承载器的研制与应用.docx

欢迎光临安全人之家 https:/ 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。 欢迎光临安全人之家 https:/ 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 欢迎光临安全人之家 https:/ （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 欢迎光临安全人之家 https:/ 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