承载器的研制与应用

承载器的研制与应用承载器的研制与应用 作者 石伟 王要良 刘玉元 预应力锚固技术是近代岩土工 程领域的一个重要分支 在岩土工程中得到了广泛的应用 并 且取得了巨大的成功 在煤矿中的应用也日趋增多 目前 在 井下采矿巷道支护中 锚索加固技术已成为一种重要的补强手 段 但是 随着应用的日趋广泛 锚索安装的可靠性已经被引 起了足够的重视 如何对已安装的锚索进行锚固力的拉拔测定 从而对锚索的安装质量进行评定 已是迫在眉睫 为此 协庄 煤矿于 2004 年 1 月始进行了认真的研究分析 研制出了 scq 30 型拉拔配套机具 承载器 该机具与 mlj 30 型液锚杆拉力 计配套使用 取得了显著的效果 1 检测机具承载器的工作原理与结构特点 检测机具承载器为分体式配锥形螺栓结构和整体式结构两种 操作简单 而且性能可靠 对于测定锚索的锚固力具有较高的 使用价值 可以实现每次测量数据的测读一次实现 锚索承载 器结构见图 1 承载感压部分是一个有中锥孔的钢体 中心孔径的尺寸是根据 穿过的锚索的直径确定的 使用时孔内密贴锚索的锁片 这种 整体式结构能保证承载体受力明确 承受总压力的刚性方形承 载板 会以不变的有效面积 均匀的把压力作用到方形承载器 上 这对于保证锚力计在不同安装条件下的测量十分重要 承 载器 拉力缸和手压泵是锚索锚固力测定机具的中枢 它的工 作原理摇动手压泵手柄 通过承载器产生一个对油缸的作用力 此作用即为当前该锚索所能达到的锚固力 当压力表上的读数 达到所要求的数值后 停止操作 然后慢慢复位 其特点是 1 稳定性能好 适用于原位检测作用 承载器经过一定的热 处理后蠕变极小 能保证其自振频率的长斯稳定 2 抗干扰能力强 能在各种复杂的条件下进行锚索锚固力的 检测 3 体积较小 为锚索锚固力的随时检测提供了方便 可单人 操作 本质安全 省时省力 功效较高 4 安装拆缷方便 安装极为方便 为防止拉拔后锁片难以取 出 特对承载器进行分析拆缷 进而倒出锥形销 即可分体 拆缷完成 2 性能 每一套锚索锚固力测力计在装配完成及使用的过程中 都能充 分反映所施工锚索的锚固状况 对承载器反复进行加压 缷荷 载试验 直到每次缷载后的零压输出频率相同为止 这是保证 锚索锚力计稳定性 重复性 回差等技术指示的必要措施 锚 索承载器技术性能见表 1 表 1 scq 30 型拉拔机具 承载器的主要技术参数 承载器在现场配套安装后 其中心锥孔内锥面及小孔径上面两 刚性面受承压力 周边是自由边界条件 不存在 匹配误差 状 况 消除了锚索锚力计随外界条件等因素而变化的干扰和制约 所以能够保证锚索锚固力计机具检测的精度要求 为锚索的施 工检测可靠性提供了前提条件 3 安装使用及注意事项 1 锚力计是精密仪器 搬运时应轻拿轻放 运送和安装过程 中要注意对油线的及缸体 油表的保护 不得用力拖拽 锚索 承载器安装见图 2 2 对锚垫板及承载板的几何尺寸 有关技术参数和现场安装 应严格要求 锚力计缸体安装前必须加装大于锚索锚具几何 体积尺寸的锚垫板 其外端有效直径必须略大于锚具外环直径 及长度 保证不会出现自承现象 否则 锚力计的测定数据会 失去使用价值 锚垫板必须有足够的厚度 刚度 以避免 锚索涨拉时 锚垫板中部位置受和后产生挠曲变形 造成作用 在锚力计上的轴向力分解 所以应保证锚垫板底座的刚度 承载器中心孔径内表面必须平整 不平整 0 1 洁净 光滑 承载器外表面与穿索孔轴线的不垂直度要 5 3 对承载器的上 下端面绝对不得倒置安装 小孔径口朝上 大孔径口朝下 涨拉油缸时 若加载过快 会使锚力计承受偏 载压力 所以要按照由缓到均匀的顺序进行操作 以上各项 在施工操作前要认真准备 施工中要有专人负责 4 试验效果 为了验证承载器的研制效果 协庄煤矿在十一层回风下山和 31117w 运输巷进行了试验 试验效果非常可观 完全达到了预 期的目的 解决了长期以来锚索锚固力检测困难的难题 给检 测锚索施工的可靠性带来了便利 为巷道的学问支护创造了有 利的条件 目前核机具承载器已有全矿推广使用 截止 2004 年 3 月底 共检测锚索 200 余套 检测出游合格锚索 10 余套 对不合格锚索重新进行了补打 检测合格的锚索正在发挥着应 有的作用 5 经济效益 按最低检测配置计算 原先购置的锚索表属一次性投入 不可 加回收复用 锚索表按 600 元 块计 每月施工锚索 300 余套 按照集团公司技术管理需求 需配置锚索表 15 块 月需投入费 用近 1 万远左右 年需投入 12 余年万无左右 现在研制的承载 器属可重