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摘要：目前我公司研发一款新型锚杆拉拔试验装置，它可应用于预留在岩壁中的锚杆、拉杆、支撑座以及液压油缸位置，有效缩短锚杆锚头的外露长度，大幅度降低材料损耗，而且能够显著提高设备装配精度与检测精度。本文简要说明此新型装置的技术应用特征、应用领域以及具体的技术实施应用方式等内容。
关键词：锚杆拉力仪；应用特征；新型技术内容；应用优势
在岩土工程中，岩壁以外的锚杆端部是不设置锚具的，所以需要通过锚具与拉杆相互连接锚具，其中还包括了支撑座、压力感应器、液压油缸等多个部分共同穿过拉杆，紧固螺母并将其锁紧在拉杆位置上，这就是锚杆拉力仪。锚杆拉力仪在支撑座垫板位置还运用到了专门的夹持锚杆夹杆组件，所有夹杆组件都被设置在垫板位置上。
一、新型锚杆拉力仪的基本应用特征描述
图1新型锚杆拉力仪的具体结构示意图
（一）夹杆组件与夹爪
如图1，新型锚杆拉力仪中包含了夹杆组件，其中涵盖了环形基座部分。在环形基座的内侧壁位置均匀设置多个小夹爪，多个夹爪共同组成一个圆周分补结构，所有夹爪的自由端位置都会设置锚杆撇皮夹槽。为了保证夹爪发挥其锚杆拉应力作用，利用驱动部件进行夹爪驱动连接，保证所有夹爪能够在环形基座上实现收缩运动[1]。
（二）驱动部件
与夹爪相连接的驱动部件中包含导轮部分，导轮一般会设置在基座位置上，且在导轮上再设置多个弧形导槽，而在夹爪的一端上还会设置导杆，导杆与弧形导槽相连接，导杆边缘设置推杆，形成一个环环相扣的连环结构，而基座位置上则设置与推杆相匹配的滑槽。
（三）弧形导槽
弧形导槽的一端设置于靠近导轮的内侧壁位置，另一端则靠近导轮的边缘位置。这其中弧形导槽与导轮本体的切角完全相等，而弧形导槽则会结合导轮本体在锚杆拉力仪的中心位置均匀分布。再一点，弧形导槽的内壁为光滑表面，且与弧形导槽的基本走向截面尺寸完全相同。
（四）螺纹孔
在锚杆拉力仪的拉杆内部设置有螺纹孔，锚具设置在螺纹孔内，另外它的表面设置外螺纹与螺纹孔相互匹配。在拉杆位置设置螺纹孔的意义在于设置有容置腔，同时还要在拉杆位置设置通孔，再为通孔匹配销孔，而通孔与销孔部分则由销杆相连接。另外还包括了紧固螺母与压力感应器，二者之间设置垫圈作为保护。
上述4点即为新型锚杆拉力仪的各主要部分应用特征，结合图1，各部分分别为：1、锚杆；2、垫板；21、导轮；22、夹爪；23推杆；24、导杆；25、弧形导槽；3、拉杆；31、锚具；32、通孔；4、液压油缸；5、压力感应器；6、紧固螺母[2]。
二、新型锚杆拉力仪的基本技术应用领域与背景基础技术内容
（一）技术应用领域
锚杆拉力仪的基本技术应用领域就是岩土工程，它主要在工程中用于辅助锚杆拉拔试验。
（二）背景基础技术
目前针对锚杆拉力仪的基本背景技术主要为针对锚杆的锚固力检测技术，它要配合锚杆拉拔试验使用。其中锚杆拉拔试验在实施之前需要首先检测锚杆锚头的外露长度，一般预留大约35cm~40cm为最佳，如果超出这一长度则会影响到正常的后续施工操作。举例来说，在隧道工程中由于作业空间非常狭小，如果锚头外露长度过长就会影响到后续的开挖施工，比如开挖机械设备很容易将锚头过长位置折断，导致锚杆拉拔试验无法正常展开。再一点，在检测设备安装过程中需要做到逐一安装设备，保证所有安装部件之间都保持相互灵活活动关系。但是在螺母紧固时需要检查隔间间隙，避免由于隔间间隙较大而影响检测精度[3]。
三、新型锚杆拉力仪的实用新型技术内容
除背景基础技术内容外，锚杆拉力仪还存在它的实用新型技术内容，新技术可实现对锚杆锚头的缩短，改变其岩壁外露长度而满足锚杆拉力仪的快速装配要求。新型技术具有较高的装配精度与检测精度，体现了锚杆拉力仪技术应用实践的优越性。
（一）锚杆拉力仪的实用新型技术应用方案
要保证锚杆拉力仪实用新型技术应用的有效性，本文也为其拟定了具体的技术应用方案。
图2锚杆拉力仪的新型导轮结构示意图
结合图1、图2对锚杆拉应力的实用新型技术设计技术应用方案，确保技术人员能够更深入理解新型技术的应用途径及方法。
图1、图2分别代表了锚杆拉力仪以及锚杆拉力仪的新型导轮。其中锚杆拉力仪就包含了在岩土工程中预留于岩壁内部的锚杆、拉杆、支撑座、液压油缸以及压力感应器，还包括了预留于岩壁外部的锚杆端部锚具、锚具——拉杆连接、支撑座、压力感应器等等在，这些部件是依次穿过拉杆的，它们都被完全紧固于螺母上与拉杆之上。
在锚杆支撑座垫板位置要专门设置夹持锚杆的夹杆组件，夹杆组件要配合导向筒一同设置，其中导向筒与垫板都是可拆卸相互连接的，这是为了导向筒内径与锚杆拉力仪的液压油缸外径相互匹配结合。
在设计方案中，包括测力表、手动泵、高压油管、手动泵4者都可以通过液压油缸相互连接，其中要特别将测力表设置在手动泵位置上。
另外，要将支撑座套设在锚杆上，再利用夹杆组件对支撑座位置进行紧固，确保锚杆与锚头、锚具相互紧密连接，其中锚杆还要与拉杆连接，而液压油缸则要直接套设在拉杆或导向筒位置，实施组合装配。如此操作可有效缩短锚杆锚头的外露长度，同时减少材料损耗，快速完成锚杆拉力仪的完整装配过程。
在夹杆组件中还要设置环形基座，且环形基座的内侧壁位置要均匀设置多个夹爪。一般来说，夹爪的自由端要以锚杆夹槽相连接，而利用驱动部件来连接所有夹爪，保证夹爪围绕与环形基座周围。该技术应用方案中的所有驱动部件都会安装导轮，导轮则安装与环形基座上。导轮位置还会设置导槽，它的一端与夹爪相连接，而另一端与导杆相连接，导杆边缘位置会设置推杆，这样保证基座与推杆能够被完全匹配于滑槽中。
最后要设置容置腔，并开设螺纹通孔，将通孔贯穿于容置腔中。另外锚具上也会设置与通孔相互匹配的销孔，其中要求所有通孔都能与销孔连接，连接工具为销杆[4]。
（二）锚杆拉力仪的实用新型技术应用方案设计效果
实际上锚杆拉力仪能够有效解决带弯钩锚杆或带孔锚固力检测过程中检测仪液压油缸与锚杆之间无法有效连接的弊端问题，这就大幅度提高了锚杆拉拔试验的检测速率与检测精度，同时也相应扩大了锚杆拉力仪的检测范围。而将支撑座套设在锚杆位置上，也保证了锚杆锚头、锚具、拉杆三者紧密连接起来，其中液压油缸则会直接套设在拉杆或导向筒位置，有效控制锚头外露长度，大幅度减少材料损耗[5]。
结语：
综上所述，本文针对新型锚杆拉力仪的技术优势进行了说明，并围绕岩土工程中的锚杆拉拔试验装置设置与试验过程中的技术细节内容进行了分析。当然，该实用新型技术的应用范围不仅仅局限于此，其技术应用还有很大的拓展空间有待日后继续深入实践研究。
参考文献：
[1]山东明兴矿业集团有限公司.锚杆拉力检测仪主拉杆:中国,CN201220736791.0[P].2013-07-31.
[2]刘敬刚.锚杆钻机性能参数试验仪的设计[D].山东科技大学,2010.
[3]张黎明,李勇,赵明, 等.BFRP锚杆与钢筋锚杆现场拉拔试验对比分析[J].路基工程,2017(5):86-89.
[4]朱自强,何现启.全长锚固锚杆拉拔试验研究[J].探矿工程-岩土钻掘工程,2005,32(z1):115-118.
[5]李福海,贾毅,胡丁涵, 等.工作荷载和高地温环境下锚杆极限拉拔力试验研究[J].铁道学报,2018,40(2):125-131.
论文作者:范正国
论文发表刊物:《防护工程》2019年15期
论文发表时间:2019/12/4
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