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摘 要 ：锚杆强度的测试不仅在施工前预方案制定和施工后成品验收都需要进行的一个环节， 能够确保施工过程的安全性和施 工完成后成品的可靠性。现有的锚杆测试方式需要通过不同的设备进行不同性能的测试，测试设备结构复杂，而且各个设备功 能单一， 操作不方便， 工作效率较低。
关键词 ：边坡 ；支护锚杆 ；强度测试
1 支护锚杆强度测试装置的结构设计
如图 1~3 共同所示，支护锚杆强度测试装置，包括上表面设 有开关 13 的底板 1 和下表面设有若干均匀分立柱 6 的顶板 7，底 板 1与顶板 7 通过立柱 6 连接，底板 1 的上表面设有电动推杆 14， 电动推杆 14 的活动端设有压力启停机构。
底板 1 的表面设有固定机构，承载板 8 的上表面开设有与固 定机构适配的弧形槽 81，所述顶板 7 的下表面设有夹持机构，所 述承载板 8 的中部开设有与夹持机构适配的柱形槽 82。
压力开关 10 的输出端和开关 13 的输出端均与电动推杆 14 的输入端电连接，开关 13 的输入端和压力开关 10 的输入端均与 外置电源的输出端电连接。本文所使用的压力开关 10 和电动推 杆 14 等均为现有技术中的常用电子元件，其工作方式及电路结 构均为公知技术， 在此不作赘述。
2 固定机构的结构设计
底板 1 的表面设有固定机构，承载板 8 的上表面开设有与固 定机构适配的弧形槽 81，固定机构包括侧面开设有工字槽的固 定座 3，工字槽内滑动设有工字滑块 2，工字滑块 2 上表面设有 固定板 4，固定板 4 的水平段上表面开设有两个对称设置的有螺 纹孔，螺纹孔内均螺纹连接有固定螺栓 41，固定螺栓 41 的底部 转动连接有弧形压板 5，在锚杆弯矩测试时，固定板4 可以移动，方便于锚杆的放置，再通过弧形压板 5 固定，可以限制锚杆的滚 动，另外承载板 8 上开设的弧形槽 81，可以保证在施力后均匀弯 曲，且避免侧滑现象发生， 提高了实验的准确性和安全性。
3 压力启停机构的结构设计
电动推杆 14 的活动端设有压力启停机构，压力启停机构包 括承载板 8，承载板 8 的上表面开设有若干个均匀分布的光孔， 承载板 8 的下方设有压力开关 10，压力开关 10 的下表面设有移 动板 12，移动板 12 的上表面设有若干个均匀分布且外周侧套有 弹簧 11 的竖杆 9，竖杆 9 活动穿插在光孔的内部，竖杆 9 通过光 孔可以对承载板 8 进行限位，防止承载板 8 偏移，承载板 8 不受 力时，弹簧 11 可以将承载板 8 和移动板 12 远离开，防止压力开 关 10被误触。
4 夹持机构的结构设计
如图4 和图 5所示， 顶板 7 下表面设有夹持机构， 承载板 8 的 中部开设有与夹持机构适配的柱形槽 82，夹持机构包括圆盘 71， 圆盘 71 的下表面开设有与柱形槽 82对应设置的通孔 74，圆盘 71 内部开设有若干矩形槽 75，矩形槽 75 靠近通孔 74 的侧面与通孔 74 连通，矩形槽 75 内设有减震器 72，减震器 72 的移动端设有接 触块73，接触块73与矩形槽75滑动接触， 接触块73为直角梯形， 且斜腰面为接触块 73 的下端面，夹持机构可以在锚杆插入圆盘 71 的通孔 74 内后，自动地夹持住锚杆，同时所有的接触块 73对 锚杆进行限位，使锚杆轴线与电动推杆 14 的轴线重合，可以确 保在抗压测试时， 避免施力的方向偏移。
5 边坡支护锚杆强度测试装置的使用方法如下 在使用时， 轴向应力测试 ：
（1）先将压力开关 10 调试到压应力测试需要的应力阈值， 再将待测试锚杆的一端插入圆盘 71 的通孔 74 中，继续推进锚 杆，锚杆使接触块 73 移动，从而减震器 72 收缩，当锚杆不能继 续推进时，减震器 72 伸长，并且推动接触块 73 移动，所有接触 块 73 夹持住锚杆，并对锚杆定位，观察锚杆状态，锚杆是否倾 斜，若锚杆倾斜可以扶正。
（2）确认锚杆状态正常后，通过开关 13 使电动推杆 14 活动 端上移， 带动压力启停机构上移， 当锚杆的另一端接触到承载板 8 的柱形槽 82 后，进入加载测试阶段，电动推杆 14 继续伸长，竖 杆 9从光孔中穿出，弹簧 11压缩，承载板 8 的下表面接触到压力 开关 10，压力开关 10 开始受力，当压力开关 10 受到的应力达到 所设定的阈值后， 压力开关 10 触动， 使电动推杆 14 回缩。
（3）电动推杆 14 完全回缩后，锚杆仍夹持在通孔 74 中，观 察锚杆状态， 若锚杆正常证明测试合格， 锚杆损坏证明测试不合 格，下拉锚杆， 减震器 72 带动接触块 73 移动， 随后取下锚杆， 轴 向应力测试完成。
弯应力测试 ：
（1）将压力开关 10 调试到弯应力测试所需要的压力阈值， 沿工字槽移动固定板 4，使固定板 4 远离固定座 3 的竖直板，往 固定板4 固定座 3 的竖直板之间放入待测锚杆，并使锚杆能与承 载板 8 的弧形槽 81 贴合，同时锚杆的两端均长出于夹持机构和 压力启停机构的侧面即可。
（2）再次移动固定板 4，使固定板 4 的水平板与固定座的竖 板接触，随后拧动固定螺栓 41，固定螺栓 41 推动弧形压板 5 下 移，使弧形压板 5 的弧形贴紧锚杆，对锚杆限位并压紧，并观察 锚杆状态， 若锚杆没有水平， 通过固定螺栓41 调整， 将锚杆调试水平。
（3）锚杆状态正常后， 通过开关 13 启动电动推杆 14， 电动推 杆 14 活动端上移，带动压力启停机构上移，电动推杆 14 活动端 持续上移，竖杆 9 从光孔中穿出，弹簧 11压缩，承载板 8 的下表 面接触到压力开关 10，压力开关 10 开始受力，当压力开关 10 受 到的应力达到所设定的阈值应力后，压力开关 10 触动，使电动 推杆 14 回缩。
（4）电动推杆 14 回缩后，锚杆仍被固定机构压紧，观察锚杆 状态，若锚杆过度弯曲测试不合规格，锚杆弯曲正常锚杆合格， 松动固定螺栓 41，固定螺栓 41 上移带动弧形压板 5 远离锚杆， 移动固定板4，并取下锚杆， 完成弯应力测试。
6 结语
本文设计的边坡支护锚杆强度测试装置结构简单，可以对 锚杆的轴向应力和弯应力进行受力测试， 功能多样， 且测试速度 快，可以节约时间， 提高工作效率， 操作简易， 使用方便。
参考文献
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