[实用新型]一种精确加载锚杆轴向力的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种精确加载锚杆轴向力的装置，尤其适用于岩土、井巷、隧道工程的锚杆支护。

背景技术

在地下工程及边坡工程等领域中，锚杆支护是应用最广的加固技术。由于巷道周围不同深度岩体自身特性及所处应力环境不同容易产生不协调变形，所以锚杆在使用时需要用螺母对锚杆进行预紧防止因围岩变形致使螺母松动而导致支护失效。锚杆预应力对巷道支护效果的影响，主要有以下3点：①安装锚杆时给于岩体足够的正压力，阻止围岩的开裂滑移和弱化。②利用预应力对岩体松动的约束和削弱，延缓与遏制围岩强度的降低，控制围岩破裂的过程，发挥围岩自身承载能力。③增加岩体围压，有效改变围岩的应力状态，改善被锚固岩体的力学性能，增大被锚固岩体的强度。

目前还没有专用精确施加锚杆预紧力的机具，一般依靠扭矩扳手或锚杆钻机施加的扭矩而返算施加的预紧力。其基本原理是通过螺母与锚杆滚丝段螺纹的角度实现圆周力到轴力的转换，但当锚杆滚丝段加工粗糙或螺母与托盘摩擦力较大时，对螺母施加的扭矩不能有效转化为锚杆的轴向拉力，导致锚杆安装的预紧力大打折扣，无法达到设定的预紧力；若用锚杆钻机施加预紧力，由于钻机是依靠压风或液压驱动产生的脉冲式扭矩进行张紧，冲击力对锚杆产生的损害更大。同时锚杆设定的预紧力也不能过大，当施加的预紧力超过设计参数时，不仅会造成浪费还会损伤锚杆。因此，在锚杆支护的施工过程中急需一种精确施加预紧力的方法。

发明内容

本实用新型的目的是克服已有技术中的不足，提供一种结构简单、使用方便、效果好的精确加载锚杆轴向力的装置。

为实现上述目的，本实用新型的精确加载锚杆轴向力装置，包括外壳、滑杆、支撑体、环形油缸和液压驱动装置，所述外壳的前端设有3个支腿，外壳的后端依次设置支撑体和与支撑体相嵌合的环形油缸，外壳设有尾部穿过支撑体和环形油缸的滑杆，滑杆的前端设有拉爪和固定拉爪的固定环，支撑体的外壁上设有连通环形油缸的通道，通道口经管路连接有液压驱动装置，液压驱动装置的出口管路上设有压力表。

所述拉爪的数量为4个，呈十字形对称布置。

有益效果：本实用新型改变了传统由扭矩圆周力向轴力的转换过程，减少了转换过程的能量浪费，减少了对锚杆材质的要求，避免了对锚杆的损伤，提高了施工效率。使用油缸对滑杆直接施加预紧力，可实现预紧力的精确施加，不仅能使锚杆预紧施工轻易的达到设计要求，而且还不会造成因人为施工造成的预紧力过大的浪费。其结构简单，尺寸较小，拆卸方便，易于维修，且可以重复使用，成本较低，适合在井下狭小空间使用，具有很强的实用性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的局部示意图；

图3是图2的A-A截面右视图。

图中，1-外壳，2-滑杆，3-支撑体，4-环形油缸，5-液压驱动装置，6-压力表，7-固定环，8-拉爪。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的说明：

如图1所示，本实用新型的精确加载锚杆轴向力装置，主要由外壳1、滑杆2、支撑体3、环形油缸4和液压驱动装置5组成，所述外壳1的前端设有3个支腿，外壳1的后端依次设置支撑体3和与支撑体3相嵌合的环形油缸4，外壳1设有尾部穿过支撑体3和环形油缸4的滑杆2，滑杆2的前端设有拉爪8和固定拉爪8的固定环7，所述拉爪8的数量为4个，呈十字形对称布置；所述的固定环7为一个。支撑体3的外壁上设有连通环形油缸4的通道，通道口经管路连接有液压驱动装置5，液压驱动装置5的出口管路上设有压力表6，油液通过支撑体3内的管路进入环形油缸4腔体内，环形油缸4受油液压力带动滑杆2向外伸出，从而产生轴向拉力。

所述的外壳1前端半开放，后端封闭包裹滑杆2，后接支撑体3，滑杆1前端有4个拉爪8和一个的固定环7，液压驱动装置5附带压力表6，通过观察压力6表控制压力，油液通过支撑体3内的管路进入环形油缸4腔体内，环形油缸4受油液压力顶推滑杆2。

使用时，将外壳1顶住托盘，滑杆2的拉爪8扣住锚杆上的着力点，并用固定环7将拉爪8卡紧固定；启动液压驱动装置5，油液进入环形油缸4与支撑体3之间的腔体，环形油缸4在油压作用下向外伸出，顶动滑杆2的基座，当压力表6的示数达到预设的预紧力大小后关闭液压驱动装置5；滑杆2回缩，锚杆被拉爪8带动沿轴向伸出岩壁，当拉拔力与油液压力相等时，滑杆2停止回缩。