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专利名称：预应力锚索锚具试验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及力学试验台。
背景技术：
预应力锚索技术是近年来发展最快，应用最广的边坡防护技术之一。尤其对于山 区高速公路，路基工程挖方数量大、路堑边坡高、地质条件差的地段，一般采用预应力锚索 地梁，它是通过钻孔及注浆体将钢绞线固定于深部稳定地层中，在被加固表面对钢绞线张 拉产生预应力，以加固岩土体使其达到稳定状态或改善内部应力状况的结构，以确保路基 高边坡稳定。 随着我国预应力技术的发展，预应力锚索锚具在建设施工中得到了大量推广，因 此对锚索锚具的力学性能测试也倍受人们关注。加上其服役条件的日趋复杂，依靠目前单 纯的静载拉伸、松弛试验已经不能对锚索锚具的使用寿命做一个合理安全的测试。必须分 析预应力锚索锚具的疲劳性能，预测其安全使用寿命。因此很需要一种锚索锚具力学性能 检测的试验台。

发明内容
本发明的目的是提供一种用于预应力锚索锚具力学性能的试验台。
技术方案是它由静载荷液压泵站、疲劳载荷加载动力源装置、试验台装夹装置、
数据检测仪和计算机组成；其中 所述的净载荷液压泵站是向锚索锚具施加净载荷的装置，它采用传统的液压泵 站，工作压力大于5MP。 所述的疲劳载荷加载动力源装置是给锚索锚具施加动载荷的装置。它由安装在机 架上的电机动力传动装置，曲柄连杆机构和活塞泵组成；活塞泵缸体顶端设有油压传递口 和加油口。具体运动形式是电机转动力经动力传动装置传给曲柄连杆机构，曲柄连杆机构 将圆周运动变为活塞的直线往复运动；使活塞泵产生周期变化的动压力。
所述的试验台装夹装置是安装锚索锚具、传感器和施加作用力的装置，具体构造 是，在基座壳体的一端固定有带中孔的挡体；将锚索一端穿过挡体中孔后套上测力传感器 和支撑块，再装上锚具使锚索端部固定在锚具中；基座壳体的另一端设有油缸和活塞，其中 活塞带有中孔；锚索另一端穿过活塞中孔后套上支撑块也装上锚具，使锚索两端拉紧；锚 索上再安装上位移传感器。为了防止锚具脱出伤人，锚具露出的两个端部均设有保护罩。上 面所述的油缸进程端设有两个油口 ， 一个是静压进油口 ， 一个是动压传递口 ，油缸回程端设 有一个静压回油口； 所述的数据检测仪主要用于锚索锚具载荷量和位移量的数据采集和传输。它采用 传统的数据检测仪，它主要由激发电路、光电耦合器、信号调整电路、监控电路、单片机和串 行通讯接口电路组成。 上述各部件连接结构是静载荷液压泵站的进、回程油管分别连接到试验装夹装置油缸的静压进油口和静压回油口 ；疲劳载荷加载动力源的油压传递口通过油压传递管连 接到试验装夹装置油缸的液压传递口 ；位移传感器和力传感器信号线分别连接到数据检测 仪；数据检测仪的输出信号线接入计算机。由计算机对锚索锚具载荷量、位移量、变形量的 数据处理，包括曲线绘制，加载过程判断，数据存储，生成试验报告。
本发明的工作原理和积极效果是 当启动静载荷液压泵站时，活塞对锚预应力锚索锚具产生拉力，进行静压加载试 验；当启动疲劳载荷动力源装置时，活塞泵产生动压，对活塞产生一定频率的脉动载荷，进 行动压加载试验；所以本试验台解决了锚索锚具的静载拉力和疲劳性检测问题，而且通过 计算机程序计算数据准确、直观，从而分析预测出预应力锚索锚具的安全使用寿命，对岩土 工程的有效加固起到重要作用。


图1是本发是实施例的结构示意图 图2是本发明疲劳载荷动力源装置的示意图。 图例说明1-锚具，2-支撑±央，3-测力传感器，4-挡体，5-位移传感器，6-锚索， 7-基座壳体，S-活塞，9_液压传递口 ， 10-油缸，11-锚具支撑块，12-锚具，13-保护罩， 14-静压回油口 ， 15-静压进油口 ， 16-回程油管，17-进程油管，18-静载荷液压泵站，19-疲 劳载荷加载动力源装置，20-油压传递管，21-计算机，22-数据监测仪，23-保护罩，24-电 机，25-皮带传动装置，26-曲柄，27-连杆，28-活塞泵缸体，29-活塞，30-加油口 ， 31-液压 传递口。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的预应力锚索锚具力学性能试验台，是由静载荷液压泵站18、 疲劳载荷加载动力源装置19、试验台装夹装置、数据检测仪22和计算机21组成。其中
所述的净载荷液压泵站18采用传统的液压泵站、工作压力大于5MP。
所述的疲劳载荷加载动力源装置19是给锚索锚具施加动载荷的装置。疲劳载荷 加载动力源装置19的结构如图2所示。主要由电机24、皮带传动装置25 (其中包括两个皮 带轮和一根皮带)、曲柄26、连杆27、活塞泵缸体28和活塞29组成。电机24通过平键将 电机轴和第一个皮带轮动轴进行联接，通过皮带将转矩传递给第二个皮带轮；第二个皮带 轮转动轴通过平键和曲柄26连接，曲柄26带动连杆27，连杆27带动活塞29在活塞泵缸 体28内上下运动，活塞泵缸体28内通过加油口 30注满液压油。活塞泵缸体28顶端设有 油压力传递口 31。 所述的试验台装夹装置是安装锚索锚具、传感器和施加作用力的装置，它由基座 壳体7、测力传感器3、位移传感器5、油缸10和活塞8组成；具体构造是，在基座壳体7的右 端设有带中孔的挡体4，左端设有油缸10和活塞8 ;其中活塞8带有中孔；将锚索6右端穿 过挡体4中孔后套上测力传感器3和支撑块2，再装上锚具1使锚索端部固定在锚具1中； 锚索6左端穿过活塞8中孔后装上支撑块11和锚具12，使锚索6两端拉紧；锚索6上再安 装上位移传感器5。为了防止锚具1和锚具11脱出伤人，锚具露出的左右两端部分别设有 保护罩13和保护罩23。所述的油缸10进程端设有两个油口，一个是静压进油口 15， 一个是动压传递口 9，油缸10回程端设有一个静压回油口 14。 所述的数据检测仪主要用于锚索锚具载荷量和位移量的数据采集和传输。它采用 传统的数据检测仪，它主要由激发电路、光电耦合器、信号调整电路、监控电路、单片机和串 行通讯接口电路组成。 上述各部件连接结构是静载荷液压泵站18的进、回程油管17和16分别连接到 试验装夹装置油缸10的静压进油口 15和静压回油口 14 ;疲劳载荷加载动力源19的液压 传递口 31通过油压传递管20连接到试验台装夹装置油缸10的液压传递口 9 ;位移传感器 5和测力传感器3信号线分别连接到数据检测仪22 ;数据检测仪22的输出信号线接入计算 机21 ;通过计算机21对锚索锚具载荷量、位移变形量的数据进行处理，包括曲线绘制、加载 过程判断、数据存储、生成试验报告。
权利要求
一种预应力锚索锚具试验台，它包括净载荷液压泵站、数据检测仪和计算机，其特征在于，它还包括疲劳载荷加载动力源装置和试验台装夹装置，其中所述的净载荷液压泵站是向锚索锚具施加净载荷的装置，要求其工作压力大于5MP。所述的疲劳载荷加载动力源装置是给锚索锚具施加动载荷的装置。它由安装在机架上的电机动力传动装置，曲柄连杆机构和活塞泵组成；活塞泵缸体顶端设有油压传递口和加油口。具体运动形式是电机转动力经动力传动装置传给曲柄连杆机构，曲柄连杆机构将圆周运动变为活塞的直线往复运动；使活塞泵产生周期变化的动压力。所述的试验台装夹装置是安装锚索锚具、传感器和施加作用力的装置，具体构造是，在基座壳体的一端固定有带中孔的挡体；将锚索一端穿过挡体中孔后套上测力传感器和支撑块，再装上锚具使锚索端部固定在锚具中；基座壳体的另一端设有油缸和活塞，其中活塞带有中孔；锚索另一端穿过活塞中孔后套上支撑块也装上锚具，使锚索两端拉紧；锚索上再安装上位移传感器；上面所述的油缸进程端设有两个油口，一个是静压进油口，一个是动压传递口，油缸回程端设有一个静压回油口；所述的数据检测仪用于锚索锚具载荷量和位移量的数据采集和传输；上述各部件连接结构是静载荷液压泵站的进、回程油管分别连接到试验装夹装置油缸的静压进油口和静压回油口；疲劳载荷加载动力源的油压传递口通过油压传递管连接到试验装夹装置油缸的液压传递口；位移传感器和力传感器信号线分别连接到数据检测仪；数据检测仪的输出信号线接入计算机，由计算机对锚索锚具载荷量、位移量、变形量的数据进行处理，包括曲线绘制，加载过程判断，数据存储，生成试验报告。
2. 如权利要求1所述的预应力锚索锚具试验台，其特征在于，锚具露出的两个端部均 设有保护罩。
全文摘要
本发明公开了一种预应力锚索锚具试验台，它由静载荷液压泵站、疲劳载荷加载动力源装置、试验台装夹装置、数据检测仪和计算机组成；通过启动静载荷液压泵站时，活塞对锚预应力锚索锚具产生拉力，进行静压加载试验；当启动疲劳载荷动力源装置时，活塞泵产生动压，对活塞产生一定频率的脉动载荷，进行动压加载试验。本试验台解决了锚索锚具的静载拉力和疲劳性检测问题，而且通过计算机程序计算数据准确、直观，从而分析预测出预应力锚索锚具的安全使用寿命，对岩土工程的有效加固起到重要作用。
文档编号G01N3/10GK101762423SQ201010011640
公开日2010年6月30日 申请日期2010年1月17日 优先权日2010年1月17日
发明者宋庆军, 张建中, 栾兆群, 胡建明 申请人:山东科技大学