[实用新型]金属管缝锚杆锚固力测定卡具

说明书

本实用新型是有关一种用于测定井巷工程顶板支护器件－锚杆锚固力的装置。

矿井下或隧道的顶板支护常用锚杆承担。由于围岩的不同，所采用的锚杆所能产生的锚固力能否达到设计要求，需测定可靠的数据，在一些科学实验中，为取得不同岩层所需锚杆的数据资料，也要测定锚杆的锚固力。测定锚杆的锚固力一般采用拉拔试验。现有的锚杆，一般采用钢筋，钢丝绳，水泥，树枝等。在拉拔试验时，所用卡具一般是一种叫做“锚杆拉拔试验卡子”的工具（煤炭出版社出版的《井巷工程手册》对此工具有介绍），用卡子卡紧锚杆，通过油压千斤鼎产生的拉力拉紧卡具，此拉力的大小等于卡具对锚杆的拉拔作用力，也等于锚杆与围岩间的静磨擦力，在锚杆被拉出围岩前的最大静磨擦力就是锚杆的最大锚固力。采用钢筋，钢丝绳等作锚杆，实践证明，产生的初锚力较小，用现有的卡具作拉拔试验胜任。目前，井巷顶板支护锚杆已采用一种新型的锚杆，即“金属管缝锚杆”。此种锚杆为金属管，且有一竖缝。由于现有卡具只从锚杆外壁卡住锚杆，而金属管缝锚杆壁厚仅2mm左右，用其作卡具，会使金属管缝锚杆变形。同时，锚杆的更新，可产生的初锚力增大。因此现有的卡具已不适应于金属管缝锚杆锚固力的测定工作。

本实用新型的目的是要提供一种金属管缝锚杆锚固力测定卡具，用其作为卡具做拉拔试验，可以使金属管缝锚杆不变形，增大对锚杆的拉拔力，有效地解决了现有卡具不适应金属管缝锚杆锚固力测定试验的缺点。

为达到上述目的，本实用新型的卡块分设为外卡块和内卡块。外卡块有一圆柱形的内孔与金属管缝锚杆的外壁吻合，卡住锚杆，使锚杆受力时不变形。内卡块为构造、形状相同的两块组成，其外表面为圆柱面，与金属管缝锚杆的内壁吻合，内表面为倾斜的平面，与拉杆上部的楔形头的斜面吻合。拉杆的下部有紧固螺母，螺母的上面设有挡板。拉拔试验时，在置于挡板和套筒间的油压千斤鼎的作用下，拉杆沿轴向下拉，由于拉杆楔形头与内卡块是斜面吻合接触，此时内卡块向外扩张，拉杆拉力越大，内卡块卡得越紧。拉杆下拉，拉杆楔形头与内卡块的相对运动，使内卡块与锚杆间的压力不断增大，内卡块与锚杆间的静磨擦力也不断增大，锚杆受到的拉拔力增大。

本实用新型针对金属管缝锚杆的结构特点，和利用现有卡具，从锚杆外壁卡住锚杆，会使金属管缝锚杆变形的弊端，采用了在金属管缝锚杆内壁，由拉杆沿轴向下拉，通过拉杆楔形头斜面对内卡块斜面的作用，使内卡块紧压锚杆内壁，产生静磨擦力下拉锚杆，且拉杆与内卡块是斜面吻合接触，拉杆拉力越大，内卡块对锚杆的压力越大，内卡块与锚杆内壁间的静磨擦力越大，即锚杆受到的拉拔力越大，这样增大了可测锚杆锚固力的最大值。试验证明，最大测试值可在10吨以上。由于设有外卡块，虽然锚杆内壁受力，但锚杆不变形，不损坏。本实用新型结构简单、合理，易于制造，便于操作、携带，性能可靠，适用于多种规格的金属管缝锚杆的拉拔试验。

本实用新型的实施例，结合附图进一步说明如下：

图一为外卡块纵剖面图，1为外部分，有圆台形内孔的圆柱金属体，2为内部分，有圆柱形内孔的圆台形金属体。

图二为外卡块俯视图。

图三为内卡块的纵剖面图，1为右内卡块    2为左内卡块

图四为内卡块俯视图

图五为拉杆纵剖面图

图六为沿拉杆Ⅰ－Ⅰ线的横截面图

图七为金属管缝锚杆锚固力测定卡具结构示意图，1围岩顶板    2垫板    3套筒    4金属管缝锚杆    5外卡块    6内卡块    7拉杆    8千斤鼎    9挡板    10紧固螺母    11油管

图一中，卡具的外卡块由两部分组成。外面的一部分（1）为圆柱形的金属体，中心有一圆台形内孔。里面的一部分（2）由两块金属体组成，两块对合形状近似为一圆台，其中心有一近似圆柱形内孔。使用时，将外部圆柱金属体（1）套入锚杆，再将内部分的金属体（2）的左右两卡块插入外部圆柱金属体（1）的内孔。（2）的外壁与（1）的内孔壁吻合并插紧。（2）的内孔壁与锚杆的外壁吻合并压紧。为增强使用效果和易于制造，（2）的两卡块插入（1）的内孔后，两卡块间要有5mm的空隙，因此，两卡块完全对合后是形状近似一圆台。外卡块外部分的内孔为一圆台形，为了使外卡块的两部分（1）、（2）能自锁，此圆台形母线与底面夹角不超过12°。

图三中，卡具的内卡块分为右、左两块（1）、（2），它们是同一金属圆柱体上对称的两部分，每块是在圆柱体上过上、下底面的两条不等且平行的弦斜切而成，其切面为平面。每块外侧为圆柱侧面，能与锚杆内壁吻合，内侧面为一斜平面，能与拉杆楔形头的斜平面吻合。