工程中，锚杆作为目前一种主要的加固或支护方式，广泛应用于边坡、基坑、隧道、坝体和煤矿巷道等工程中，对其加固的效果试验测试十分重要。目前主要的测试方式为预应力锚杆抗拔测试，以测试锚杆的抗拔承载力是否满足设计要求。现有的锚杆抗拔测试方式主要是在支护桩上施做冠梁，然后将千斤顶安装在冠梁上，通过千斤顶拉动锚杆进行抗拔测试。上述测试方式存在着以下的缺陷：

其一，施做冠梁后需要等待冠梁混凝土龄期，满足试验强度的冠梁混凝土龄期往往较长，这会延长工程工期，拖慢工程进度，费时费力。

其二，施做冠梁的方式受环境、气候等自然因素的影响较大，受气候或环境因素影响可能导致冠梁混凝土龄期大大延长，并可能影响冠梁的强度。

其三，冠梁在施做之后的角度固定，只能进行固定角度的锚杆测试，如需测试不同角度的锚杆，则需重新施做一新的冠梁，这样在测试时就不够灵活，并且会消耗大量的材料、人力和时间成本。

综上所述，现有技术中施做冠梁进行锚杆抗拔测试的方式存在着诸多缺陷，如何更加高效、便捷的进行锚杆抗拔测试，是本领域亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型目的在于提供一种锚杆抗拔测试装置。本实用新型可快速安装进行锚杆抗拔测试，大大节省测试所需的时间，缩短工期，并能调节斜钢架的角度，满足不同角度的锚杆测试需求。

本实用新型所述的一种锚杆抗拔测试装置，包括直钢架、斜钢架、施力机构和角度调节机构，所述直钢架设置在测试台面上；所述斜钢架位于所述直钢架一侧，且倾斜于所述测试台面设置，所述斜钢架一端连接所述测试台面，另一端连接所述直钢架；所述角度调节机构与所述斜钢架相连接用于调节所述斜钢架的倾斜角度；所述施力机构设置在所述斜钢架上，用于拉动锚杆进行抗拔测试。

优选地，所述角度调节机构包括设置在所述测试台面上、且位于所述直钢架一侧的铰接座，所述直钢架沿其长度方向排列设置有若干调节孔；所述斜钢架一端与所述铰接座铰接，另一端与所述调节孔可拆卸连接，所述斜钢架通过与不同的调节孔相连接以调节所述斜钢架的倾斜角度。

优选地，所述斜钢架远离所述铰接座的一端沿所述斜钢架的长度方向排列设置有若干与所述调节孔相匹配的连接孔；所述调节孔与所述连接孔通过紧固件相连接。

优选地，所述紧固件为螺栓或销钉。

优选地，所述直钢架与所述铰接座的底部均设有垫板。

优选地，所述直钢架包括两块直板组件和一块横板组件；两块所述直板组件相对平行布置，所述横板组件设置在所述直板组件的上端，连接两块所述直板组件。

优选地，所述直板组件和所述横板组件均为槽钢。

优选地，所述斜钢架包括两块相对平行布置的斜板组件，所述施力机构跨设在两块所述斜板组件上。

优选地，所述斜板组件为槽钢。

优选地，所述施力机构为穿心式千斤顶。

本实用新型所述的一种锚杆抗拔测试装置，其优点在于：本实用新型的锚杆抗拔测试装置，直钢架和斜钢架预先加工完毕，在进行抗拔测试时，将直钢架和斜钢架安装在测试台面上，然后将施力机构安装在斜钢架上即可进行抗拔测试，安装方便、快速，无需施工冠梁，节省了冠梁混凝土龄期时间，大大节省了工程工期，并且能节省施工步骤，减少人力成本。

钢架预先加工，在测试台面上只需进行安装步骤，受环境和气候等自然因素的影响较小，适用性更加广泛。并且钢架的力学性能优越，直钢架、斜钢架和测试台面之间形成稳定的三角形结构，使得所述的锚杆抗拔测试装置在测试过程中牢靠稳固，具有更高的安全性和可靠性。

施力机构安装在斜钢架上，拉动锚杆进行抗拔测试。斜钢架的倾斜角度可以通过角度调节机构进行调节，在测试不同角度的锚杆时，可以根据锚杆的角度调整斜钢架的角度，可满足不同角度的锚杆的测试需求。本实用新型的锚杆抗拔测试装置可满足不同角度的锚杆测试需求，无需施工多个测试装置进行测试，可节省大量的时间、人力和材料成本。

附图说明

图1是本实用新型所述一种锚杆抗拔测试装置的结构示意图之一；

图2是本实用新型所述一种锚杆抗拔测试装置的结构示意图之二；

图3是本实用新型所述一种锚杆抗拔测试装置使用状态的正视图。

附图标记说明：1-直钢架，11-调节孔，2-斜钢架，21-连接孔，3-施力机构，31-施力机构垫板；4-铰接座，5-紧固件，6-垫板，7-测试台面，8-锚杆。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型所述的一种锚杆抗拔测试装置，包括直钢架1、斜钢架2、施力机构3和角度调节机构。直钢架1垂直设置在测试台面7上，测试台面7通常为现路面或承台平面，直钢架1垂直于测试台面7。斜钢架2设置在直钢架1的一侧，且倾斜于测试台面7，斜钢架2一端设置在测试台面7上，另一端与直钢架1相连接，使得直钢架1、斜钢架2和测试台面7形成一个稳定的三角结构。施力机构3设置在斜钢架2上，用于沿垂直于斜钢架2的方向拉动锚杆8，进行锚杆抗拔测试。角度调节机构与斜钢架2相连接，用于调节斜钢架2的倾斜角度。

本实施例采用直钢架1和斜钢架2的方式搭设成锚杆抗拔测试装置的钢架主体，然后再将施力机构3安装在斜钢架2上，通过施力机构3拉动测试锚杆8，在施力机构3施力过程中，由钢架主体承受施力机构3的反作用力。为了使得施力机构3的安装稳固，并且使钢架主体受力均匀，可在施力机构3的底部设置一块施力机构垫板31，施力机构3通过该施力机构垫板31安装在斜钢架2上。直钢架1和斜钢架2可预先加工好，在需要进行锚杆抗拔测试时，只需将直钢架1和斜钢架2运送到测试台面7处，采用螺栓紧固、销钉紧固或是焊接等方式将直钢架1安装到测试平台上，然后以同样的方式将斜钢架2安装在直钢架1的一侧，并使斜钢架2与直钢架1相连接。然后在斜钢架2上安装施力机构3，即可完成本实施例的锚杆抗拔测试装置的安装。

锚杆抗拔测试的具体过程如图3所示，将待测试的锚杆8(或锚索)的一端埋设于测试台面7之下，另一端则与施力机构3连接。开始测试时，启动施力机构3，使施力机构3向锚杆8施加拉力，根据所施加的力的大小及锚杆8的状态记录该锚杆8的抗拔测试结果。

由于直钢架1和斜钢架2都可以预先进行加工，在测试平台处只需完成钢架主体的组装即可，非常方便迅速。相较于现有技术中在测试平台处施做冠梁的方法，可以节省冠梁混凝土龄期时间，大幅节省工程工期，节省施工步骤，减少人力成本。

由于钢架是预先加工完成的，在测试现场只需完成组装工作，受环境和气候等自然因素的影响较小，适用性更加广泛。

在施力机构3施加拉力时，其所受到的反作用力通过斜钢架2施加到钢架主体上。钢架的力学性能优越，直钢架1、斜钢架2和测试台面7之间形成稳定的三角形结构，使得所述的锚杆抗拔测试装置在测试过程中牢靠稳固，具有更高的安全性和可靠性。

在实际测试过程中，由于锚杆通常具有一定范围的倾斜角度，一般为15°-35°，为了使得测试结果准确，应当使得施力机构3所施加拉力的方向与锚杆8的中心轴线完全重合，以防止锚杆8所受拉力处于偏心状态。而施力机构3所施加拉力的方向又与斜钢架2的倾斜角度相关，通常来讲，为了使得钢架主体受力均匀，应当使施力机构3所施加拉力的方向垂直于斜钢架2，这样可以使得拉力的反作用力也垂直于斜钢架2，使得反作用力的载荷可以均匀的分布在钢架主体上，使得钢架主体的整体结构稳定。即为了使得测试结果准确，同时保持钢架主体的整体结构稳定，应该根据锚杆8的倾斜角度设置斜钢架2的倾斜角度，具体的，应该使得斜钢架2的倾斜角度与锚杆8的倾斜角度互补，然后使施力机构3的施力方向垂直于斜钢架2，这样就能沿垂直于斜钢架2的方向拉动锚杆8。

由于需要根据锚杆的倾斜角度设置斜钢架2的倾斜角度，而为了使得本实施例的锚杆抗拔测试装置可以适用于多种倾斜角度的锚杆测试，本实施例设置了与斜钢架2相连接的角度调节机构，通过角度调节机构可调节斜钢架2的倾斜角度。这样就能根据待测试锚杆的倾斜角度，灵活调节斜钢架2的倾斜角度，无需为每种倾斜角度的锚杆都设置一个测试装置。能满足不同角度的锚杆的测试需求，使用更加灵活，可节省大量的时间、人力和材料成本。

角度调节机构用于调节斜钢架2的倾斜角度。为了使得其调节过程操作方便，且结构简单。本实施例的角度调节机构包括设置在测试台面7上、且位于直钢架1一侧的铰接座4。斜钢架2的下端与铰接座4铰接。具体的铰接方式为，铰接座4呈半圆形，其直边安装在测试台面7上，弧边向上，中部设有第一铰接孔。斜钢架2的下端设有与第一铰接孔相适配的第二铰接孔，在安装时使第一铰接孔与第二铰接孔对齐，然后通过一调节螺栓穿过第一铰接孔和第二铰接孔，将斜钢架2安装到铰接座4上，使斜钢架2可以绕着第一铰接孔的轴心转动。也可采用其他常见的铰接方式实现斜钢架2与铰接座4之间的铰接。

直钢架1沿其长度方向排列设置有若干个调节孔11。斜钢架2的下端与铰接座4铰接，上端则与调节孔11可拆卸连接。由于斜钢架2可绕其下端转动，则随着斜钢架2的转动，其上端所在高度也会随之改变。因此在直钢架1上由上而下排列设置若干个调节孔11，这样当斜钢架2转动到不同的角度时，斜钢架2的上端就可以与不同的调节孔11连接，以使斜钢架2、直钢架1和铰接座4三者之间保持相对固定。通过铰接座4和调节孔11的结构，使得斜钢架2的倾斜角度可调，并在调节后可保持固定。且角度调节操作方便，整体结构简单。

斜钢架2的上端与直钢架1的调节孔11可拆卸连接。具体的方式为，斜钢架2的上端沿斜钢架2的长度方向排列设置有若干个与调节孔11相匹配的连接孔21。连接孔21的孔径与调节孔11的孔径相等，其间距视调节孔11的间距而定。比如具体可设置为，当斜钢架2的倾斜角度为55°时，第一个连接孔与第一个调节孔对齐，当斜钢架2的倾斜角度为60°时，第二个连接孔与第二个调节孔对齐，以此类推，根据调节孔11的间距来设计连接孔21的间距和所在位置，以实现连接孔21和调节孔11的对齐连接。连接孔21与调节孔11之间通过紧固件5的方式连接，紧固件5穿设于对齐的连接孔21和调节孔11之间，将连接孔21与调节孔11相连。具体的，紧固件5选用螺栓或销钉，螺栓和销钉连接稳固，拆装方便。

在直钢架1和铰接座4的底部均设有垫板6，垫板6为方形钢板，直钢架1和铰接座4的底部都焊接在垫板6上，然后垫板6通过螺栓的方式固定在测试台面7上。垫板6可以增大直钢架1和铰接座4的施力面积，分散压力，使得钢架主体更加稳固。

直钢架1包括两块直板组件和一块横板组件，两块直板组件相对平行布置，横板组件设置在直板组件的上端，且连接两块直板组件的上端，使得直钢架1呈矩形框架结构。上述的直钢架1结构的力学性能稳定，受力时不易发生变形，使得所述锚杆抗拔测试装置的整体结构稳定，力学性能良好。

斜钢架2包括两块相对平行布置的斜板组件，两块斜板组件之间留有间隙，以供测试的锚杆8穿过，施力机构3则跨设在两块斜板组件之间，以拉动测试的锚杆8。上述的斜钢架2结构，具有力学性能稳定，施力机构3安装稳固的优点。

本实施例中，上述的直板组件、横板组件和斜板组件均选用槽钢。槽钢由底板以及相对布置在底板两侧的侧板组成。槽钢力学性能稳定，价格低廉，且可按照规格直接采购，加工方便。

本实施例中，施力机构3选用千斤顶，具体为穿心式千斤顶，在测试时锚杆8从千斤顶中穿过，通过千斤顶拉动锚杆8。穿心式千斤顶主要用于群锚整体张拉。该千斤顶操作简单，性能可靠，适合作为本实施例的施力机构。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括在“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90°或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。