锚栓长期荷载/裂缝反复开合恒定拉力荷载试验装置

摘要

本发明公开了一种锚栓长期荷载/裂缝反复开合恒定拉力荷载试验装置，包括上下分布的顶板和动板，所述顶板与动板之间设有液压油缸，所述动板下端通过衬套连接压板，所述压板下方设有支撑板，所述压板与支撑板的中心穿置有拉力轴，所述拉力轴的上端穿过压板后与第一固定螺母连接，所述压板与支撑板之间的拉力轴上安装有压力簧和压力传感器，多个连接杆穿过支撑板、压板、动板及顶板后与第二固定螺母螺接。本发明锚栓长期荷载/裂缝反复开合恒定拉力荷载试验装置体积小巧、操作便捷、成本经济和使用准确。

说明书

技术领域

本发明涉及一种荷载试验装置，具体涉及一种锚栓长期荷载/裂缝反复开合恒定拉 力荷载试验装置。

背景技术

锚栓是将被连接件锚固到基材上的锚固组件产品，分为机械锚栓和化学锚栓。机械 锚栓是利用连接件与锚孔之间的摩擦作用或锁键作用形成锚固作用的锚栓，按照其工作 原理分为两类：扩底型锚栓、膨胀型锚栓；化学锚栓是由金属螺杆和锚固胶组成，通过 锚固胶将金属螺杆胶结形成锚固作用的锚栓，化学锚栓分为普通化学锚栓和特殊倒锥形 化学锚栓。

近年来，随着既有建筑改造的大量开展、结构加固工程逐年增多，作为工程加固中 常用的混凝土结构后锚固连接技术得到较快的发展，锚栓因施工方便、快捷、经济和性 能可靠等特点，其工程应用越来越多，如幕墙工程、城市轻轨和电气化铁路接触网架设 的施工等。锚栓的质量关系到建筑物的安全问题，一旦锚栓失效将出现建筑物的坍塌， 这就要求必须有一套有效便捷的检测手段和设备来监督锚栓的质量安全。JG160-2004《混 凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》和JGJ145-2013《混凝土结构后锚固技术规程》是锚 栓的行业标准，标准中对锚栓的长期荷载性能和裂缝反复开合性能提出了要求。长期荷 载性能体现了锚栓的耐久性，长期受力过程中的情况；裂缝反复开合性能体现了锚栓在 反复开合的裂缝混凝土中的情况。这两个实验都需要恒定拉力荷载设备，但标准中都未 提出具体的设备装置。

恒定拉力试验周期长，长期荷载试验需要3台设备同时保载至少6个月，裂缝反复 开合试验也需要5台设备同时保载近2个小时，考虑到成本问题，万能材料试验机等大 型设备几乎不可行；因此，必须要开发出一套体积小、操作便捷、成本经济和使用准确 的恒定拉力荷载试验装置，才能保证试验的可行性，才能监督锚栓的产品质量，保证建 筑工程的质量安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锚栓长期荷载/裂缝反复开合恒定拉力荷载试验装置， 其体积小巧、操作便捷、成本经济和使用准确。

为了达到上述目的，本发明提供一种锚栓长期荷载/裂缝反复开合恒定拉力荷载试 验装置，其中包括上下分布的顶板和动板，所述顶板与动板之间设有液压油缸，所述动 板下端通过衬套连接压板，所述压板下方设有支撑板，所述压板与支撑板的中心穿置有 拉力轴，所述拉力轴的上端穿过压板后与第一固定螺母连接，所述压板与支撑板之间的 拉力轴上安装有压力簧和压力传感器，多个连接杆穿过支撑板、压板、动板及顶板后与 第二固定螺母螺接。

进一步地，所述连接杆由上连杆和下立柱螺接组成，所述上连杆由下向上穿过动板 和顶板后与第二固定螺母螺接。

进一步地，所述下立柱为上部小下部大的阶梯形杆，所述支撑板设置于下立柱的台 阶面上。

进一步地，各所述下立柱的下端分别螺接有调节螺钉。

进一步地，所述拉力轴下端连接有连接机构，所述连接机构包括球型接头，所述球 型接头上端与拉力轴下端铰接，所述球型接头下端连接有卡具。

进一步地，所述球型接头包括中空的连接头，所述连接头为横截面是C型的回转体， 所述拉力轴的外表面下部设有与连接头上部的环状凸缘形状匹配的环形卡槽，所述连接 头通过环形卡槽与连接头上部的环状凸缘连接，所述连接头下部的环状凸缘上连接有中 空的螺接帽，所述螺接帽的内腔设有内螺纹，所述螺接帽与所述卡具螺接固定。

进一步地，所述连接头的外表面设有贯穿其上、下端的豁口，所述豁口宽度与拉力 轴的横截面直径相匹配。

进一步地，所述卡具为阶梯形杆，所述卡具上部外表面设有外螺纹，所述卡具通过 外螺纹与螺接帽的内螺纹螺接固定，所述卡具下端设有用于与试验样品螺接的螺纹孔。

进一步地，所述压力簧为蝶簧。

采用上述方案后，本发明锚栓长期荷载/裂缝反复开合恒定拉力荷载试验装置通过 上述结构设计，使用时，给液压油缸加压使液压油缸推动动板向下运动，动板通过衬套 推动压板往下运动，压板压缩压力簧，使压力传至压力传感器，在对试验样品测量时有 设定的压力值，当压力微超设定的压力值时，停止液压油缸的动作，拧紧第一固定螺母 后对液压油缸进行泄压，此时动板处于自由状态，压力簧产生的推力通过压板、第一固 定螺母反作用于拉力轴上，拉力轴通过球型接头、卡具对试验样品进行拉拔，该荷载试 验装置整体结构小巧灵活，易安装，并且各部件之间的连接均为可拆卸连接，利于拆卸 且易运输，其操作便捷、成本经济，而且由于有压力传感器实时显示的压力值，其使用 准确。

附图说明

图1是本发明锚栓长期荷载/裂缝反复开合恒定拉力荷载试验装置的实施例一结构 示意图；

图2是本发明锚栓长期荷载/裂缝反复开合恒定拉力荷载试验装置的实施例二结构 示意图；

图3是图2的A-A向剖视结构示意图；

图4是图2的局部B主视剖视示意图；

图5是图2的局部B左视剖视示意图；

图6是本发明的球型接头的俯视结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附 图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施 例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如 所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。

如图1所示本发明锚栓长期荷载/裂缝反复开合恒定拉力荷载试验装置的实施例一 结构示意图，包括水平设置的顶板1和设置于顶板1下方的动板2，顶板1与动板2之 间设有液压油缸3，动板2的下端通过衬套4连接有压板5，压板5的下方设有支撑板6， 顶板1、动板2、压板5和支撑板6相互平行。压板5与支撑板6的中心穿置有拉力轴7， 拉力轴7的上端穿过压板5后与第一固定螺母8螺接。压板5与支撑板6之间的拉力轴 7上安装有压力簧9和压力传感器10，压力簧9为蝶簧，压力簧9与压力传感器10呈上 下分布。多个连接杆11由下向上穿过支撑板6、压板5、动板2及顶板1后与第二固定 螺母12螺接，该实施例中连接杆11的数量为四个，连接杆11由上连杆13和下立柱14 螺接组成，其中上连杆13的下端设有内螺纹孔15，该上连杆13穿过动板2和顶板1后 与第二固定螺母12螺接。下立柱14为上部小下部大的阶梯形杆，下立柱14的外表面上 端设有螺纹16，下立柱14通过螺纹16与上连杆13的内螺纹孔15螺接在一起，支撑板 6设置于下立柱15的台阶面上。各下立柱14的下端分别螺接有调节螺钉17，用于调节 使该荷载试验装置处于水平状态。

使用时，先通过四个调节螺钉17将该装置调节处于水平状态，然后给液压油缸3 加压，使液压油缸3推动动板2向下运动，动板2通过衬套4推动压板5往下运动，压 板5压缩压力簧9，使压力传至压力传感器10，压力传感器10可以实时显示出压力值， 在对试验样品测量时有设定的压力值，当压力微超设定的压力值时，停止液压油缸3的 动作，拧紧第一固定螺母8，之后对液压油缸3进行泄压，此时动板2处于自由状态， 压力簧9产生的推力通过压板5、第一固定螺母8反作用于拉力轴7上，从而对试验样 品进行拉拔。

如图2所示本发明锚栓长期荷载/裂缝反复开合恒定拉力荷载试验装置的实施例二 结构示意图，其大部分结构与图1所示实施例结构相同，不同之处是：拉力轴7的下端 连接有连接机构18，连接机构18包括球型接头19，球型接头19包括中空的连接头20， 连接头20为横截面是C型的回转体，拉力轴7的外表面下部设有与连接头20上部的环 状凸缘形状匹配的环形卡槽21，拉力轴7通过环形卡槽21与连接头20上部的环状凸缘 连接，二者形成铰接状态。连接头20下部的环状凸缘上连接有中空的螺接帽22，螺接 帽22的内腔设有内螺纹23，螺接帽22与卡具24的上端螺接固定，卡具24的下端与试 验样品连接。

设计到此，该结构的荷载试验装置可以用来使用，但是为了使拉力轴7与球型接头 19方便连接，结合图3、图4、图5和图6所示，在球型接头19的连接头20的外表面 设有贯穿上、下端的豁口25，豁口25宽度与拉力轴7的横截面直径相匹配，这样便于 拉力轴7的下端可以从豁口25插进连接头20的内腔，拉力轴7上的环形卡槽21卡置于 连接头20上部的环状凸缘上。卡具24为阶梯形杆，卡具24的上部外表面设有外螺纹 26，卡具24通过外螺纹26与螺接帽22的内螺纹23螺接固定，卡具24的下端设有用于 与试验样品螺接的螺纹孔27。

该实施例使用时，同样先通过四个调节螺钉17将装置调节处于水平状态，之后给 液压油缸3加压，使液压油缸3推动动板2向下运动，动板2通过衬套4推动压板5往 下运动，压板5压缩压力簧9，使压力传至压力传感器10，该压力传感器10实时显示压 力值，当压力传感器10显示的压力微超设定的压力值时，停止液压油缸3动作，拧紧第 一固定螺母8，之后对液压油缸3进行泄压，此时动板2处于自由状态，压力簧9产生 的推力通过压板5、第一固定螺母8反作用于拉力轴7上，拉力轴7通过球型接头19、 卡具24对试验样品进行拉拔，该荷载试验装置整体结构小巧灵活，易安装，并且各部件 之间的连接均为可拆卸连接，利于拆卸且易运输，其操作便捷、成本经济，而且有压力 传感器10实时显示压力值，其使用准确。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它 实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途 或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括未公开的本技术领域中的公知常识或惯 用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权 利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且 可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。