CN106013275B - 一种山地光伏电站岩锚基础抗拔测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种山地光伏电站岩锚基础抗拔测试系统。本发明的目的是提供一种山地光伏电站岩锚基础抗拔测试系统，有效测试山地光伏电站岩锚基础抗拔承载力，以解决现有抗拔测试技术中系统复杂和不适用于山地区域的问题。本发明的技术方案是：一种山地光伏电站岩锚基础抗拔测试系统，具有应用于山地丘陵地区的岩锚基础，所述岩锚基础包括锚杆、锚杆锁紧螺栓和锚杆垫板，锚杆插入岩质坡体后经砂浆锚固体固结硬化，并通过先后套入的锚杆垫板和杆锁紧螺栓使锚杆和砂浆锚固体紧固，其特征在于：所述测试系统还包括反力单元、加载单元和量测单元。本发明适用于岩土工程测试和检测技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种山地光伏电站岩锚基础抗拔测试系统。适用于岩土工程测试和检测技术领域。
背景技术
太阳能作为当前发展快速、前景看好的新能源之一，受到世界各国的重视。光伏电站可将太阳能转换为电能，用于缓解日趋紧张的电力供应。近年来我国对光伏产业高度重视，频频出台利好政策鼓励发展光伏产业，旨在大力拓展了国内光伏市场。全国范围内太阳能充足地区均规划布置了光伏电站，其中，大量山地丘陵地区同样被用以开发光伏电站。目前，地面光伏电站的基础主要采用条形基础、螺旋桩基础、独立基础和锚杆基础，山地丘陵地区由于岩层埋深浅、地势起伏大等特点，光伏支架多采用岩(石)锚(杆)基础。
岩锚基础主要破坏模式有锚固体-岩石界面滑移、锚杆-锚固体界面滑移、锚杆拉断、岩体剪切破坏四种形式。因此岩锚基础的承载性能主要由其抗拔力控制，抗拔力一般通过抗拔测试的荷载-上拔量曲线进行评价。目前，岩锚基础抗拔承载力测试装置主要为原位试验系统，原位测试系统主要由反力结构、横梁、高压油泵、千斤顶等组成。由于岩锚基础在输电线路铁塔、房屋建筑等工程中较早应用，由于上述工程中上拔荷载量级较大，因此相应的原位测试系统较为复杂，反力装置具有一定规模。光伏电站由于其荷载较输电铁塔、房屋建筑等量级较小，因此相应的山地岩锚基础原位测试系统可进行适当简化，使得测试系统满足山地工况下轻量化、小型化的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述存在问题，提供一种山地光伏电站岩锚基础抗拔测试系统，有效测试山地光伏电站岩锚基础抗拔承载力，以解决现有抗拔测试技术中系统复杂和不适用于山地区域的问题。
本发明所采用的技术方案是：一种山地光伏电站岩锚基础抗拔测试系统，具有应用于山地丘陵地区的岩锚基础，所述岩锚基础包括锚杆、锚杆锁紧螺栓和锚杆垫板，锚杆插入岩质坡体后经砂浆锚固体固结硬化，并通过先后套入的锚杆垫板和杆锁紧螺栓使锚杆和砂浆锚固体紧固，其特征在于：所述测试系统还包括反力单元、加载单元和量测单元，
所述反力单元包括枕木、钢垫板和工字钢，枕木又分为下坡向枕木和上坡向枕木；下坡向枕木下端紧贴岩质坡体，上端经钢垫板与水平放置的工字钢底部接触；上坡向枕木下端紧贴岩质坡体，上瑞与工字钢底部接触；
所述加载单元包括油压泵、油压泵连接管、中空轴压千斤顶、千斤顶垫板、千斤顶紧固螺栓和传力钢垫板，紧贴工字钢上表面以锚杆轴线为中轴由下而上顺序安装传力钢垫板、中空轴压千斤顶、千斤顶垫板和千斤顶紧固螺栓，中空轴压千斤顶通过油压泵连接管与油压泵连接；
所述量测单元包括高精度油压表、油压表连接管、千分表、千分表支架和脚手架扣件，所述高精度油压表经油压表连接管)与中空轴压千斤顶连接，脚手架扣件固定于工字钢下方与锚杆锁紧螺栓之间的锚杆上，千分表支架水平置于岩质坡体上，千分表装于千分表支架顶部，千分表顶针与脚手架扣件上表面接触。
所述锚杆为螺纹钢，砂浆锚固体材料为清水、水泥和中粗砂的混合物。
所述钢垫板顶部、上坡向枕木顶部与工字钢底部高程一致。
所述下坡向枕木的底部和上坡向枕木的底部均为水平，与所述底部紧密贴合的岩质坡体也平整成水平状。
本发明的有益效果是：本发明安装简易、操作便利，作为适用于山地不平整地形的一种轻量化的山地光伏电站岩锚基础抗拔测试系统，由加载单元提供动力对岩锚基础施加上拔荷载，加载单元的荷载由反力单元传递到岩质坡体，测试过程中由量测单元对上拔力和上拔位移进行实时监测，可得到荷载-上拔量曲线图，从而有效地判断岩锚基础的上拔承载力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的A-A剖面图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实施例安装简易，操作便利，作为一种轻量化的山地光伏电站岩锚基础抗拔测试系统，适用于山地的不平整地形。该测试系统包括应用于山地丘陵地区的岩锚基础、反力单元、加载单元和量测单元。
岩锚基础包括锚杆1、锚杆锁紧螺栓17和锚杆垫板18，采用锚杆钻机在岩质坡体9中成孔，清孔后迅速在钻孔中插入锚杆1，并在锚杆1和岩质坡体9的间隙中灌注砂浆锚固体19；锚固体固结硬化后，锚杆垫板18和锚杆锁紧螺栓17先后套入的锚杆1顶部至砂浆锚固体19顶部，使得锚杆1和砂浆锚固体19紧固；其中，锚杆1为螺纹钢，砂浆锚固体19材料为清水、水泥和中粗砂的混合物。
反力单元包括枕木、钢垫板7和工字钢6，枕木又分为下坡向枕木8-1和上坡向枕木8-2；下坡向枕木8-1下端紧贴岩质坡体9，上端经钢垫板7与水平放置的工字钢6底部接触；上坡向枕木8-2下端紧贴岩质坡体9，上瑞与工字钢6底部接触；其中，钢垫板7顶部、上坡向枕木8-2顶部与工字钢6底部高程一致；放置枕木前平整岩质坡体9，使得上坡向枕木和下坡向枕木放置后均呈水平状，且枕木底部紧密贴合岩质坡体9。
加载单元包括油压泵15、油压泵连接管14、中空轴压千斤顶4、千斤顶垫板3、千斤顶紧固螺栓2和传力钢垫板5，紧贴工字钢6上表面以锚杆1轴线为中轴由下而上顺序安装传力钢垫板5、中空轴压千斤顶4、千斤顶垫板3和千斤顶紧固螺栓2，中空轴压千斤顶4通过油压泵连接管14与油压泵15连接；其中，千斤顶垫板3和千斤顶紧固螺栓2先后套入锚杆1，可使得千斤顶荷载可传递至锚杆中；千斤顶垫板3中心线、中空轴压千斤顶4中心线和锚杆1中心线保持重合。
量测单元包括高精度油压表13、油压表连接管12、千分表10、千分表支架11和脚手架扣件16，高精度油压表13经油压表连接管12与中空轴压千斤顶4连接，脚手架扣件16固定于工字钢6下方与锚杆锁紧螺栓17之间的锚杆1上，千分表支架11水平置于岩质坡体9上，千分表10装于千分表支架顶部，千分表顶针与脚手架扣件上表面接触。
本实施例的工作原理：由加载单元提供动力对岩锚基础施加上拔荷载，加载单元的荷载由反力单元传递到岩质坡体9，测试过程中由量测单元对上拔力和上拔位移进行实时监测，可得到荷载-上拔量曲线图，并根据荷载-上拔量曲线判断岩锚基础的上拔承载力。具体为：油压泵15提供通过油压泵连接管14对中空轴压千斤顶4施加油压，推动中空轴压千斤顶4活塞向上运动，由千斤顶垫板3和千斤顶紧固螺栓2将上拔荷载传递至锚杆1，中空轴压千斤顶4缸体压力荷载经由钢垫板7、工字钢6、枕木传递至岩质坡体9，同时油压通过油压表连接管12由高精度油压表13进行量测；锚杆1在上拔荷载作用下产生位移，与锚杆1固定连接的脚手架扣件16随着锚杆产生上拔位移，与脚手架扣件16顶面接触的千分表10顶针产生位移，从而对上拔量进行测量。即通过上述测试过程，可测得荷载-上拔量曲线。
以上所示仅通过图解说明本发明一种山地光伏电站岩锚基础抗拔测试系统的基本原理，而非将本发明仅限于所示和所述的具体结构和适用范围以内，因此凡所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。
Claims (4)
1.一种山地光伏电站岩锚基础抗拔测试系统，具有应用于山地丘陵地区的岩锚基础，所述岩锚基础包括锚杆(1)、锚杆锁紧螺栓(17)和锚杆垫板(18)，锚杆(1)插入岩质坡体(9)后经砂浆锚固体(19)固结硬化，并通过先后套入的锚杆垫板(18)和杆锁紧螺栓(17)使锚杆和砂浆锚固体紧固，其特征在于：所述测试系统还包括反力单元、加载单元和量测单元，
所述反力单元包括枕木、钢垫板(7)和工字钢(6)，枕木又分为下坡向枕木(8-1)和上坡向枕木(8-2)；下坡向枕木(8-1)下端紧贴岩质坡体(9)，上端经钢垫板(7)与水平放置的工字钢(6)底部接触；上坡向枕木(8-2)下端紧贴岩质坡体(9)，上瑞与工字钢(6)底部接触；
所述加载单元包括油压泵(15)、油压泵连接管(14)、中空轴压千斤顶(4)、千斤顶垫板(3)、千斤顶紧固螺栓(2)和传力钢垫板(5)，紧贴工字钢(6)上表面以锚杆(1)轴线为中轴由下而上顺序安装传力钢垫板(5)、中空轴压千斤顶(4)、千斤顶垫板(3)和千斤顶紧固螺栓(2)，中空轴压千斤顶(4)通过油压泵连接管(14)与油压泵(15)连接；
所述量测单元包括高精度油压表(13)、油压表连接管(12)、千分表(10)、千分表支架(11)和脚手架扣件(16)，所述高精度油压表(13)经油压表连接管(12)与中空轴压千斤顶(4)连接，脚手架扣件(16)固定于工字钢(6)下方与锚杆锁紧螺栓(17)之间的锚杆(1)上，千分表支架(11)水平置于岩质坡体(9)上，千分表(10)装于千分表支架顶部，千分表顶针与脚手架扣件上表面接触。
2.根据权利要求1所述的山地光伏电站岩锚基础抗拔测试系统，其特征在于：所述锚杆(1)为螺纹钢，砂浆锚固体(19)材料为清水、水泥和中粗砂的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的山地光伏电站岩锚基础抗拔测试系统，其特征在于：所述钢垫板(7)顶部、上坡向枕木(8-2)顶部与工字钢(6)底部高程一致。
4.根据权利要求3所述的山地光伏电站岩锚基础抗拔测试系统，其特征在于：所述下坡向枕木(8-1)的底部和上坡向枕木(8-2)的底部均为水平，与所述底部紧密贴合的岩质坡体(9)也平整成水平状。
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