一种土遗址锚固拉拔试验恒力加载系统及其使用方法

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	一种土遗址锚固拉拔试验恒力加载系统及其使用方法
	王东华; 崔凯; 俞莉; 吴国鹏
	2020-11-27
专利权人	兰州理工大学
公开日期	2020-11-27
授权国家	中国
专利类型	授权发明
摘要	本发明提出了一种土遗址锚固拉拔试验恒力加载系统及其使用方法，系统包括主体板，所述主体板通过竖直调节装置固定在操作面上，主体板上设有角度调节机构，角度调节机构与滑轮配套盒相连接，滑轮配套盒内设有动滑轮组结构；锚杆端部固定有握裹器，握裹器通过主线与滑轮配套盒的动滑轮组结构的一端相连接，滑轮配套盒的动滑轮组结构的另一端通过拉线与主体定滑轮相连接，拉线的端部夹持有若干标准块。本发明滑轮配套盒利用了动滑轮组省力原理扩大了所能施加荷载的范围；标准块的串连悬吊循环使用，解决了动滑轮组耗费拉绳长度，实现荷载的缓慢施加工况；操作简单、安装方便，适用于各种形式临空面锚杆拉拔，提高了工作效率，保证了测试精度。
申请日期	2020-05-12
优先权日	2020-05-12
预估到期日	2040-05-12
语种	中文
专利状态	授权
申请号	CN202010396693.6
公开（公告）号	CN111380747B
IPC 分类号	G01N3/02 ; G01N3/08
专利代理人	栗改
代理机构	郑州优盾知识产权代理有限公司
CPC分类号	G01N3/02 ; G01N3/08
权利要求	1.一种土遗址锚固拉拔试验恒力加载系统，包括主体板（2），其特征在于，所述主体板（2）通过竖直调节装置固定在操作面上，主体板（2）上设有角度调节机构，角度调节机构与滑轮配套盒（1）相连接，滑轮配套盒（1）内设有动滑轮组结构；所述滑轮配套盒（1）的动滑轮组结构的一端通过主线（11）与握裹器（7）相连接，握裹器（7）固定在锚杆端部；滑轮配套盒（1）的动滑轮组结构的另一端通过拉线（9）与主体定滑轮（5）相连接，拉线（9）的端部夹持有若干标准块（8）；所述滑轮配套盒通过反力支撑装置（6）固定在锚杆四周的遗址体上；所述竖直调节装置和反力支撑装置（6）均包括伸缩杆（3）和十字垫（4），竖直调节装置的伸缩杆（3）一端通过十字垫（4）与操作面相连接、另一端与主体板（2）相连接；所述反力支撑装置（6）的伸缩杆（3）一端通过十字垫（4）与遗址体相连接、另一端与滑轮配套盒（1）或主体板（2）相连接。 2.根据权利要求1所述的土遗址锚固拉拔试验恒力加载系统，其特征在于，所述滑轮配套盒（1）包括主体盒（1r），主体盒（1r）的下部设有与角度调节机构相匹配的定位块；主体盒（1r）的两侧分别设有供拉线（9）和主线（11）穿过的拉线滑孔（1k）和主线滑孔（1j）；所述主体盒（1r）内设有至少一组动滑轮组结构。 3.根据权利要求2所述的土遗址锚固拉拔试验恒力加载系统，其特征在于，所述动滑轮组结构包括第一动滑轮组结构和第二动滑轮组结构，第一动滑轮组结构包括第一定滑轮组（1a）和第一动滑轮组（1b），第一定滑轮组（1a）安装在第一固定架（1m）上，第一固定架（1m）固定在主体盒（1r）上，第一动滑轮组（1b）滑动设置在第一固定架（1m）上，主线（11）与第一动滑轮组（1b）相连接，第一定滑轮组（1a）和第一动滑轮组（1b）通过拉线（9）相连接，第一动滑轮组（1b）通过拉线（9）与定滑轮I（1i）相连接，定滑轮I（1i）通过拉线（9）与定滑轮II（1h）相连接；所述第二动滑轮组结构包括第二定滑轮组（1c）和第二动滑轮组（1d），第二定滑轮组（1c）安装在第二固定架（1n）上，第二动滑轮组（1d）滑动设置在第二固定架（1n）上，定滑轮II（1h）通过拉线（9）与第二动滑轮组（1d）相连接，第二动滑轮组（1d）通过拉线（9）与第二定滑轮组（1c）相连接，第二动滑轮组（1d）上的拉线（9）通过拉线滑孔（1k）伸出主体盒（1r）。 4.根据权利要求3所述的土遗址锚固拉拔试验恒力加载系统，其特征在于，所述第一固定架（1m）固定设置在主体盒（1r）的下部，第二固定架（1n）固定设置在主体盒（1r）的上部，第一固定架（1m）与第二固定架（1n）平行设置；所述第一固定架（1m）上设有第一滑道（1f），第一动滑轮组（1b）滑动设置在第一滑道（1f）内，第二固定架（1n）上设有第二滑道（1g），第二动滑轮组（1d）滑动设置在第二滑道（1g）内；所述第一定滑轮组（1a）和第一动滑轮组（1b）的滑轮数量相等，第二定滑轮组（1c）和第二动滑轮组（1d）的滑轮数量相等，第一定滑轮组（1a）、第一动滑轮组（1b）、第二定滑轮组（1c）和第二动滑轮组（1d）均含有4-6个滑轮，第二滑道（1g）的长度是第一滑道（1f）的长度的8-14倍；所述定滑轮I（1i）安装在第一固定架（1m）靠近第一动滑轮组（1b）的一侧且位于第一动滑轮组（1b）的上部，定滑轮II（1h）安装在第二固定架（1n）靠近第二动滑轮组（1d）的一侧且位于第二动滑轮组（1d）的中部。 5.根据权利要求4所述的土遗址锚固拉拔试验恒力加载系统，其特征在于，所述反力支撑装置（6）的伸缩杆（3）的数量设有6个，6个伸缩杆（3）上的十字垫（4）的中心在遗址体的同一个圆柱面上，6个伸缩杆（3）在滑轮配套盒（1）或主体板（2）的一侧对称分布。 6.根据权利要求5所述的土遗址锚固拉拔试验恒力加载系统，其特征在于，所述伸缩杆（3）包括螺纹杆（32）和套筒（31），套筒（31）与螺纹杆（32）螺纹连接，螺纹杆（32）的两端分别设有球形脚（34）和固定锁（33），球形脚（34）与十字垫（4）相连接，固定锁（33）与滑轮配套盒（1）或主体板（2）相卡接；所述十字垫（4）包括十字板（41）和球状卡锁（42），十字板（41）设置在操作面或遗址体上，球状卡锁（42）与球形脚（34）相匹配。 7.根据权利要求6所述的土遗址锚固拉拔试验恒力加载系统，其特征在于，所述主体板（2）包括基板（21），基板（21）的四周设有固定块（24），固定块（24）与伸缩杆（3）的固定锁（33）或套筒（31）相连接；所述角度调节机构包括角度滑道（22）和倾角控制器（25），倾角控制器（25）设置在基板（21）的一侧，角度滑道（22）为弧形结构且设置在基板（21）上，主体盒（1r）的定位块活动设置在角度滑道（22）内；所述基板（21）靠近标准块（8）的一侧设有供拉线（9）和标准块（8）通过的通行槽（23）；所述角度滑道（22）包括两条平行的弧形滑道，定位块包括第一定位块（1e）和第二定位块（1l），第一定位块（1e）和第二定位块（1l）分别滑动设置在两条弧形滑道内。 8.根据权利要求1、5-7中任意一项所述的土遗址锚固拉拔试验恒力加载系统，其特征在于，所述握裹器（7）包括握裹台（71）、夹片（72）和握裹管（73），握裹管（73）扣合在锚杆的端部，握裹台（71）的一端套设在握裹管（73）上、另一端与主线（11）相连接，夹片（72）设置在握裹管（73）与握裹台（71）之间；所述握裹台（71）包括锥台桶（711）、牵引臂（712）和旋转铰（713），牵引臂（712）通过旋转铰（713）与锥台桶（711）相铰接，牵引臂（712）与主线（11）相连接，锥台桶（711）套设在握裹管（73）上；所述握裹管（73）的长度是握裹台（71）长度的2~3倍，握裹管（73）的内壁上设置咬合纹I，咬合纹I从锚杆的锚头向锚杆的中部由密到疏；所述夹片（72）的一端开口大于另一端开口，夹片（72）的内壁上设置咬合纹II，咬合纹II从开口大的一端向开口小的一端由密向稀疏过渡。 9.根据权利要求8所述的土遗址锚固拉拔试验恒力加载系统的使用方法，其特征在于，其步骤如下： A. 荷载扩大倍数的测定：组装滑轮配套盒（1）并利用标准块（8）测定滑轮配套盒（1）的荷载扩大倍数，记录数据，绘制标准块（8）与产生的实际拉拔荷载之间的一一对应关系，建立荷载对应表； B. 安装握裹器：握裹管（73）对称扣在锚杆上，握裹台（71）的锥台桶（711）的小头先行穿过握裹管（73），在锥台桶（711）内部插入夹片（72），手动拉紧握裹台（71），使得拉紧的握裹台（71）处在握裹管（73）的中间位置； C. 搭建主体板（2）与安装滑轮配套盒：在锚杆的拉拔位置处的操作面上搭建主体板（2），将滑轮配套盒（1）通过主线（11）连接于握裹台的牵引臂（712），通过倾角测量器测定锚杆的倾角；在主体板（2）上安放滑轮配套盒（1），通过调整竖直调节装置的伸缩杆（3）的长度控制主体板（2）的倾角与锚杆倾角一致；通过调整滑轮配套盒（1）的定位块在主体板（2）的角度滑道（22）的位置调整滑轮配套盒（1）的拉线（9）与锚杆轴心一致； D．安装反力支撑装置（6）：将反力支撑装置（6）与主体板（2）和滑轮配套盒（1）相连，反力支撑装置（6）的6根伸缩杆（3）的支点布设在遗址体的同一圆柱面上； E. 施加试验荷载：根据测试要求的加载数值和步骤A测定的荷载对应表，确定对应的标准块（8）的数量，将标准块（8）依次快速夹挂在拉线（9）上，待最下面的标准块（8）接触地面，在拉线（9）的最上部快速夹挂标准块（8），并将最下部的标准块（8）取下备用，以此形成对拉线（9）的恒定重力牵引作用，从而对锚杆施加恒定的拉力。
引用专利	CN106018102A;CN106769848A;CN107782611A;CN206496970U;CN206848068U;EP0241894B1;US20090145241A1;US6834553B2
被引用专利数量	0
简单法律状态	有效
文献类型	专利
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/107555
专题	土木工程学院
推荐引用方式 GB/T 7714	王东华,崔凯,俞莉,等. 一种土遗址锚固拉拔试验恒力加载系统及其使用方法[P]. 2020-11-27.