本发明专利技术提供一种锚杆拉拔性能测试装置和方法，涉及岩土工程技术领域，包括数据采集模块、拉拔力施加与传感模块和液压拉拔及位移测量模块，数据采集模块用于获取拉拔全过程的实时拉拔力；拉拔力施加与传感模块电连接数据采集模块；液压拉拔及位移测量模块连接拉拔力施加与传感模块和数据采集模块。本发明专利技术可测试多种复杂岩体质量工况下的锚杆拉拔全过程，评估锚杆原位抗拉拔性能，具备实验数据自主拾取、自动保存、实时传输、高效测试、智能分析、数据可靠、工况适用性多等优点，有效避免了测量中的人为误差，可以实现锚杆拉拔性能的原位、实时测试与全流程分析。时测试与全流程分析。时测试与全流程分析。
【技术实现步骤摘要】
一种锚杆拉拔性能测试装置和方法
[0001]本专利技术涉及岩土工程
，具体而言，涉及一种锚杆拉拔性能测试装置和方法。
技术介绍
[0002]在边坡、隧道、矿山等岩土工程领域中，为了维持扰动工程结构的稳定性，需要对工程围岩体进行锚杆支护处理。锚杆支护技术是岩土工程领域中一种常用的主动支护技术，其通过为工程围岩体提供一定的约束，提高围岩结构的整体性、峰值强度和承载能力等指标，在现场工程灾害防治和围岩稳定控制中得到了广泛应用。为了确保锚杆能够对围岩体施加符合规定的锚固力，《岩土锚杆（索）技术规程》CECS 22:2005规定，在围岩中应用锚杆时，必须进行拉拔试验。
[0003]传统的锚杆原位拉拔测试装置是在测试装置上安装数显压力表，通过压力表的读数反映锚杆的拉力，进而评估锚杆的抗拉拔性能。其主要缺点是：（1）传统的锚杆原位拉拔测试装置只能获得锚杆原位测试时的峰值拉拔力，并不能获得拉拔全过程的实时拉拔力，更无法获得拉拔全过程锚杆的实时变形及位移特征。因此，传统的锚杆拉拔测试装置虽能在一定程度上评价锚杆的抗拉拔性能，但因获得的数据仅是峰值数据，数据量不足，限制了对于锚杆锚固效果的科学评估以及对抗拉拔全过程的实时把控。
[0004]（2）传统的锚杆原位拉拔测试装置所获得的拉拔数据是通过人工查验手动记录的，不具备数据自动拾取、自主保存和实时输出功能，工序多，操作复杂，受人为主观影响大。
[0005]（3）在面临软弱岩体、凹凸不平岩面和破碎岩体等工况时，传统的锚杆原位拉拔测试装置操作受限，无法进行锚杆抗拉拔性能测试或者获得的数据可靠性不足，工况适用性和灵活性较差。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种锚杆拉拔性能测试装置和方法，其能够获得全过程拉拔力与位移的实时曲线，可用于评估锚杆原位抗拉拔力学性能，为岩土工程现场岩体加固性能评估与过程管理提供锚杆受力全过程的可靠依据。
[0007]本专利技术的实施例是这样实现的：第一方面，本专利技术提供一种锚杆拉拔性能测试装置，包括：数据采集模块，所述数据采集模块用于获取拉拔全过程的实时拉拔力；拉拔力施加与传感模块，所述拉拔力施加与传感模块电连接所述数据采集模块；液压拉拔及位移测量模块，所述液压拉拔及位移测量模块连接所述拉拔力施加与传感模块和所述数据采集模块；所述液压拉拔及位移测量模块包括连接所述拉拔力施加与传感模块的中空液压
千斤顶和连接所述数据采集模块的位移测量计，所述中空液压千斤顶设置在插入岩体的锚杆上，所述位移测量计设置在所述中空液压千斤顶上并测量活塞和缸体的相对位移距离。
[0008]在可选的实施方式中，所述数据采集模块包括移动电源、连接所述拉拔力施加与传感模块和所述位移测量计的数据采集仪和电脑，所述移动电源连接所述数据采集仪和所述电脑，所述数据采集仪与所述电脑电连接，所述电脑能存储、分析和输出锚杆拉拔全过程的压力与位移数据。
[0009]在可选的实施方式中，所述拉拔力施加与传感模块包括连接所述中空液压千斤顶的手动油压泵和连接所述数据采集模块的压力传感器，所述手动油压泵上设置有加压口和卸压口，所述加压口连接所述中空液压千斤顶的进油口，所述卸压口连接所述中空液压千斤顶的出油口，所述压力传感器设置在所述加压口上。
[0010]在可选的实施方式中，所述手动油压泵的上方设置有加压把手。
[0011]在可选的实施方式中，所述液压拉拔及位移测量模块还包括锚杆夹具，所述锚杆夹具设置在所述中空液压千斤顶的顶面。
[0012]在可选的实施方式中，所述液压拉拔及位移测量模块还包括垫板，所述垫板设置在所述中空液压千斤顶的底面。
[0013]在可选的实施方式中，所述液压拉拔及位移测量模块还包括固定卡板，所述固定卡板的一端连接在所述缸体上，另一端连接在所述位移测量计上；所述位移测量计包括位移计外壳和拉伸测量杆，所述位移计外壳固定在所述活塞上，所述拉伸测量杆与所述固定卡板固定连接。
[0014]在可选的实施方式中，所述液压拉拔及位移测量模块还包括连接固定件，所述连接固定件将所述位移测量计固定在所述活塞上。
[0015]在可选的实施方式中，所述连接固定件包括钢制绑带、紧固螺栓、凸螺栓和滑道，所述钢制绑带缠绕在所述活塞上，并通过所述紧固螺栓固定在所述活塞上，所述滑道设置在所述钢制绑带上，所述位移测量计通过所述滑道设置在所述钢制绑带上，并通过所述凸螺栓固定在所述滑道上。
[0016]第二方面，本专利技术提供一种锚杆拉拔性能测试方法，基于前述实施方式任一项所述的一种锚杆拉拔性能测试装置，包括以下步骤：S1：检查油量：逆时针方向打开手动油压泵的卸荷阀，使中空液压千斤顶中的液压油回到手动油压泵的缸体中，抽出油标检查，如油量不足，应加注机械油或液压油，直到油位符合要求；S2：设备连接：用软管两端的快速接头配合卡子将中空液压千斤顶和手动油压泵连接起来，检查接头处是否有污物，严防污物进入接头内，将压力传感器、位移测量计与数据采集仪连接；S3：排气：把手动油压泵放在比中空液压千斤顶稍高的地方，压动加压把手使中空液压千斤顶活塞伸出，再打开卸荷阀使活塞缩回，连续几次即可；S4：软件安装：在电脑上安装数据采集与分析通用软件；S5：安装锚杆：将垫板穿到待测锚杆上，随后将锚杆裸露在外的部分放置于中空液压千斤顶内部，调节连接套筒上的预紧旋钮，使得四根螺母可充分固定、夹紧待测锚杆，打开上油阀施加预紧力，调节锚杆夹具将待测试锚杆夹紧，中空液压千斤顶与锚杆同心，避免
偏心受拉；S6：打开电源与软件：打开电脑电源与软件，查看软件是否开始成功运行，如果显示已运行则准备开始测试；S7：拉拔力测试：建立新的试验文件，设置数据采样频率
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系统参数
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显示/记录
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采集周期，点击开始，检查中空液压千斤顶上部与待测锚杆与螺母是否接触良好，如正常则点击数据采集仪开始按钮，将手动油压泵的卸荷阀顺时针拧紧，松动加油螺栓，缓慢均匀地操作手动油压泵进行加压，通过垫板与岩体作用形成反力开始拉拔待测锚杆，当待测锚杆出现明显位移时，停止加压，通过位移测量计、压力传感器将测得数据传输至数据采集仪，当待测锚杆被拉出失效后，停止加压，自动保存试验数据；S8：拆除测试装置：逆时针方向缓慢松开卸荷阀，使压力表指针降到零位，中空液压千斤顶活塞全部缩回，卸下中空液压千斤顶；S9：保存、查看及处理数据：数据自动保存。打开软件中的分析模块，可查看数据，并可选择导出.xls格式数据。数据传输至电脑终端，完成一次全过程测试。对数据进行相关处理。
[0017]本专利技术实施例的有益效果是：由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术提供的锚杆拉拔性能测试装置和方法，可以实时采集与保存拉力与位移数据，并通过数据采集模块中段软件进行拉拔全过程分析，具备实验数据自主拾取、自动保存、实时传输、高效测试、智能分析、数据可靠、工况适用性多等优点，有效避免了测量中的人为误差，打破了传统锚杆的拉拔装置仅能获取最大拉力的限制，可以实现锚杆拉拔性能的原位、实时测试本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锚杆拉拔性能测试装置，其特征在于，包括：数据采集模块，所述数据采集模块用于获取拉拔全过程的实时拉拔力；拉拔力施加与传感模块，所述拉拔力施加与传感模块电连接所述数据采集模块；液压拉拔及位移测量模块，所述液压拉拔及位移测量模块连接所述拉拔力施加与传感模块和所述数据采集模块；所述液压拉拔及位移测量模块包括连接所述拉拔力施加与传感模块的中空液压千斤顶和连接所述数据采集模块的位移测量计，所述中空液压千斤顶设置在插入岩体的锚杆上，所述位移测量计设置在所述中空液压千斤顶上并测量活塞和缸体的相对位移距离。2.根据权利要求1所述的一种锚杆拉拔性能测试装置，其特征在于，所述数据采集模块包括移动电源、连接所述拉拔力施加与传感模块和所述位移测量计的数据采集仪和电脑，所述移动电源连接所述数据采集仪和所述电脑，所述数据采集仪与所述电脑电连接，所述电脑能存储、分析和输出锚杆拉拔全过程的压力与位移数据。3.根据权利要求1所述的一种锚杆拉拔性能测试装置，其特征在于，所述拉拔力施加与传感模块包括连接所述中空液压千斤顶的手动油压泵和连接所述数据采集模块的压力传感器，所述手动油压泵上设置有加压口和卸压口，所述加压口连接所述中空液压千斤顶的进油口，所述卸压口连接所述中空液压千斤顶的出油口，所述压力传感器设置在所述加压口上。4.根据权利要求3所述的一种锚杆拉拔性能测试装置，其特征在于，所述手动油压泵的上方设置有加压把手。5.根据权利要求1所述的一种锚杆拉拔性能测试装置，其特征在于，所述液压拉拔及位移测量模块还包括锚杆夹具，所述锚杆夹具设置在所述中空液压千斤顶的顶面。6.根据权利要求1所述的一种锚杆拉拔性能测试装置，其特征在于，所述液压拉拔及位移测量模块还包括垫板，所述垫板设置在所述中空液压千斤顶的底面。7.根据权利要求1所述的一种锚杆拉拔性能测试装置，其特征在于，所述液压拉拔及位移测量模块还包括固定卡板，所述固定卡板的一端连接在所述缸体上，另一端连接在所述位移测量计上；所述位移测量计包括位移计外壳和拉伸测量杆，所述位移计外壳固定在所述活塞上，所述拉伸测量杆与所述固定卡板固定连接。8.根据权利要求1所述的一种锚杆拉拔性能测试装置，其特征在于，所述液压拉拔及位移测量模块还包括连接固定件，所述连接固定件将所述位移测量计固定在所述活塞上。9.根据权利要求8所述的一种锚杆拉拔性能测试装置，其特征在于，所述连接固定件包括钢制绑...
【专利技术属性】
技术研发人员：于世波，朱贵运，陈璐，蒋普先，曹聪，孙承超，
申请(专利权)人：彝良驰宏矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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