[實用新型]一種精確加載錨桿軸向力的裝置

有效

• 申請號: 201320254779.0
• 申請日: 2013-05-13
• 公開（公告）號: CN203257441U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 許興亮;張農;田素川;周斌;孫成才;孫康
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

技術領域

本實用新型涉及一種精確加載錨桿軸向力的裝置，尤其適用于巖土、井巷、隧道工程的錨桿支護。

背景技術

在地下工程及邊坡工程等領域中，錨桿支護是應用最廣的加固技術。由于巷道周圍不同深度巖體自身特性及所處應力環境不同容易產生不協調變形，所以錨桿在使用時需要用螺母對錨桿進行預緊防止因圍巖變形致使螺母松動而導致支護失效。錨桿預應力對巷道支護效果的影響，主要有以下3點：①安裝錨桿時給于巖體足夠的正壓力，阻止圍巖的開裂滑移和弱化。②利用預應力對巖體松動的約束和削弱，延緩與遏制圍巖強度的降低，控制圍巖破裂的過程，發揮圍巖自身承載能力。③增加巖體圍壓，有效改變圍巖的應力狀態，改善被錨固巖體的力學性能，增大被錨固巖體的強度。

目前還沒有專用精確施加錨桿預緊力的機具，一般依靠扭矩扳手或錨桿鉆機施加的扭矩而返算施加的預緊力。其基本原理是通過螺母與錨桿滾絲段螺紋的角度實現圓周力到軸力的轉換，但當錨桿滾絲段加工粗糙或螺母與托盤摩擦力較大時，對螺母施加的扭矩不能有效轉化為錨桿的軸向拉力，導致錨桿安裝的預緊力大打折扣，無法達到設定的預緊力；若用錨桿鉆機施加預緊力，由于鉆機是依靠壓風或液壓驅動產生的脈沖式扭矩進行張緊，沖擊力對錨桿產生的損害更大。同時錨桿設定的預緊力也不能過大，當施加的預緊力超過設計參數時，不僅會造成浪費還會損傷錨桿。因此，在錨桿支護的施工過程中急需一種精確施加預緊力的方法。

發明內容

本實用新型的目的是克服已有技術中的不足，提供一種結構簡單、使用方便、效果好的精確加載錨桿軸向力的裝置。

為實現上述目的，本實用新型的精確加載錨桿軸向力裝置，包括外殼、滑桿、支撐體、環形油缸和液壓驅動裝置，所述外殼的前端設有3個支腿，外殼的后端依次設置支撐體和與支撐體相嵌合的環形油缸，外殼設有尾部穿過支撐體和環形油缸的滑桿，滑桿的前端設有拉爪和固定拉爪的固定環，支撐體的外壁上設有連通環形油缸的通道，通道口經管路連接有液壓驅動裝置，液壓驅動裝置的出口管路上設有壓力表。

所述拉爪的數量為4個，呈十字形對稱布置。

有益效果：本實用新型改變了傳統由扭矩圓周力向軸力的轉換過程，減少了轉換過程的能量浪費，減少了對錨桿材質的要求，避免了對錨桿的損傷，提高了施工效率。使用油缸對滑桿直接施加預緊力，可實現預緊力的精確施加，不僅能使錨桿預緊施工輕易的達到設計要求，而且還不會造成因人為施工造成的預緊力過大的浪費。其結構簡單，尺寸較小，拆卸方便，易于維修，且可以重復使用，成本較低，適合在井下狹小空間使用，具有很強的實用性。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1的局部示意圖；

圖3是圖2的A-A截面右視圖。

圖中，1-外殼，2-滑桿，3-支撐體，4-環形油缸，5-液壓驅動裝置，6-壓力表，7-固定環，8-拉爪。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的一個實施例作進一步的說明：

如圖1所示，本實用新型的精確加載錨桿軸向力裝置，主要由外殼1、滑桿2、支撐體3、環形油缸4和液壓驅動裝置5組成，所述外殼1的前端設有3個支腿，外殼1的后端依次設置支撐體3和與支撐體3相嵌合的環形油缸4，外殼1設有尾部穿過支撐體3和環形油缸4的滑桿2，滑桿2的前端設有拉爪8和固定拉爪8的固定環7，所述拉爪8的數量為4個，呈十字形對稱布置；所述的固定環7為一個。支撐體3的外壁上設有連通環形油缸4的通道，通道口經管路連接有液壓驅動裝置5，液壓驅動裝置5的出口管路上設有壓力表6，油液通過支撐體3內的管路進入環形油缸4腔體內，環形油缸4受油液壓力帶動滑桿2向外伸出，從而產生軸向拉力。

所述的外殼1前端半開放，后端封閉包裹滑桿2，后接支撐體3，滑桿1前端有4個拉爪8和一個的固定環7，液壓驅動裝置5附帶壓力表6，通過觀察壓力6表控制壓力，油液通過支撐體3內的管路進入環形油缸4腔體內，環形油缸4受油液壓力頂推滑桿2。

使用時，將外殼1頂住托盤，滑桿2的拉爪8扣住錨桿上的著力點，并用固定環7將拉爪8卡緊固定；啟動液壓驅動裝置5，油液進入環形油缸4與支撐體3之間的腔體，環形油缸4在油壓作用下向外伸出，頂動滑桿2的基座，當壓力表6的示數達到預設的預緊力大小后關閉液壓驅動裝置5；滑桿2回縮，錨桿被拉爪8帶動沿軸向伸出巖壁，當拉拔力與油液壓力相等時，滑桿2停止回縮。