[发明专利]一种弯钩锚杆拉拔试验辅助装置及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锚杆锚固力的拉拔试验的辅助装置及试验方法，具体的说是指一种弯钩锚杆拉拔试验辅助装置及试验方法。

背景技术

目前，在公路路基边坡加固、隧道围岩初期支护、隧道二次衬砌混凝土加固、桥梁等结构物混凝土加固工程中，直角弯钩锚杆可有效地增加后加固混凝土的粘结力，增加抗剪强度和承载能力，因此弯钩锚杆的锚固力是一个很重要的数据，为了试验检测弯钩锚杆的锚固力，一般应用拉拔仪千斤顶进行拉拔试验检测。现有的拉拔仪千斤顶和夹片锚具都是中空圆筒结构的，仅适应于直锚杆伸入该中空圆筒内实施拉拔检测试验，而弯钩锚杆由于存在直角弯钩结构，故无法直接应用现有的拉拔仪千斤顶做拉拔检测试验。某些工程为了能提供弯钩锚杆的拉拔试验数据，往往采取一些不符合技术规范的做法，如先不做弯钩，使用现有的拉拔仪待试验检测后再焊接弯钩，这会导致弯钩锚杆与结构物之间的粘结材料强度降低，影响锚固力；或如预留弯钩长度，使用现有的拉拔仪待试验检测后再就地折弯锚杆首端制作弯钩，这不但花费大量人力折弯锚杆，而且锚杆尺寸还不准确。如果重新开发一种新型的弯钩锚杆拉拔试验辅助装置往往造价高昂，且不能利用现有的拉拔仪。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种适用于弯钩锚杆的锚固力拉拔检测试验的拉拔试验辅助装置及试验方法，经该辅助装置及试验方法能为工程施工和工程验收提供重要科学依据。

本发明的技术问题通过以下技术方案实现：

一种弯钩锚杆拉拔试验辅助装置，包括一个罩合在弯钩锚杆上的支架，该支架顶部安装有拉拔仪千斤顶，支架内设有分别连接拉拔仪千斤顶与弯钩锚杆的拉拔架，所述的拉拔架包括拉板和夹片环，还包括分别连接拉板与夹片环的副拉杆；所述的拉板上安装有主拉杆一端，该主拉杆另一端活动穿过支架连接在拉拔仪千斤顶上；所述的夹片环上设有供弯钩锚杆套装入的锥孔，该锥孔内配装有多个抱合在弯钩锚杆上的楔型夹片。

所述的拉板呈圆形，夹片环外形呈等边三角形状，所述的副拉杆具有三根，该三根副拉杆分别连接在拉板与夹片环三个角上。

所述的支架包括圆形平台，该圆形平台中部设有中心孔，圆形平台下方设有三个向下延伸并圆周均布的支脚。

所述的弯钩锚杆为直角弯钩锚杆。

楔型夹片由圆周抱合的2个或3个组成。

所述夹片环的锥孔不会被弯钩锚杆的直角弯钩卡住，其中夹片环的锥孔大小和夹片环厚度h需满足如下计算公式：

公式一、                                               

公式二、

公式三、

式中，夹片环下端锥孔直径；

夹片环上端锥孔直径；

弯钩锚杆直径；

夹片环的锥孔锥度夹角；

夹片环厚度；

夹片环与弯钩锚杆的夹角；

以上三个公式中，夹片环下端锥孔直径、上端锥孔直径根据弯钩锚杆直径大小和夹片环、楔型夹片的材料确定，由以上公式一、公式二和公式三联立可求出夹片环的锥孔锥度夹角、夹片环厚度，计算结果的夹片环厚度为最大厚度；同时实际使用时还需考虑夹片环的最小厚度，该夹片环最小厚度需根据副拉杆与夹片环连接的螺栓长度的受拉强度确定，计算的夹片环最大厚度不能满足副拉杆与夹片环连接的螺栓长度的受拉强度要求，则需调整夹片环的锥孔锥度夹角或锥孔直径尺寸；

所述根据公式一、公式二和公式三得到的数据制造该试验辅助装置，经实际弯钩锚杆试验检测后的试验数据根据公式四进行计算分析：

公式四、η=

式中:

η——弯钩锚杆锚固力实测结果与理论值的比；

——弯钩锚杆锚固力实测值；

——弯钩锚杆锚固力设计理论值；

当η≥1时，弯钩锚杆的锚固力符合要求；当η＜1时，弯钩锚杆的锚固力不符合要求，需按有关技术规范处理直至返工。

所述弯钩锚杆拉拔试验辅助装置的试验方法具体操作步骤如下：

步骤一、将拉拔架中夹片环的锥孔套进已固定在被加固结构物上的弯钩锚杆首端，并沿着弯钩锚杆一直套入弯钩锚杆的垂直部位；

步骤二、在夹片环的锥孔内安装2个或3个楔型夹片抱合在弯钩锚杆上；

步骤三、将支架顶部的中心孔顺着拉拔架的主拉杆向下套入，直至支架的三个支脚水平放置在被加固结构物上，该主拉杆在支架的中心孔内作上、下运动，同时拉拔架在被加固结构物表面与支架的有效高度内作同步运动；