[发明专利]锚杆与锚索高预应力无损施加设备及方法

权利要求书

1.一种锚杆与锚索高预应力无损施加设备，其特征在于，包括：

张拉装置(1)和预压装置(2)；

所述张拉装置(1)包括第一驱动件、拉杆组件(12)和工具锚(13)，所述第一驱动件的自由端设置有第一通孔(111)，所述工具锚(13)容纳在所述第一通孔(111)内，所述拉杆组件(12)的一端与所述第一驱动件的固定端可拆卸式固定，所述拉杆组件(12)的另一端穿设于所述第一通孔(111)内且套设于所述工具锚(13)上，所述拉杆组件(12)与所述工具锚(13)楔形配合，所述工具锚(13)套设于预应力锚杆(4)上且与所述预应力锚杆(4)可解除式相抵；

所述预压装置(2)包括第二驱动件和限位器(22)，所述第二驱动件的固定端与所述第一驱动件的自由端可拆卸式固定，所述第二驱动件的自由端与所述限位器(22)的一端可拆卸式固定，所述第二驱动件的自由端与锁具夹片(6)可解除式相抵，所述限位器(22)与锁具本体(5)可解除式相抵，所述锁具本体(5)的一端套设于所述锁具夹片(6)上且两者楔形配合，所述锁具本体(5)的另一端套设于所述预应力锚杆(4)上；

其中，所述第二驱动件为第二油缸(21)，所述第二油缸(21)包括第二回缸油管(211)、第二出缸油管(212)、第二活塞杆(213)和第二缸体(214)，所述第二活塞杆(213)与所述第二缸体(214)抵接且围设形成第二有杆腔(216)和第二无杆腔(215)，第二回缸油管(211)与所述第二有杆腔(216)连通，所述第二出缸油管(212)与所述第二无杆腔(215)连通，所述限位器(22)可拆卸式固定于所述第二缸体(214)上，所述第二活塞杆(213)穿过所述限位器(22)且与所述锁具夹片(6)可解除式相抵。

2.根据权利要求1所述的一种锚杆与锚索高预应力无损施加设备，其特征在于：所述拉杆组件(12)包括拉杆本体(121)和锚环(122)，所述拉杆本体(121)的一端与所述第一驱动件的固定端可拆卸式固定，所述拉杆本体(121)的另一端穿设于所述第一通孔(111)内且与所述锚环(122)可拆卸式固定，所述锚环(122)套设于所述工具锚(13)上且与所述工具锚(13)楔形配合。

3.根据权利要求2所述的一种锚杆与锚索高预应力无损施加设备，其特征在于：所述拉杆组件(12)还包括锁环(123)，所述锁环(123)分别与所述拉杆本体(121)和所述第一驱动件可拆卸式固定。

4.根据权利要求1所述的一种锚杆与锚索高预应力无损施加设备，其特征在于：所述第一驱动件为第一油缸(11)，所述第一油缸(11)包括第一回缸油管(112)、第一出缸油管(113)、第一活塞杆(114)和第一缸体(115)，所述第一活塞杆(114)活动连接于所述第一缸体(115)内且与第一缸体(115)围设形成第一有杆腔(117)，所述第一缸体(115)在远离所述第一活塞杆(114)的一侧围设形成第一无杆腔(116)，油泵通过所述第一回缸油管(112)与所述第一有杆腔(117)连通，所述油泵通过所述第一出缸油管(113)与所述第一无杆腔(116)连通，所述第一通孔(111)设置于所述第一活塞杆(114)内，所述第二驱动件的固定端与所述第一活塞杆(114)可拆卸式固定。

5.根据权利要求4所述的一种锚杆与锚索高预应力无损施加设备，其特征在于：所述第一油缸(11)还包括密封件(118)，所述密封件(118)分别与所述第一缸体(115)和所述拉杆组件(12)可拆卸式固定。

6.根据权利要求4所述的一种锚杆与锚索高预应力无损施加设备，其特征在于：所述第一驱动件还包括直角坐垫(119)，所述直角坐垫(119)套设于第一缸体(115)上，所述第一回缸油管(112)和所述第一出缸油管(113)可拆卸式固定于所述直角坐垫(119)上。

7.根据权利要求1所述的一种锚杆与锚索高预应力无损施加设备，其特征在于：所述张拉装置(1)和所述预压装置(2)通过连接件(3)可拆卸式固定，所述连接件(3)的一端与所述第二驱动件可拆卸式固定，所述连接件(3)的另一端与所述第一驱动件的活塞杆可拆卸式固定。

8.一种利用权利要求1-7中任一项所述的锚杆与锚索高预应力无损施加设备的施工方法，包括以下步骤：

S1：在围岩上打设钻孔，将快速锚固剂放入钻孔底部，将所述预应力锚杆(4)旋转打入钻孔；

S2：清理所述预应力锚杆(4)表面的锈蚀、泥沙，在所述预应力锚杆(4)外露端套设托盘、所述锁具本体(5)和所述锁具夹片(6)；

S3：穿入锚杆与锚索高预应力无损施加设备，使所述限位器(22)与所述锁具本体(5)的后端抵接，所述预应力锚杆(4)依次穿过所述第一驱动件、所述工具锚(13)和所述拉杆组件(12)，开启所述第一驱动件，使得所述第一驱动件的固定端带动所述拉杆组件(12)后移，所述工具锚(13)在所述拉杆组件(12)的挤压下咬紧所述预应力锚杆(4)，第一驱动件向后移动张拉所述预应力锚杆(4)；当张拉到预定荷载时停止所述第一驱动件拉动所述拉杆组件(12)，荷载不变，进行保压；

S4：打开所述第二驱动件，所述第二驱动件的自由端前移提供较大的压力，将所述锁具夹片(6)顶入所述锁具本体(5)，所述锁具夹片(6)与锁具本体(5)组成的楔形结构会咬紧所述预应力锚杆(4)，从而利用所述锁具本体(5)的自锚功能将所述预应力锚杆(4)紧紧锁住；

S5：所述预压装置(2)和所述张拉装置(1)同时卸压，所述第二驱动件回到初始位置，所述第一驱动件带动所述拉杆组件(12)前移，所述工具锚(13)失去所述拉杆组件(12)的挤压外张，松开咬紧的所述预应力锚杆(4)，实现所述工具锚(13)的自动退锚。