CN113899631A - 加锚岩体性能测试系统和测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种加锚岩体性能测试系统和测试方法,本发明涉及加锚岩体测试领域,提供加锚岩体性能测试系统包括:测试架至少三块测试用岩体安装在测试架内;冲击力施加装置置于中部测试用岩体上方,冲击力施加装置的底部安装有第一力传感器;摄像装置用于获取冲击力施加装置和中部测试用岩体的运动过程数据;中部测试用岩体设置有第二力传感器。本发明提供的加锚岩体性能测试系统,通过冲击力施加装置对中部的测试用岩体施加冲击力,采用第一力传感器和摄像装置获取的信息得到冲击力施加装置的冲击力‑位移曲线,采用第二力传感器和摄像装置获得信息得到中部的测试用岩体的冲击力‑位移曲线分析锚杆置于岩体时在冲击载荷下的抗剪力性能。
Description
技术领域
本发明涉及加锚岩体测试技术领域,尤其涉及一种加锚岩体性能测试系统和测试方法。
背景技术
锚杆支护是指在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室施工中采用的一种加固支护方式。用金属件、木件、聚合物件或其他材料制成杆柱,打入地表岩体或硐室周围岩体预先钻好的孔中,利用其头部、杆体的特殊构造和尾部托板(亦可不用),或依赖于黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果,以达到支护的目的。具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。
井下围岩受频繁采掘扰动,甚至冲击地压的影响,不同岩层之间会发生速度不同的移动,这种岩层的错位移动会使处于岩层交界面处的锚杆承受动态剪切作用,从而发生井下常见的锚杆弯曲变形,甚至破断。一旦锚杆出现破坏失效,巷道的围岩稳定性会受到很大程度的影响,因此锚杆的力学性能直接关系到锚杆支护结构的防冲效果。
传统的岩石或锚杆动静载试验成果不足以支撑对冲击载荷下加锚岩体抗剪力学性能的分析及解释。
发明内容
本发明提供一种加锚岩体性能测试系统和测试方法,用以解决现有技术中岩石或锚杆动静载试验无法分析冲击载荷下加锚岩体抗剪力学性能的缺陷,实现通过测试用岩体置于测试架中,对测试架中的中部测试岩体采用冲击力施加装置施加冲击力,利用第一力传感器、第二力传感器和摄像装置获取冲击过程的数据对加锚岩体的抗剪力性能进行分析。
本发明提供一种加锚岩体性能测试系统,包括锚杆和测试用岩体,所述锚杆贯穿所述测试用岩体,还包括:
测试架,至少三块所述测试用岩体安装在所述测试架内,所述锚杆贯穿所述测试用岩体和所述测试架;
冲击力施加装置,置于中部所述测试用岩体上方,用于对中部所述测试用岩体施加冲击力,所述冲击力施加装置的底部安装有第一力传感器;
摄像装置,设置在中部所述测试用岩体一侧,用于获取所述冲击力施加装置和中部所述测试用岩体的运动过程数据;
其中,中部所述测试用岩体靠近所述冲击力施加装置的一端设置有第二力传感器。
根据本发明提供的加锚岩体性能测试系统,所述测试架包括周向限位结构和轴向限位结构,
其中,周向限位结构,包括至少三组对扣组件,所述对扣组件形成包覆腔和开口端,三组所述对扣组件的所述开口端顺次接触排布,所述开口端置于所述包覆腔的两侧,所述包覆腔用于容纳所述测试用岩体;
轴向限位结构,包括端部限位件和连接件,所述端部限位件置于所述对扣组件的所述开口端,所述连接件连接所述端部限位件。
根据本发明提供的加锚岩体性能测试系统,还包括第三力传感器组,所述第三力传感器组设置在所述锚杆上。
根据本发明提供的加锚岩体性能测试系统,所述第三力传感器组包括至少三个第三力传感器,每个所述第三力传感器分别置于不同的所述测试用岩体内。
根据本发明提供的加锚岩体性能测试系统,还包括第四力传感器组,包括至少两个第四力传感器,每个所述第四力传感器分别置于靠近所述测试架两侧的所述测试用岩体上。
根据本发明提供的加锚岩体性能测试系统,还包括光纤传感器,所述光纤传感器设置在所述锚杆上,并且跨越两个所述测试用岩体。
根据本发明提供的加锚岩体性能测试系统,还包括超声波监测装置,所述超声波监测装置分别设置在首个所述测试用岩体的前端面和末个所述测试用岩体的后端面。
根据本发明提供的加锚岩体性能测试系统,还包括轴力传感器,所述轴力传感器安装在所述锚杆的端部。
根据本发明提供的加锚岩体性能测试系统,还包括位移传感器,所述位移传感器置于中部所述测试用岩体下方。
本发明还提供了一种测试方法,包括:
在锚杆上安装第三力传感器组和光纤传感器;
在三个测试用岩体安装第二力传感器、第四力传感器组、超声波检测装置;
将所述锚杆贯穿三个所述测试用岩体,并将三个所述测试用岩体安装在测试架上,并对锚杆预紧;
将轴力传感器安装在所述锚杆的一端;
对中间位置的所述测试用岩体施加冲击力,并得到整个冲击力变化数据;
获取中间位置的所述测试用岩体的位移数据以及所施加的冲击力的位移数据;
获取所述第三力传感器组、所述光纤传感器、所述第二力传感器、所述第四力传感器组、所述超声波检测装置以及所述轴力传感器数据并进行分析。
本发明提供的加锚岩体性能测试系统,通过采用至少三块的测试用岩体置于测试架中,通过冲击力施加装置对中部的测试用岩体施加冲击力,采用第一力传感器和摄像装置获取的信息得到冲击力施加装置的冲击力-位移曲线,采用第二力传感器和摄像装置获得信息得到中部的测试用岩体的冲击力-位移曲线以及摄像装置捕捉的冲击过程图像信息分析锚杆置于岩体时在冲击载荷下的抗剪力性能。
进一步,在本发明提供的测试方法中,由于具备如上所述的加锚岩体性能测试系统,因此同样具备如上所述的各种优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的加锚岩体性能测试系统的示意图;
图2是本发明提供的安装锚杆的测试用岩体;
图3是本发明提供的测试架的结构示意图;
图4是本发明提供的对扣组件端面示意图;
图5是本发明提供的端部限位件示意图;
图6是本发明提供的测试方法的流程图。
附图标记:
100:周向限位结构; 110:对扣组件; 120:法兰沿;
101:包覆腔; 102:开口端; 103:第一对扣件;
104:第二对扣件; 105:第一腔; 106:第二腔;
107:第一侧板; 108:第二侧板; 109:第三侧板;
111:第一连接面; 112:第二连接面; 200:轴向限位结构;
210:端部限位件; 220:连接件; 201:第一端板;
202:第二端板; 203:通孔; 204:安装孔;
300:测试用岩体; 301:第二力传感器; 302:锚杆。
400:测试架; 410:第三力传感器组; 420:第四力传感器组;
430:光纤传感器; 440:超声波监测装置; 450:轴力传感器;
500:冲击力施加装置; 501:第一力传感器; 600:摄像装置;
610:高速摄像机; 620:位移传感器; 630:强光灯。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
下面结合图1至图5,对本发明的实施例进行描述。应当理解的是,以下所述仅是本发明的示意性实施方式,并不对本发明构成限定。
如图1所示,本发明提供了一种加锚岩体性能测试系统,包括锚杆302和测试用岩体300,锚杆302贯穿测试用岩体300,还包括测试架400、冲击力施加装置500和摄像装置600。
其中,测试架400,至少三块测试用岩体300安装在测试架400内,锚杆302贯穿测试用岩体300和测试架400;冲击力施加装置500,置于中部测试用岩体300上方,用于对中部测试用岩体300施加冲击力,冲击力施加装置500的底部安装有第一力传感器501;摄像装置600,设置在中部测试用岩体300一侧,用于获取冲击力施加装置500和中部测试用岩体300的运动过程数据;其中,中部测试用岩体300靠近冲击力施加装置500的一端设置有第二力传感器301。
具体来说,如图2所示,测试用岩体300是根据测试要求的材料及配比关系制作的类岩石块体,所有测试用岩体300的尺寸相同。每块测试用岩体300的中部预设有贯穿的孔,用于穿入锚杆302。其中,锚杆302直径小于测试用岩体300的孔的直径,锚杆302长度应贯穿所有测试用岩体300,锚杆302两端露出在测试用岩体300外部的部分设置成螺纹结构,便于安装轴力传感器450和施加预紧力的螺母。
其中,在测试用岩体300外安装测试架400是为了防止直接对测试用岩体300进行加载,造成测试用岩体300直接发生破坏失效,而锚杆302则未达到预期的剪切效果的情况发生。避免测试用岩体300提前破裂影响测试。
如图3至图5所示在本发明的一个可选实施例中,测试架400包括周向限位结构和轴向限位结构。
其中,周向限位结构100,包括至少三组对扣组件110,对扣组件110形成包覆腔101和开口端102,对扣组件110的开口端102顺次接触排布,开口端102置于包覆腔101的两侧,包覆腔101用于容纳测试用岩体300。
轴向限位结构200,包括端部限位件210和连接件220,端部限位件210置于对扣组件110的开口端102,连接件220连接端部限位件210。
进一步地,本发明的轴向限位结构200是对测试用岩体300的四周进行限位固定的。测试用岩体300通过开口端102穿入包覆腔101中,包覆腔101的四壁对测试用岩体300起到包覆的作用,防止测试用岩体300在试验过程中炸裂,而影响锚杆302的试验结果。换句话说,轴向限位结构200为上下开口的筒状,测试用岩体300套入筒状的轴向限位结构200中。筒的截面形状由测试用岩体300的结构决定。
为了便于模拟不同岩层中的锚杆302的受力情况,分别将不同组分的测试用岩体300放置到不同的对扣组件110中,多组对扣组件110组合在一起,将锚杆302贯穿到多组岩层中,进行试验。
此外,轴向限位结构200对测试用岩体300的轴向进行限位固定,从而在周向限位结构100和轴向限位结构200的配合下实现测试用岩体300的整体加固,以防试验过程中测试用岩体300的炸裂,从而影响试验结果。其中,轴向限位结构200的端部限位件210对周向限位结构100的两个开口端102进行封堵,采用连接件220,将置于两端的端部限位件210连接在一起,轴向加固。而且,连接件220置于周向限位结构100的外侧。
如图4所示,在本发明的一个可选实施例中,对扣组件110包括第一对扣件103和第二对扣件104,第一对扣件103和第二对扣件104可拆卸扣合连接在一起。其中,第一对扣件103包括第一腔105,第二对扣件104包括第二腔106,第一腔105与第二腔106形成包覆腔101。
也就是说,第一对扣件103包括第一连接面111,第二对扣件104包括第二连接面112,第一连接面111和第二连接面112贴合后连接在一起,使第一腔105和第二腔106成为一体。
此外,在本发明的另一个可选实施例中,第一对扣件103和第二对扣件104结构相同,且镜像对称连接。也就是说,第一连接面111和第二连接面112贴合后在一条直线上。第一容腔与第二容腔的容积相等。
继续参考图4,具体地,在本发明的可选实施例中,第一对扣件103包括第一侧板107、第二侧板108和第三侧板109,第一侧板107和第二侧板108垂直连接在第三侧板109的两端,第一侧板107和第二侧板108置于第三侧板109的同侧,且长度相等。
同理,第二对扣件104与第一对扣件103结构相同,也包括第一侧板107、第二侧板108和第三侧板109,且连接方式相同。第一对扣件103与第二对扣件104连接状态下,两个第一侧板107相接在同一平面内,两个第二侧板108相接在同一个平面内,两个第三侧板109平行。测试用岩体300在安装时,可置于第一对扣件103的第一腔105内,然后再将第二对扣件104扣在测试用岩体300上,最后将第一对扣件103和第二对扣件104连接。
此外,在本发明的其它实施例中,第一侧板107和第二侧板108设置有法兰沿120,法兰沿120用于连接第一对扣件103和第二对扣件104。法兰沿120垂直于第一侧板107和第二侧板108,第一对扣件103和第二对扣件104扣合时两个法兰沿120接触的面为第一连接面111和第二连接面112。在本实施例中,法兰沿120上开有孔,螺栓穿过两个法兰沿120的孔将其连接在一起。
具体而言,法兰沿120是沿着第一对扣件103和第二对扣件104的长度方向设置的,在法兰沿120上等间距开有孔。
如图3和图5所示,进一步地,在本发明的一个实施例中,端部限位件210包括第一端板201和第二端板202,第一端板201和第二端板202分别置于周向限位结构100的两侧开口端102。其中,第一端板201和第二端板202的中心开有通孔203。具体来说,在周向限位结构100的首部的开口端102和未部的开口端102分别采用第一端板201和第二端板202封堵。并且置于周向限位结构100的包覆腔101中的测试用岩体300的锚杆302的两端分别穿过第一端板201的通孔203和第二端板202的通孔203。
继续参考图3,在本发明的另一个实施例中,连接件220为螺纹杆,螺纹杆贯穿第一端板201和第二端板202,螺纹连接杆的两端安装有紧固件。螺纹杆将周向限位机构始末两端的第一端板201和第二端板202贯穿连接,一方面可以将多组对扣组件110固定在一起,另一以方面在轴向固定测试用岩体300。其中,紧固件可以采用螺母。螺母置于第一端板201和第二端板202的外侧,旋紧在螺纹杆上。
进一步来说,在本发明的其它可选实施例中,连接件220包括四根螺纹杆,四根螺纹杆分别贯穿第一端板201和第二端板202的四角。
具体来说,第一端板201和第二端板202为结构相同的矩形板,在第一端板201和第二端板202的四角上均开有四个安装孔204,四根螺纹杆分别穿过对应的安装孔204。四根螺纹杆彼此平行,四根螺纹杆置于周向限位结构100的外侧。也就是说,四根螺纹杆将周向限位结构100置于其中,形成包围结构。
此外,在本发明的另一个可选实施例中,螺纹杆与对扣组件110的轴线平行。也就是说,螺纹杆与锚杆302平行。
本发明的测试架400通过加锚岩体置于周向限位结构的对扣组件的包覆腔中对测试用岩体的四周进行包覆,然后通过周向限位结构的端部限位件封堵在对扣组件的开口端,通过连接件将对扣组件两端的端部限位件连接在一起,从而对测试用岩体的轴向进行固定,实现在锚杆加载试验的过程中,测试用岩体不会提前发生破坏失效,使锚杆达到预期剪切效果。
继续参考图1,针对本发明的冲击力施加装置500而言,置于中部的测试用岩体300的正上方,而两侧的测试用岩体300置于台面上。在冲击力施加装置500对中部的测试用岩体300施加冲击力时,中部的测试用岩体300会下落,锚杆302受到测试用岩体300两个端面的剪切力,发生形变甚至断裂。例如,冲击力施加装置500基于落锤式冲击试验机,通过落锤式冲击试验机来实现不同冲击能量的落锤冲击。第一力传感器501为冲击力传感器置于落锤的底部中心位置,落锤自由落体施加冲击能量,冲击力传感器采集落锤冲击过程中的冲击力。
进一步地,针对本发明的摄像装置600而言,在本发明的一些实施例中,摄像装置600包括高速摄像机610和强光灯630,调整高速摄像机610和强光灯630角度和位置,确保高速摄像机610能够清晰记录测试用岩体300动态变形破坏过程,同时获取冲击力施加装置500和中部的测试用岩体300的位移信息。其中,第二力传感器301获取中部直接受力的测试用岩体300的冲击力数据。在图中用虚线指引放置位置,便于理解。
根据第一力传感器501采集的冲击力施加装置500的冲击力数据和摄像装置600采集的冲击力施加装置500的位移信息,得到冲击力施加装置500的冲击力-位移曲线;根据第二力传感器301采集的中部的测试用岩体300的冲击力数据和摄像装置600采集的中部的测试用岩体300的位移信息,得到中部的测试用岩体300的冲击力-位移曲线;以及摄像装置600捕捉的冲击过程中冲击力施加装置500下落和测试用岩体300变形破坏过程的图像信息,来分析锚杆302置于岩体时在冲击载荷下的抗剪力性能,从而为矿用锚杆302的合格判定提供试验依据。
继续参考图1,在本发明的一个实施例中,测试用岩体300性能测试系统还包括第三力传感器410组,第三力传感器410组设置在锚杆302上。通过第三力传感器410组可以获得各个测试用岩体300与锚杆302的作用力,从而绘制出各个测试用岩体300与锚杆302的作用力时程曲线。
进一步地,在本发明的一个可选实施例中,第三力传感器410组包括至少三个第三力传感器410,每个第三力传感器410分别置于不同的测试用岩体300内。也就是说,各个第三力传感器410沿轴向设置在锚杆302上,一个第三力传感器410置于一个测试用岩体300中。
更具体而言,两侧测试用岩体300中的第三力传感器410置于锚杆302下部即远离冲击力施加装置500一侧,中部测试用岩体300中的第三力传感器410置于锚杆302上部即靠近冲击力施加装置500一侧。
此外,在本发明的另一个可选实施例中,测试用岩体300性能测试系统还包括第四力传感器420组,包括至少两个第四力传感器420,每个第四力传感器420分别置于靠近测试架400两侧的测试用岩体300上。其中,第四力传感器420组以及第二力传感器301用于获得各个测试用岩体300与测试架400的作用力。从而绘制出各个测试用岩体300与测试架400的作用力时程曲线。其中,第四力传感器420置于两侧的测试用岩体300的底部。
在本发明的其它实施例中,测试用岩体300性能测试系统还包括光纤传感器430,光纤传感器430设置在锚杆302上,并且跨越两个测试用岩体300。即测试两个测试用岩体300的交接处,受到剪力变形情况。其中,光纤传感器430可以为光纤光栅传感器,采集锚杆302受力后,双剪力部位的挠度大小。
另外,也可以再锚杆302的两端测试用岩体300的端面部分设置光纤传感器430获取挠度值,以做参考。
进一步地,在本发明的其它可选实施例中,测试用岩体300性能测试系统还包括超声波监测装置440,超声波监测装置440分别设置在首个测试用岩体300的前端面和末个测试用岩体300的后端面。超声波监测装置440监测冲击过程中测试用岩体300内部波速变化,反映其内部裂缝扩展和变形破坏情况。绘制出测试用岩体300的声波时程曲线。
例如,超声波监测装置440包括超声波发射器和接收器,在始末两端的测试用岩体300上分别设置超声波发射器和接收器。
在本发明的一个实施例中,测试用岩体300性能测试系统还包括轴力传感器450,轴力传感器450安装在锚杆302的端部。其中,轴力传感器450可以螺纹连接在锚杆302的螺纹部分。轴力传感器450采集冲击过程锚杆302的轴力。绘制出锚杆302轴力时程曲线。
另外,在本发明的另一个实施例中,测试用岩体300性能测试系统还包括位移传感器620,位移传感器620置于中部测试用岩体300下方。记录中部测试用岩体300的最终下沉位移,校验摄像装置600获得最终位移数据,将两个数据进行对比。例如,位移传感器620可以为激光位移计。在图中用虚线指引放置位置,便于理解。
如图6所示,本发明还提供了一种测试方法,步骤包括:
S1:在锚杆302上安装第三力传感器410组和光纤传感器430;通过第三力传感器410组可以获得各个测试用岩体300与锚杆302的作用力,从而绘制出各个测试用岩体300与锚杆302的作用力时程曲线。光纤传感器430采集锚杆302受力后,双剪力部位的挠度大小。
S2:在三个测试用岩体300安装第二力传感器301、第四力传感器420组、超声波检测装置;第四力传感器420组以及第二力传感器301用于获得各个测试用岩体300与测试架400的作用力。超声波监测装置440监测冲击过程中测试用岩体300内部波速变化,反映其内部裂缝扩展和变形破坏情况。
S3:将锚杆302贯穿三个测试用岩体300,并将三个测试用岩体300安装在测试架400上,并对锚杆302预紧;
S4:将轴力传感器450安装在锚杆302的一端;轴力传感器450采集冲击过程锚杆302的轴力。
S5:对中间位置的测试用岩体300施加冲击力;并得到整个冲击力变化数据。在本发明的实施例中,可以采用第一力传感器置于施加冲击力的装置下方,从而获得整个冲击力变化数据。
S6:获取中间位置的测试用岩体300的位移数据以及所施加的冲击力的位移数据;通过在测试用岩体的测试架的外部的一侧设置摄像机获得位移数据。
S7:获取第三力传感器410组、光纤传感器430、第二力传感器301、第四力传感器420组、超声波检测装置以及轴力传感器450数据并进行分析。利用已知软件进行分析,计算得出加锚岩体在冲击过程中的各类力和位移曲线,生成加锚岩体内部裂缝分布图。同时对采集得到的各项数据进行对比分析,得出不同锚杆302材质、预紧扭矩和冲击能量对加锚岩体抗剪力学性能的具体影响规律。
本发明的测试方法可测试不同锚杆材质、冲击能量及预紧扭矩下测试用岩体的抗剪力学性能,从而为冲击地压巷道锚杆支护中锚杆材质的选择以及预紧扭矩数值确定提供参考。
本发明提供的加锚岩体性能测试系统,通过采用至少三块的测试用岩体置于测试架中,通过冲击力施加装置对中部的测试用岩体施加冲击力,采用第一力传感器和摄像装置获取的信息得到冲击力施加装置的冲击力-位移曲线,采用第二力传感器和摄像装置获得信息得到中部的测试用岩体的冲击力-位移曲线以及摄像装置捕捉的冲击过程图像信息分析锚杆置于岩体时在冲击载荷下的抗剪力性能。
进一步,在本发明提供的测试方法中,由于具备如上所述的加锚岩体性能测试系统,因此同样具备如上所述的各种优势。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种加锚岩体性能测试系统,包括锚杆和测试用岩体,所述锚杆贯穿所述测试用岩体,其特征在于,还包括:
测试架,至少三块所述测试用岩体安装在所述测试架内,所述锚杆贯穿三块所述测试用岩体和所述测试架;
冲击力施加装置,置于中部所述测试用岩体上方,用于对中部所述测试用岩体施加冲击力,所述冲击力施加装置的底部安装有第一力传感器;
摄像装置,设置在中部所述测试用岩体一侧,用于获取所述冲击力施加装置和中部所述测试用岩体的运动过程数据;
其中,中部所述测试用岩体靠近所述冲击力施加装置的一端设置有第二力传感器。
2.根据权利要求1所述的加锚岩体性能测试系统,其特征在于,所述测试架包括周向限位结构和轴向限位结构,
其中,周向限位结构,包括至少三组对扣组件,所述对扣组件形成包覆腔和开口端,所述对扣组件的所述开口端顺次接触排布,所述开口端置于所述包覆腔的两侧,所述包覆腔用于容纳所述测试用岩体;
轴向限位结构,包括端部限位件和连接件,所述端部限位件置于所述对扣组件的所述开口端,所述连接件连接所述端部限位件。
3.根据权利要求1所述的加锚岩体性能测试系统,其特征在于,还包括第三力传感器组,所述第三力传感器组设置在所述锚杆上。
4.根据权利要求3所述的加锚岩体性能测试系统,其特征在于,所述第三力传感器组包括至少三个第三力传感器,每个所述第三力传感器分别置于不同的所述测试用岩体内。
5.根据权利要求1所述的加锚岩体性能测试系统,其特征在于,还包括第四力传感器组,包括至少两个第四力传感器,每个所述第四力传感器分别置于靠近所述测试架两侧的所述测试用岩体上。
6.根据权利要求1所述的加锚岩体性能测试系统,其特征在于,还包括光纤传感器,所述光纤传感器设置在所述锚杆上,并且跨越两个所述测试用岩体。
7.根据权利要求1所述的加锚岩体性能测试系统,其特征在于,还包括超声波监测装置,所述超声波监测装置分别设置在首个所述测试用岩体的前端面和末个所述测试用岩体的后端面。
8.根据权利要求1所述的加锚岩体性能测试系统,其特征在于,还包括轴力传感器,所述轴力传感器安装在所述锚杆的端部。
9.根据权利要求1所述的加锚岩体性能测试系统,其特征在于,还包括位移传感器,所述位移传感器置于中部所述测试用岩体下方。
10.一种测试方法,其特征在于,包括:
在锚杆上安装第三力传感器组和光纤传感器;
在三个测试用岩体安装第二力传感器、第四力传感器组、超声波检测装置;
将所述锚杆贯穿三个所述测试用岩体,将三个所述测试用岩体安装在测试架上,并对锚杆预紧;
将轴力传感器安装在所述锚杆的一端;
对中间位置的所述测试用岩体施加冲击力,并得到整个冲击力变化数据;
获取中间位置的所述测试用岩体的位移数据以及所施加的冲击力的位移数据;
获取所述第三力传感器组、所述光纤传感器、所述第二力传感器、所述第四力传感器组、所述超声波检测装置以及所述轴力传感器数据并进行分析。
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