[发明专利]一种巷道锚杆轴向抗冲击性能原位测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种巷道锚杆轴向抗冲击性能原位测试装置，所述锚杆穿设在巷道的围岩中，所述锚杆具有外伸端，所述外伸端穿出至所述巷道围岩的外部，其特征在于，所述测试装置包括：

承压横梁，下表面左右两侧分别设有支撑立柱，所述支撑立柱的底部设有底座；

能量冲击单元，包括提升连接机构和冲击重物，所述提升连接机构的一端与所述承压横梁的下表面中心位置相连接，所述提升连接机构的另一端与所述冲击重物相连接，所述提升连接机构用于提升所述冲击重物至设定高度后释放形成冲击能量；

能量传导单元，分别与所述能量冲击单元和所述锚杆的外伸端相连接，所述能量传导单元用于将所述能量冲击单元产生的冲击能量传导至所述锚杆的外伸端，使所述锚杆的外伸端受到轴向方向的冲击力；

数据监测单元，用于监测所述锚杆的抗冲击数据。

2.如权利要求1所述的巷道锚杆轴向抗冲击性能原位测试装置，其特征在于，所述提升连接机构包括手动提升葫芦、自卸吊钩和第一钢丝绳，所述手动提升葫芦的上部与所述承压横梁的下表面中心位置相连接，所述手动提升葫芦的下部与所述自卸吊钩相连接，所述自卸吊钩与所述第一钢丝绳的一端可自卸式连接，所述第一钢丝绳的另一端与所述冲击重物相连接。

3.如权利要求2所述的巷道锚杆轴向抗冲击性能原位测试装置，其特征在于，所述冲击重物包括托板、中间直杆和多个重物板，所述托板的两侧设有吊耳，所述中间直杆竖直地设置在所述托板的上表面中心位置处，多个所述重物板依次层叠后穿设在所述中间直杆上，其中，所述中间直杆的顶部高于最上层的所述重物板，且所述中间直杆的顶部与所述第一钢丝绳的另一端相连接。

4.如权利要求3所述的巷道锚杆轴向抗冲击性能原位测试装置，其特征在于，所述能量传导单元包括：

滑动块，滑动连接在所述支撑立柱上，且所述滑动块可通过螺丝锁紧在所述支撑立柱上；

滑轮杆，水平设置并靠近所述锚杆的一侧，所述滑轮杆的左右两侧分别与所述滑动块相连接；

异形定滑轮，转动设置在所述滑轮杆的中部；所述异形定滑轮的外圆周面上间隔地设置有第一至第三突出端；

第二钢丝绳，一端与所述第一突出端固定连接，所述第二钢丝绳的另一端经所述数据监测处理单元与所述锚杆的外伸端相连接；且所述第二钢丝绳的轴线与所述锚杆的轴线共线；

第三钢丝绳，一端与所述第二突出端固定连接，所述第三钢丝绳的另一端与调节重物相连接；

第四钢丝绳，一端与所述第三突出端的两侧悬臂相连接，所述第四钢丝绳的另一端与吊耳相连接。

5.如权利要求4所述的巷道锚杆轴向抗冲击性能原位测试装置，其特征在于，所述数据监测处理单元包括传感器集成盒，所述传感器集成盒的一端设有螺纹孔，所述螺纹孔与所述锚杆的外伸端螺纹连接，所述传感器集成盒的另一端设有连接块，所述连接块与所述第二钢丝绳的另一端相连接，其中，所述传感器集成盒上还设有传感器输出端口。

6.如权利要求1所述的巷道锚杆轴向抗冲击性能原位测试装置，其特征在于，所述冲击重物的下方设有缓冲垫，所述缓冲垫放置在地面上，所述底座在垂直于所述承压横梁的方向上设有加长板。

7.一种使用如权利要求1-6任一项所述的巷道锚杆轴向抗冲击性能原位测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据待测锚杆的高度及倾角，调整能量传导单元的高度和角度，使能量传导单元的高度和角度与所测锚杆的高度及倾角相匹配；

S2、能量冲击单元的提升连接机构将冲击重物提升至设定高度后释放形成冲击能量；

S3、能量传导单元将能量冲击单元产生的冲击能量传导至锚杆的外伸端，使锚杆的外伸端受到轴向方向的冲击力；

S4、数据监测处理单元监测所述锚杆的抗冲击数据。