一種適合預應力錨桿的測力和預警裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種適合預應力錨桿的測力和預警裝置，包括錨桿、托板、錨桿預緊螺母、測力螺栓、承壓架、重力墜、拉繩、加載螺母、超聲傳感器、測試銷釘、超聲波記錄儀，錨固于圍巖的錨桿外露端設有托板，再用預緊螺母進行固定，其特征在于：預緊螺母通過拉繩連接重力墜；在錨桿的外露端螺紋段連接測力螺栓，加載螺母螺接于測力螺栓上；承壓架置于托板和加載螺母之間，在測力螺栓設外螺紋的一端有上測試孔，在測試孔上加入測試銷釘并在測試銷釘上安裝超聲波傳感器，傳感器連接超聲波記錄儀。本實用新型可對錨桿的預應力進行檢測，并實施預警。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種錨桿的測力裝置，特別涉及一種適合預應力錨桿的測力和預 警裝置。 一種適合預應力錨桿的測力和預警裝置
【背景技術】
[0002] 目前煤礦多數巷道采用錨-網-索支護，但隨著煤礦開采深度的增加，錨桿等支護 結構的工作載荷也越來越大，甚至出現大變形、支護失效等情況。錨桿因軸力過載而失效對 煤礦的生產帶來巨大的安全隱患。 實用新型內容
[0003] 為了解決錨桿支護結構存在的上述問題，本實用新型提供一種結構簡單、可靠性 高的適合預應力錨桿的測力和預警裝置。
[0004] 本實用新型解決上述技術問題采用的技術方案是：包括錨桿、托板、錨桿預緊螺 母、測力螺栓、承壓架、重力墜、拉繩、加載螺母、超聲傳感器、測試銷釘、超聲波記錄儀，錨固 于圍巖的錨桿外露端設有托板，再用預緊螺母進行固定，其特征在于：預緊螺母通過拉繩連 接重力墜；在錨桿的外露端螺紋段連接測力螺栓，加載螺母螺接于測力螺栓上；承壓架置 于托板和加載螺母之間，在測力螺栓設外螺紋的一端有上測試孔，在測試孔上加入測試銷 釘并在測試銷釘上安裝超聲波傳感器，傳感器連接超聲波記錄儀。
[0005] 上述的適合預應力錨桿的測力和預警裝置中，所述測試孔為直徑5mm的小孔，小 孔的深度大于外螺紋的長度。
[0006] 上述的一種適合預應力錨桿的測力和預警裝置中，所述承壓架的一端為鋼圈，鋼 圈壓在托板上，另一端為中空圓板，中空圓板的中間孔徑略大于測力螺栓的桿徑，鋼圈與中 空圓板間用三根圓桿連接。
[0007] 本實用新型的有益效果：1.預應力錨桿的測力和預警裝置在錨桿施工、預緊后安 裝，可以對任何一根錨桿隨機地檢測和實施預警。2.錨桿的軸力檢測采用超聲波進行檢 測，對錨桿的擾動小，屬于無損檢測。3.本預應力錨桿的測力和預警裝置在安裝過程中可 對錨桿的預應力進行檢測，當預應力未達到設計要求時，可利用該裝置增加預應力，增強錨 桿對圍巖的控制。
[0008] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0010] 圖2是圖1的A -A視圖。
[0011] 圖中：1、圍巖，2、錨桿桿體，3、預緊螺母，4、承壓架，5、測力螺栓，6、加載螺母，7、超 聲波傳感器，8、超聲波記錄儀，9、承壓架鋼圈，10、重力墜，11、拉繩，12、托板，13、螺母夾緊 器，14、Φ5mm的測試孔，15、測試銷釘。
【具體實施方式】
[0012] 如圖1、2所示，本實用新型包括錨桿2、托板12、錨桿預緊螺母3、測力螺栓5、承壓 架4、加載螺母6、超聲傳感器7、超聲波記錄儀8、測試銷釘15、重力墜10、拉繩11，將錨桿2 錨固于圍巖1中。錨固于圍巖的錨桿2外露端先加托板12,然后用預緊螺母3進行固定， 預緊螺母3通過拉繩11連接重力墜10 ;在錨桿的外露端螺紋段連接測力螺栓5,安裝承壓 架4，加載螺母6擰緊，直至預緊螺母3被重力墜拉動；在測力螺栓設外螺紋的一端有上 測試孔14,在測試孔14上加入測試銷釘15并在測試銷釘15上安裝超聲波傳感器7,傳感 器7連接超聲波記錄儀8 ;超聲波記錄儀8通過超聲波傳感器7發射一個超聲波，超聲波在 測力螺栓5的中段(除內螺紋段、外螺紋段的螺栓中間部分)傳播，傳播至內螺紋段反射回測 試銷釘15,超聲波傳感器7接收此回波，超聲波記錄儀8上發射波與接收波間的時間差乘波 速除以2就是測力螺栓5中段受力后的長度，該長度減去原長度就是測力螺栓中段受力后 的伸長量，伸長量與測力螺栓中段斷面積、彈性模量相乘除以螺栓中段原長度就是測力螺 栓的軸力，也就是錨桿的預緊力。在圍巖壓力作用下錨桿繼續發生軸向變形，超聲波記錄儀 8通過超聲波傳感器7發射一個超聲波并采集反射回波，依上述軸力計算方法計算軸力，從 而實現預應力錨桿的測力和預警。
[0013] 本實用新型中所述承壓架4、預緊螺母3、螺母夾緊器13、拉繩11、重力墜10組成 預緊力檢測裝置，首先將螺母夾緊器13鎖固在錨桿預緊螺母3上，然后在螺母夾緊器13系 上帶重力墜10的拉繩11，當錨桿預緊螺母3與托板12壓緊時，用帶重力墜10的拉繩11擰 不松螺母；而當錨桿預緊螺母3與托板12分離時，帶重力墜10的拉繩11能擰松螺母，此時 的測力螺栓5受力為錨桿預緊力。
[0014] 所述承壓架4為預緊力檢測裝置，承壓架4根據錨桿的允許承載力承壓架中間圓 桿的直徑，當錨桿承載力超過錨桿的允許承載力值時承壓架中間圓桿壓曲警示。
【權利要求】
1. 一種適合預應力錨桿的測力和預警裝置，包括錨桿、托板、錨桿預緊螺母、測力螺栓、 承壓架、重力墜、拉繩、加載螺母、超聲傳感器、測試銷釘、超聲波記錄儀，錨固于圍巖的錨桿 外露端設有托板，再用預緊螺母進行固定，其特征在于：預緊螺母通過拉繩連接重力墜；在 錨桿的外露端螺紋段連接測力螺栓，加載螺母螺接于測力螺栓上；承壓架置于托板和加載 螺母之間，在測力螺栓設外螺紋的一端有上測試孔，在測試孔上加入測試銷釘并在測試銷 釘上安裝超聲波傳感器，傳感器連接超聲波記錄儀。
2. 如權利要求1所述的適合預應力錨桿的測力和預警裝置，其特征在于：所述測試孔 為直徑5mm的小孔，小孔的深度大于外螺紋的長度。
3. 如權利要求1所述的一種適合預應力錨桿的測力和預警裝置，其特征在于：所述承 壓架的一端為鋼圈，鋼圈壓在托板上，另一端為中空圓板，中空圓板的中間孔徑略大于測力 螺栓的桿徑，鋼圈與中空圓板間用三根圓桿連接。
【文檔編號】E21F17/18GK203847139SQ201420278521
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月28日 優先權日:2014年5月28日
【發明者】李青鋒, 劉夢, 鄧一飛, 易厚 申請人:湖南科技大學