CN101446545A - 锚固体流变拉拔装置及试验方法 - Google Patents

锚固体流变拉拔装置及试验方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锚固体流变拉拔装置及试验方法，用于压力型流变试验机实现锚固体的流变拉拔试验。在流变试验机的顶部安装一个拉力传感器，在主机受力柱底端和主机油缸顶端安装两个连接构件，通过上下两个连接构件与锚固试验件连接。所述的锚固试验件由混凝土柱、螺杆、锚固剂、锚杆组成，所述的连接构件由关节轴承、吊环螺母、承拉板、连接板、螺杆组成。油缸向下行程对锚固试件实施拉力，拉拔力大小及作用时间由试验机进回油伺服加载系统控制，拉力传感器检测锚固试件所受拉拔力大小的信号，千分表记录锚杆被拉拔出的位移数据，应变仪记录锚杆所处应力状态。本发明可以方便地进行锚固体流变拉拔力学性能测试，装置安装方便，操作简单。

Description

锚固体流变拉拔装置及试验方法
技术领域
本发明专利涉及锚固体流变拉拔试验方法。
背景技术
拉拔力检测作为评价岩土工程锚杆支护锚固效果的常用方法，已在矿山、隧道、水库大坝、边坡等工程中得到广泛应用。传统的检测方法是在现场实测，由于现场实测经常受到客观条件限制以及多种不确定因素影响，所以数据不准确。如果开展实验室内的锚固体拉拔试验，更容易取得系统的内部规律，从而为工程现场锚杆支护方案及施工工艺的优化提供基础数据。目前，实验室内常用方法是在普通万能试验机上进行锚固体的拉拔力测试，无法进行锚固体长期受力情况下的流变拉拔试验。
发明内容
本发明的目的是发明一种实现锚固体流变拉拔的装置及试验方法。
本发明的锚固体流变拉拔装置是由上、下两个连接构件与中间的锚固试验件连接而成的，连接结构是：锚固试验件底端通过锚杆螺纹头用螺母安装在下连接构件的吊环螺母上，锚固试验件的顶端通过螺杆的螺纹头用螺母连接在上连接构件的承拉板上。
所述的连接构件由关节轴承、吊环螺母、承拉板、螺杆、螺栓连接组成。
所述的锚固试验件是在混凝土柱的中心孔中用锚固剂固定一根锚杆，且锚杆上粘贴有电阻应变片，锚杆的螺纹头从混凝土柱一端露出；在混凝土柱中锚杆周围预埋入3-4根螺杆，螺杆的螺纹头从混凝土柱另一端露出。
上述连接构件的轴承起到调整受力方向的作用，以使锚固试验件承受竖直方向的拉拔力。两个吊环螺母起到安装固定锚固试验件时的调整作用。
本发明的锚固体流变拉拔试验方法是：
1.按照上述方案制作锚固体流变试验组件的上、下连接构件和锚固试验件；
2.在万能试验机的受力柱上安装拉力传感器，将锚杆上的电阻应变片导线连接到应变仪上；
3.通过上连接构件的吊环螺母将上连接构件固定在万能试验机受力柱上，通过下连接构件的承拉板将下连接构件固定在万能试验机的油缸柱头上；
4.启动万能试验机，使油缸柱头移动至适合安装锚固试验件的高度，将锚固试验件露出的螺杆螺纹头插入上连接构件的承拉板孔中并拧上螺母固定，将锚固试验件露出的锚杆螺纹头插入下连接构件的吊环螺母孔中并拧上螺母固定，调节螺母的松紧度至适合拉拔试验的张紧度；
5.启动万能试验机使油缸柱头向下行程对锚固试验件实施拉力，通过万能试验机进回油伺服加载系统控制拉拔力的大小及作用时间，拉力传感器输出锚固试验件所受拉拔力大小的信号送计算机，万能试验机的千分表将记录锚杆被拉拔出的位移数据送计算机，应变仪输出锚杆在流变拉拔情况下的应力信号送计算机，上述所有信号经计算机处理得出锚固体流变拉拔试验数据。
本发明的有益效果是，为锚固体流变试验提供了拉拔试验装置和试验方法，可以方便地进行锚固体的流变拉拔力学性能测试，为工程锚杆支护设计提供可靠的基础数据。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明拉拔装置的示意图；图2是锚固体流变试验时的示意图。
图中：1-拉力传感器，2-传力柱，3-螺杆，4-关节轴承，5-吊环螺母，6-螺杆，7-承拉板，8-混凝土柱，9-螺杆，10-锚固剂，11-锚杆，12-吊环螺母，13-关节轴承，14-承拉板，15-电阻应变片，16-应变仪，17-千分表，18-伺服加载系统，19-油缸柱头，20-计算机，21-万能试验机，22-螺杆。
具体实施方式
如图1所示，本发明的锚固体流变拉拔装置是由上、下两个连接构件与中间的锚固试验件连接而成。所述的上连接构件由关节轴承4、吊环螺母5、承拉板7和螺杆6连接组成；所述的下连接构件由关节轴承13、吊环螺母12、承拉板14和螺杆22连接组成；所述的锚固试验件是在混凝土柱8的中心孔中用锚固剂10固定一根锚杆11，且锚杆11上粘贴有电阻应变片15，锚杆11的螺纹头从混凝土柱8一端露出；在混凝土柱8中锚杆11周围预埋入3-4根螺杆9，螺杆9的螺纹头从混凝土柱8另一端露出。所述的锚固体流变拉拔装置的连接结构是：锚固试验件底端通过锚杆11螺纹头用螺母安装在下连接构件的吊环螺母12上，锚固试验件的顶端通过螺杆的螺纹头用螺母连接在上连接构件的承拉板7上。
上述连接构件的关节轴承4和13起到调整受力方向的作用，以使锚固试验件承受竖直方向的拉拔力。两个吊环螺母5和12起到安装固定锚固试验件时的调整作用。
本发明的锚固体流变拉拔试验方法如图2所示：
1.制作锚固体流变试验组件的上下连接构件和锚固试验件；
2.在万能试验机21的受力柱2上安装拉力传感器1，将锚杆11上的电阻应变片15连接到应变仪16上；
3.通过上连接构件的吊环螺母5将上连接构件用螺杆3固定在万能试验机21受力柱上，通过下连接构件的承拉板14将下连接构件用螺栓固定在万能试验机21的油缸柱头19上；
4.启动万能试验机21，使油缸柱头19移动至适合安装锚固试验件的高度，将锚固试验件露出的螺杆9螺纹头插入上连接构件的承拉板7孔中并拧上螺母固定，将锚固试验件露出的锚杆11螺纹头插入下连接构件的吊环螺母12孔中并拧上螺母固定，调节螺母的松紧度至适合拉拔试验的张紧度；
5.启动万能试验机21使油缸柱头19向下行程对锚固试件实施拉力，通过万能试验机21进回油伺服加载系统18控制拉拔力的大小及作用时间，拉力传感器1输出锚固试验件所受拉拔力大小的信号送计算机20，万能试验机21的千分表17将锚杆11被拉拔出的位移数据送计算机20，锚杆11上粘贴的电阻应变片15输出锚杆11在流变拉拔情况下的应力信号送应变仪16，应变仪16计算放大后送计算机20。上述所有信号经计算机20处理得出锚固体流变拉拔试验数据。

Claims (2)

1.一种锚固体流变拉拔装置，其特征在于，它是由上、下两个连接构件与中间的锚固试验件连接而成的，连接结构是：锚固试验件底端通过锚杆螺纹头用螺母安装在下连接构件的吊环螺母上，锚固试验件的顶端通过螺杆的螺纹头用螺母连接在上连接构件的承拉板上；
所述的连接构件由关节轴承、吊环螺母、承拉板、螺杆、螺栓连接组成；
所述的锚固试验件是在混凝土柱的中心孔中用锚固剂固定一根锚杆，且锚杆上粘贴有电阻应变片，锚杆的螺纹头从混凝土柱一端露出；在混凝土柱中锚杆周围预埋入3-4根螺杆，螺杆的螺纹头从混凝土柱另一端露出。
2、一种用权利要求1所述的锚固体流变拉拔装置的试验方法，其特征在于，
第一步：制作锚固体流变试验组件的上、下连接构件和锚固试验件；
第二步：在万能试验机的受力柱上安装拉力传感器，将锚杆上的电阻应变片导线连接到应变仪上；
第三步：通过上连接构件的吊环螺母将上连接构件固定在万能试验机受力柱上，通过下连接构件的承拉板将下连接构件固定在万能试验机的油缸柱头上；
第四步：启动万能试验机，使油缸柱头移动至适合安装锚固试验件的高度，将锚固试验件露出的螺杆螺纹头插入上连接构件的承拉板孔中并拧上螺母固定，将锚固试验件露出的锚杆螺纹头插入下连接构件的吊环螺母孔中并拧上螺母固定，调节螺母的松紧度至适合拉拔试验的张紧度；
第五步：启动万能试验机使油缸柱头向下行程对锚固试验件实施拉力，通过万能试验机进回油伺服加载系统控制拉拔力的大小及作用时间，拉力传感器输出锚固试验件所受拉拔力大小的信号送计算机，万能试验机的千分表将记录锚杆被拉拔出的位移数据送计算机，应变仪输出锚杆在流变拉拔情况下的应力信号送计算机，上述所有信号经计算机处理得出锚固体流变拉拔试验数据。
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