(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 110514526 A(43)申请公布日 2019.11.29
(21)申请号 201910853014.0(22)申请日 2019.09.10
(71)申请人 中铁九局集团工程检测试验有限公
司
地址 110025 辽宁省沈阳市铁西区北一东
路36号(6门)
申请人 中铁九局集团有限公司(72)发明人 赵家满 纪凯
(74)专利代理机构 沈阳亚泰专利商标代理有限
公司 21107
代理人 邵明新(51)Int.Cl.
G01N 3/12(2006.01)G01N 3/04(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图3页
(54)发明名称
锚具锚板强度试验器具及其强度测试方法(57)摘要
本发明是预应力筋用锚具、夹具和连接器中的锚具锚板强度的试验器具及其强度试验方法。包括载荷传递板结构和支承结构两部分；其特征在于：所述支承结构一端敞开的壳状结构，该壳状结构的腔室中设置有位移传感器；待测锚具放置于载荷传递板结构与支承结构之间，试验载荷加载于载荷传递板结构上，通过载荷传递板结构传递给锚具。其完善了锚板强度试验的相关试验器具的要求，精确的检测出变形值数据。
CN 110514526 ACN 110514526 A
权 利 要 求 书
1/1页
1.锚具锚板强度试验器具，包括载荷传递板结构和支承结构两部分；其特征在于，所述支承结构一端敞开的壳状结构，该壳状结构的腔室中设置有位移传感器；待测锚具放置于载荷传递板结构与支承结构之间，试验载荷加载于载荷传递板结构上，通过载荷传递板结构传递给锚具，锚具产生形变，与锚具底部接触的位移传感器的接触针采集到形变信号，传递给后续数据分析装置。
2.根据权利要求1所述的锚具锚板强度试验器具，其特征在于：所述载荷传递板结构包括软钢板，所述软钢板的硬度小于HRC20，所述位移传感器采用深圳米兰特科技有限公司的KTR系列内置弹簧自复位式位移传感器。
3.根据权利要求2所述的锚具锚板强度试验器具，其特征在于：所述软钢板与所述锚具间设置有倒等腰梯形的高强塞，所述高强塞由高强栓杆及锚具夹片构成，所述锚具夹片缠绕于高强塞外周，形成倒等腰梯形状。
4.根据权利要求1所述的锚具锚板强度试验器具，其特征在于：所述数据分析装置采用位移三通道峰值测控仪，所述位移传感器与位移三通道峰值测控仪相连。
5.根据权利要求1所述的锚具锚板强度试验器具，其特征在于：所述支承结构采用支承钢筒，所述钢筒的敞口端端部开设内陷圆环槽，使得所述端部形成高度差；使用时，所述待测锚具放置于所述圆环槽内。
6.根据权利要求5所述的锚具锚板强度试验器具，其特征在于：所述内陷圆环槽的高度为5mm，所述支承钢筒的硬度不小于56HRC，所述支承钢筒的外壁上设置有扶手。
7.根据权利要求5或6所述的锚具锚板强度试验器具，其特征在于：所述圆环槽上设置有两个位移传感器容纳槽，该容纳槽沿钢筒长度方向设置；所述位移传感器个数为三个，每个容纳槽各容纳一个位移传感器，第三个位移传感器位于钢筒的圆心位置；三个位移传感器的中心位于一条直线上。
8.根据权利要求5所述的锚具锚板强度试验器具，其特征在于：所述位移传感器的外壳固定于所述钢筒底部，且所述钢筒底部设置有用于传感器穿线的传感器穿线孔。
9.根据权利要求1所述的锚具锚板强度试验器具，其特征在于：锚具锚板强度测试方法，包括以下步骤：
步骤1：把三个位移传感器放入支承钢筒的三个容纳槽内，传感器连接线从支承钢筒内引出连接至测控仪；
步骤2：用锚具夹片包裹高强栓杆塞入锚具孔洞内；步骤3：将锚具放置在支承钢筒上端部的内陷圆环槽上；步骤4：用千斤顶及反力架组成施力机构进行施压，启动千斤顶油泵电源；步骤5：位移传感器将锚具的变形值传输至测控仪显示器上。
2
CN 110514526 A
说 明 书
锚具锚板强度试验器具及其强度测试方法
1/4页
技术领域
[0001]本发明是预应力筋用锚具、夹具和连接器中的锚具锚板强度的试验器具及其强度试验方法。
背景技术
[0002]目前，桥梁建设中的安全质量问题是建设各方的关注焦点之一，其中桥梁工程中预应力施工又是重中之重，加强对预应力施工各环节检测尤为重要。[0003]现行标准中，预应力检测除锚板强度检测环节以外均有明确的标准及试验方法。但锚板强检测这一环节方法不完善，没有给出具体的试验器具。在《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2015)中对锚板强度试验没有详细的说明，在《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器》（TB/T3193-2016）、《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》（JGJ 85-2010）标准中也仅仅对试验过程做了简单的描述，并没有详细的试验细节和具体的试验器具，使得这个试验有很多不确定因素，导致工程试验检测单位在试验检测过程中存在一定偏离，无法准确得出试验结果数据。发明内容
[0004]本发明就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种锚具锚板强度试验器具， 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括载荷传递板结构和支承结构两部分；其特征在于：所述支承结构一端敞开的壳状结构，该壳状结构的腔室中设置有位移传感器；待测锚具放置于载荷传递板结构与支承结构之间，试验载荷加载于载荷传递板结构上，通过载荷传递板结构传递给锚具，锚具产生形变，与锚具底部接触的位移传感器的接触针采集到形变信号，传递给后续数据分析装置。
[0005]作为本发明的一种优选方案，所述载荷传递板结构包括软钢板，所述软钢板的硬度小于HRC20，所述位移传感器采用深圳米兰特科技有限公司的KTR系列内置弹簧自复位式位移传感器。
[0006]作为本发明的另一种优选方案，所述软钢板与所述锚具间设置有倒等腰梯形的高强塞，所述高强塞由高强栓杆及锚具夹片构成，所述锚具夹片缠绕于高强塞外周，形成倒等腰梯形状。
[0007]作为本发明的另一种优选方案，所述数据分析装置采用位移三通道峰值测控仪，所述位移传感器与位移三通道峰值测控仪相连。[0008]作为本发明的另一种优选方案，所述支承结构采用支承钢筒，所述钢筒的敞口端端部开设内陷圆环槽，使得所述端部形成高度差；使用时，所述待测锚具放置于所述圆环槽内。
[0009]作为本发明的另一种优选方案，所述内陷圆环槽的高度为5mm，所述支承钢筒的硬度不小于56HRC，所述支承钢筒的外壁上设置有扶手。[0010]作为本发明的另一种优选方案，所述圆环槽上设置有两个位移传感器容纳槽，该
3
CN 110514526 A
说 明 书
2/4页
容纳槽沿钢筒长度方向设置；所述位移传感器个数为三个，每个容纳槽各容纳一个位移传感器，第三个位移传感器位于钢筒的圆心位置；三个位移传感器的中心位于一条直线上。[0011]作为本发明的另一种优选方案，所述位移传感器的外壳固定于所述钢筒底部，（粘贴式或钢筒底部设放置位移传感器的凹槽；）且所述钢筒底部设置有用于传感器穿线的传感器穿线孔。
[0012]锚具锚板强度测试方法，包括以下步骤：
步骤1：把三个位移传感器放入支承钢筒的三个容纳槽内，传感器连接线从支承钢筒内引出连接至测控仪；
步骤2：用锚具夹片包裹高强栓杆塞入锚具孔洞内；步骤3：将锚具放置在支承钢筒上端部的内陷圆环槽上；步骤4：用千斤顶及反力架组成施力机构进行施压，启动千斤顶油泵电源；步骤5：位移传感器将锚具的变形值传输至测控仪显示器上。[0013]与现有技术相比本发明有益效果。
[0014]本发明试验器具在试验过程中更加稳定、减小了数据的偏离，其完善了锚板强度试验的相关试验器具的要求，精确的检测出变形值数据。附图说明
[0015]下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
[0016]图1是本发明试验模具使用时示意图。图2是图1中I-I结构示意图。图3是本发明试验原理图。图中，1为锚具夹片、2为高强栓杆、3为软钢板、4为待测锚具、5为位移传感器、6为支承钢筒、7为扶手、8为传感器容纳槽、9为传感器穿线孔、10为测控仪、11为高强塞。具体实施方式
[0017]如图1-3所示，本发明包括载荷传递板结构和支承结构两部分；其特征在于：所述支承结构一端敞开的壳状结构，该壳状结构的腔室中设置有位移传感器5；待测锚具4放置于载荷传递板结构与支承结构之间，试验载荷加载于载荷传递板结构上，通过载荷传递板结构传递给锚具，锚具产生形变，与锚具底部接触的位移传感器5的接触针采集到形变信号，传递给后续数据分析装置。[0018]优选地，所述载荷传递板结构包括软钢板3。[0019]优选地，所述软钢板3与所述锚具间设置有倒等腰梯形的高强塞11，所述高强塞11由高强栓杆2及锚具夹片1构成，所述锚具夹片1缠绕于高强塞11外周，形成倒等腰梯形状。[0020]优选地，所述数据分析装置采用位移三通道峰值测控仪10，所述位移传感器5与位移三通道峰值测控仪10相连。[0021]优选地，所述支承结构采用支承钢筒6，所述钢筒的敞口端端部开设内陷圆环槽，使得所述端部形成高度差；使用时，所述待测锚具4放置于所述圆环槽内。[0022]优选地，所述内陷圆环槽的高度为5mm，所述支承钢筒6的硬度不小于56HRC，所述支承钢筒6的外壁上设置有扶手7。[0023]优选地，所述圆环槽上设置有两个位移传感器5容纳槽，该容纳槽沿钢筒长度方向
4
CN 110514526 A
说 明 书
3/4页
设置；所述位移传感器5个数为三个，每个容纳槽各容纳一个位移传感器5，第三个位移传感器5位于钢筒的圆心位置；三个位移传感器5的中心位于一条直线上。所述容纳槽的横截面为圆的一部分。[0024]优选地，所述位移传感器5的外壳固定于所述钢筒底部，（粘贴式或钢筒底部设放置位移传感器5的凹槽；）且所述钢筒底部设置有用于传感器穿线的传感器穿线孔9。[0025]锚具锚板强度测试方法，包括以下步骤。步骤1：把三个位移传感器5放入支承钢筒6的三个容纳槽内，传感器连接线从支承钢筒6内引出连接至测控仪10。步骤2：用锚具夹片1包裹高强栓杆2塞入锚具孔洞内。步骤3：将锚具放置在支承钢筒6上端部的内陷圆环槽上。步骤4：用千斤顶及反力架组成施力机构进行施压，启动千斤顶油泵电源。步骤5：位移传感器5将锚具的变形值传输至测控仪10显示器上。[0026]根据《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器》（TB/T3193-2016）标准中表3锚板最小直径和厚度、表4锚垫板主要结构尺寸及最小质量，和第6.2.5中的规定，本发明的试验模具采用硬度不小于56HRC的支承钢筒6系列，详细尺寸采用（见表1）方式列出，支承钢筒6高度尺寸与位移传感器5的长度相匹配，施力装置采用通用的反力架与千斤顶组合方式，变形测量采用2‰精度的智能位移三通道峰值测控仪10，位移传感器5的接触针不含有磁体性质。[0027]表1 锚具锚板强度试验器具设计尺寸
5
CN 110514526 A
说 明 书
4/4页
对于中心带孔的锚具，因为其中一个变形观测点与中心孔重合，位移计无法与锚具接触，所以在实际中，可采用带有磁性的铁片覆盖锚具孔洞后进行试验。[0028]高强栓杆2的硬度不小于65HRC、长度为50±0.1mm。[0029]试验过程：试验用千斤顶施加相应荷载，荷载通过软钢板3（软钢板3起分散荷载使压力均匀作用）传递到试件上表面的高强栓杆端部，压迫高强栓杆使试验锚具接受荷载并产生变形，变形位移通过位移计（位移传感器5）传送至智能位移三通道峰值测控仪10上，进而计算出试验结果。
[0030]可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
6
CN 110514526 A
说 明 书 附 图
1/3页
图1
7
CN 110514526 A
说 明 书 附 图
2/3页
图2
8
CN 110514526 A
说 明 书 附 图
3/3页
图3
9
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容