一種自檢錨杆及其使用方法與流程

2023-12-10 14:06:12 2

本發明涉及一種利用導波檢測有效長度及缺陷的錨杆及其使用方法，屬於錨杆設計及檢測領域。

背景技術：

錨杆作為洞式結構中支護環節的一種重要材料，其質量及施工的規範化程度將直接影響到洞式結構的安全性，對施工作業人員及後期運營養護都產生很大的威脅。由於錨杆施工結束後屬於隱蔽工程，很難直觀的測量其錨固長度，因此便有了千斤頂拉拔試驗，其實驗原理為對錨杆端部外漏部分進行拉拔，測量在錨杆滑動及拔出時的拉力，是否滿足設計規範要求，得出錨杆是否對周圍巖體有擠壓穩定錨固的作用，這種方法比較費時費力，而且是一種破損性的試驗，因此不能對所有錨杆適用，只能從眾多錨杆中分散抽取部分進行測試，所以對測試結果有片面性的影響。由於無法準確測量錨杆有效長度，使得部分施工單位為了謀求暴利，致國家和人民群眾的生命財產安全於不顧，私自縮短錨杆長度，這也是很多隧洞坍塌的原因。因此，為了解決上述問題，使施工質量儘量透明化，做到文明施工、規範操作，發明一種簡易的錨杆長度自測裝置，以期將此發明切實地應用到實際生產當中，解決現實中存在的問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於：提供一種自檢錨杆及其使用方法，以解決傳統錨杆不能在不破壞原有錨杆及巖體質量的前體現監測自身有效長度及質量，存在較大安全隱患的問題。

為解決上述問題，擬採用這樣一種自檢錨杆，包括錨頭、錨杆和止漿塞，錨頭連接固定於錨杆的前端，且錨頭內沿錨杆的軸向間隔分布設置有橡膠片和陶瓷片，止漿塞套設於錨杆的尾端，止漿塞外側的錨杆上設置有墊板，且墊板外側的錨杆上旋緊設置有螺母。

前述自檢錨杆中，錨頭為圓柱形結構，錨頭的內部沿軸向均勻地間隔分布設置有三個橡膠片和三個陶瓷片，錨頭的一端為錐形結構，另一端與錨杆固定連接；

前述自檢錨杆中，錨頭的外側沿其長度方向分布設置有多組齒塊，每組齒塊包括多個沿錨頭圓周方向分布設置的齒塊；

前述自檢錨杆中，所述齒塊共三組，每組齒塊中包括四個沿錨頭圓周方向分布設置的齒塊；

前述自檢錨杆中，所述錨頭的一端設置有合金錐帽，錨頭的兩端均設置有具有內螺紋的連接槽，合金錐帽的底部設置有具有外螺紋的連接端，合金錐帽和錨頭一端通過連接端和連接槽螺紋連接，錨杆的前端也通過外螺紋與錨頭另一端的連接槽連接固定；

前述自檢錨杆中，所述墊板為弧形鋼墊板，墊板通過旋緊設置於墊板外側的螺母頂緊設置於止漿塞的外側。

其使用方法如下：

採用鑽機鑽孔方式，在空曠裸露的巖體上鑽孔，孔長長於錨杆的長度，孔徑大於成型錨杆直徑；

再將成型錨杆打入錨孔內，錨孔外部預留十五至三十公分的錨杆，然後通過高壓壓漿機將攪拌好的混凝土砂漿壓入錨道空隙內，同時用止漿塞封堵錨孔，並注意排出孔道內氣體，最後旋緊螺母，等待混凝土砂漿凝固；

當混凝土砂漿達到強度後，在錨杆尾部安裝波檢測分析儀，通過在錨杆尾部發出縱波，使其在錨杆內傳播，當波通過陶瓷片和橡膠片後，波長及波速會發生改變並進行反射，通過波檢測分析儀對接收到的反射波進行分析，即可確定錨杆的有效長度及是否發生破壞。

與現有技術相比，本發明在錨頭內設置橡膠片和陶瓷片，使用時，只需通過在錨杆尾部激發縱波，在錨杆內產生傳遞的縱波，當縱波遇到陶瓷片及橡膠片時會發生速率及波長的變化，並進行反射，同時在錨杆尾部安裝縱波監測儀，對縱波的變化進行分析，從而判斷錨杆深入有效長度及有無斷裂、扭轉等破壞，能夠有效避免傳統錨杆的弊端，且使用方便，成本較低，適宜推廣應用。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖(前端的錨頭部分為剖視圖)。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將通過附圖對發明作進一步地詳細描述。

實施例：

參照圖1，本實施例提供一種自檢錨杆，包括錨頭1、錨杆2和止漿塞3，錨頭1為合金錨頭，錨頭1連接固定於錨杆2的前端，錨頭1為圓柱形結構，錨頭1的內部沿軸向均勻地間隔分布設置有三個橡膠片4和三個陶瓷片5，錨頭1的一端設置有合金錐帽8，錨頭1的兩端均設置有具有內螺紋的連接槽，合金錐帽8的底部設置有具有外螺紋的連接端，合金錐帽8和錨頭1一端通過連接端和連接槽螺紋連接，錨杆2的前端也通過外螺紋與錨頭1另一端的連接槽連接固定，錨頭1的外側沿其長度方向分布設置有三組齒塊9，每組齒塊9包括四個沿錨頭1圓周方向分布設置的齒塊9，止漿塞3套設於錨杆2的尾端，止漿塞3外側的錨杆2上設置有墊板6，墊板6為弧形鋼墊板，墊板6通過旋緊設置於墊板6外側的螺母7頂緊設置於止漿塞3的外側。

其製作及使用方法如下：根據本裝置所需材料，準備好配套螺母7、墊板6、止漿塞3、錨杆2、嵌入式圓柱形橡膠片4和陶瓷片5、鑽機、工具機、注漿機、砂漿、扳手及波檢測分析儀等工具和材料。

先在工具機上加工好適當長度帶螺紋的錨杆2，根據錨杆2尺寸分別加工止漿塞3和弧形鋼墊板，同時準備螺母7；在錨杆一端加工內部帶螺紋的錨頭1，錨頭1內部從合金錐帽8處間隔填入陶瓷片5和橡膠片4，並旋緊合金錐帽8，錨頭1外部布有齒塊9；將所有成型的構件組裝成圖1所示。

在加工組裝完錨杆2後，採用鑽機鑽孔方式，在空曠裸露的巖體上鑽孔，孔長稍長於成型錨杆2長度，孔徑稍大於成型錨杆2直徑。

再將成型錨杆2小心打入錨孔內，錨孔外部需預留二十公分左右的錨杆2，然後通過高壓壓漿機將攪拌好的混凝土砂漿壓入錨道空隙內，同時用止漿塞3封堵錨孔，並注意排出孔道內氣體，最後旋緊螺母7，等待混凝土砂漿凝固。

當混凝土砂漿達到強度後，在錨杆2尾部安裝波檢測分析儀，通過在錨杆2尾部發出某種縱波，使其在錨杆2內傳播，當波通過陶瓷片5和橡膠片4後，波長及波速會發生改變並進行反射，通過波檢測分析儀對接收到的反射波進行分析，可確定錨杆2的有效長度及是否發生破壞。