[发明专利]一种全自动检测平面内蜂窝钢拱承载力的装置及检测方法

说明书

一种全自动检测平面内蜂窝钢拱承载力的装置，包括机架、水平加载机构、竖向加载机构和数据采集仪，两套水平加载机构分别对称设置在机架两端部，包括第一水平驱动装置、铰座机构和沉降测量装置，第一水平驱动装置通过铰座机构与蜂窝钢拱的端部相连；沉降测量装置设置在竖向加载机构与铰座机构之间；竖向加载机构包括龙门架、上施压装置及下支撑机构；数据采集仪的信号输入端分别与沉降测量装置、压力传感器及位移传感器电连接；本发明还包括检测方法，所述检测方法包括以下步骤：夹紧蜂窝钢拱；向其施加竖向载荷；根据测量的数据获得跨中荷载位移曲线，得到极限荷载。本发明的有益效果是：监测蜂窝钢拱上各部位数据，方便得到极限荷载，操作简单。

技术领域

本发明涉及蜂窝钢拱检测技术领域，尤其涉及一种全自动检测平面内蜂窝钢拱承载力的装置及检测方法。

背景技术

钢拱架支护是采用型钢成形后加固地下工程的支护措施，现有的蜂窝钢拱在使用前需要对其进行随机的承载力检测，由于现有的检测机构只能对单一种规格的蜂窝钢拱进行检测，对于一些较小的或者较大的蜂窝钢拱难以进行检测，使用存在的局限性较大，使用存在不足，为此我们提出一种全自动检测平面内蜂窝钢拱承载力的装置。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种可以监测蜂窝钢拱上各部位数据，方便得到极限荷载、装置操作简单、使用方便的全自动检测平面内蜂窝钢拱承载力的装置及检测方法。

本发明所述的一种全自动检测平面内蜂窝钢拱承载力的装置，其特征在于，包括：

机架，顶部具有一试验平面，并在所述试验平面的两端部均开设有第一滑槽；

水平加载机构，共两套，分别对称设置在所述机架的两端部，包括第一水平驱动装置、连接在蜂窝钢拱端部的铰座机构和沉降测量装置，所述第一水平驱动装置设置在所述第一滑槽旁，所述第一水平驱动装置的直线运动端伸入所述第一滑槽内，并沿第一滑槽直线滑动，用于向铰座机构提供水平驱动力；所述铰座机构的下部与所述第一水平驱动装置的直线运动端铰接，上部与所述蜂窝钢拱的端部相连；所述沉降测量装置设置在竖向加载机构与同侧的铰座机构之间，其检测头与铰座机构接触，用于测量铰座机构的沉降情况；

竖向加载机构，包括悬于蜂窝钢拱上方的龙门架、向蜂窝钢拱顶部施加竖向载荷的上施压装置、以及支撑在蜂窝钢拱底部的下支撑机构，所述龙门架横跨两所述第一滑槽，其底部固连于所述试验平面上，所述龙门架的横梁的内顶部沿横梁轴向开设有第三滑槽，用于安装上施压装置；所述上施压装置包括第二水平驱动装置、竖向千斤顶和压力传感器，所述第二水平驱动装置水平安装于所述龙门架的横梁上，并且所述第二水平驱动装置的水平驱动端与所述竖向千斤顶的顶部固连，用于带动所述竖向千斤顶沿所述横梁轴向水平移动；所述压力传感器安装于所述竖向千斤顶的底部伸缩端，并且所述压力传感器的检测端与所述蜂窝钢拱顶面接触，用于测量所述蜂窝钢拱所受的竖向载荷；所述下支撑机构设置在两所述第一滑槽之间的所述试验平面上，包括升降装置、支撑装置和位移传感器，所述升降装置垂直安装于所述试验平面上，其升降端与所述支撑装置的底部固连，用于驱动所述支撑装置垂直升降；所述位移传感器安装在所述支撑装置的顶部，其竖向检测头与所述蜂窝钢拱的底部接触，用于测量蜂窝钢拱竖向位移以获取蜂窝钢拱的竖向挠度；

以及数据采集仪，其信号输入端分别与所述沉降测量装置的信号输出端、压力传感器的信号输出端以及位移传感器的信号输出端电连接。

进一步，所述第一水平驱动装置包括第一电机、第一丝杆、第一滑块和安装座，所述第一电机的输出轴插入第一滑槽的内部并连接有第一丝杆；所述第一丝杆可转动地安装在所述第一滑槽内；所述第一滑块套设于所述第一丝杆的外部，并与所述第一丝杆螺纹连接；所述第一滑块上安装有安装座，所述安装座的内部安装有用于铰接所述铰座机构的转轴。