CN203083882U - 一种通用型锚固界面剪切流变实验装置 - Google Patents

一种通用型锚固界面剪切流变实验装置 Download PDF

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高文华
彭辉
徐晓阳
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Abstract

本实用新型公开了一种通用型锚固界面剪切流变实验装置，包括传力柱、实验件和试验台，所述的实验件通过多根螺柱夹持在上承载板和下承载板之间，实验件的中心处设有一个锚杆，锚杆上端长出上承载板；所述传力柱上端与拉力传感器连接，下端与关节轴承连接，关节轴承通过连接件与锚杆上端连接；下承载板固装在试验台上；锚杆侧面上设有锚杆应变片，下端设有压力型锚杆承载体，锚杆通过周围的锚固剂与实验件连接；锚固剂与实验件接触面上沿锚杆轴线方向上设有多个锚固界面应变片。本实用新型结构简单，安装方便，在实验室条件下，可更好的模拟实际工况，能进行各种类型锚杆的拉拔蠕变试验，研究不同强度围岩的锚杆轴力、预应力随时间的变化规律。

Description

一种通用型锚固界面剪切流变实验装置
技术领域
本实用新型涉及一种流变实验装置，特别涉及一种通用型锚固界面剪切流变实验装置。 
背景技术
拉拔力检测是评价岩土工程锚杆支护锚固状态的常用方法，广泛应用于矿山、隧道、水库大坝等工程中。众所周知，锚固系统在宏观上由锚杆杆体、黏结材料和岩土体三种介质组成。无论哪一种锚固系统，力的传递方式均是由锚杆杆体传递到黏结材料，再由黏结材料传递到岩土体。锚杆和岩土体的相互作用均是通过它们之间的接触界面作为媒介完成的。大量的实验和工程实践表明，大多数软弱岩体中锚杆的失效是发生在岩土体和注浆体的界面、即锚固界面上，这个界面是锚固系统的薄弱部分。同时锚固系统的失稳并不是从一开始就出现的，而是一个渐变的过程，它与岩土体和锚固界面的流变密切相关。因此，开展软岩锚固界面剪切流变试验，研究其流变特性及其对荷载传递的影响，对指导软岩锚固工程的设计和长期稳定性控制具有重要的理论价值和实际意义。但是，现场实测经常受到环境条件的限制及多种不确定因素的影响，难以开展。相比较而言，实验室内的锚固拉拔实验更容易获得系统内部规律，从而为工程提供技术支持。目前，多为在普通的万能实验机上进行锚固体的拉拔测试，无法进行锚固体长期受力情况下的流变拉拔实验，且不能模拟实际工况。 
实用新型内容
    为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、安装方便且可更好地模拟实际工况的通用型锚固界面剪切流变实验装置。 
本实用新型采用的技术方案是：包括传力柱、关节轴承、连接件、实验件和试验台，所述的实验件通过多根螺柱夹持在上承载板和下承载板之间，实验件的中心处设有一个锚杆，锚杆上端长出上承载板；所述传力柱上端与拉力传感器连接，下端与关节轴承连接，关节轴承通过连接件与锚杆上端连接；下承载板固装在试验台上； 
所述的锚杆侧面上设有锚杆应变片，锚杆下端设有压力型锚杆承载体，锚杆通过周围的锚固剂与实验件连接，锚固剂与实验件接触面上沿锚杆轴线方向上设有多个锚固界面应变片，锚杆应变片和锚固界面应变片分别与应变仪连接。
上述的通用型锚固界面剪切流变实验装置中，所述的锚杆上实验件和连接件之间设有变形传感器。 
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，安装方便，在实验室条件下，可更好的模拟实际工况，能进行全长黏结性型、压力型等各种类型锚杆的拉拔蠕变试验，研究不同强度围岩的锚杆轴力、预应力随时间的变化规律。 
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。 
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。 
如图1所示，本实用新型包括传力柱2、关节轴承3、连接件4、实验件11和试验台15，所述的实验件11为混凝土制成，通过多根螺柱12加持在上承载板5和下承载板14之间，实验件11的中心处设有一个锚杆9，锚杆9上端长出上承载板5；所述传力柱2上端与拉力传感器1连接，下端与关节轴承3连接，关节轴承3通过连接件4与锚杆9的上端连接；锚杆9上实验件11和连接件4之间设有变形传感器6，下承载板14固装在试验台15上。 
所述的锚杆9侧面上设有锚杆应变片7，锚杆9下端设有压力型锚杆承载体13，锚杆9通过周围的锚固剂10与实验件11连接，锚固剂10与实验件11接触面上沿锚杆轴线方向上设有三个锚固界面应变片8，锚杆应变片7和锚固界面应变片8分别与应变仪连接。 
本实用新型的实验方法包括如下步骤： 
（1）先将实验件11夹持在上承载板5和下承载板14之间，并将下承载板14固装在试验台15。
（2）调整连接件4的高度，将锚杆9的上端与之相连。 
（3）连接变形传感器6。 
（4）将锚杆应变片7和锚固界面应变片8分别与应变仪连接。 
（5）启动控制系统，连接件4向上移动对锚杆9施加恒定拉力，实验件11处于流变拉拔状态。 
（6）记录试验过程中锚杆9拉拔位移和锚固界面的剪切位移，以及锚杆9所处应力状态随加载时间的变化情况。 

Claims (3)

1.一种通用型锚固界面剪切流变实验装置，其特征是：包括传力柱、关节轴承、连接件、实验件和试验台，所述的实验件通过多根螺柱夹持在上承载板和下承载板之间，实验件的中心处设有一个锚杆，锚杆上端长出上承载板；所述传力柱上端与拉力传感器连接，下端与关节轴承连接，关节轴承通过连接件与锚杆上端连接；下承载板固装在试验台上；
所述的锚杆侧面上设有锚杆应变片，锚杆下端设有压力型锚杆承载体，锚杆通过周围的锚固剂与实验件连接，锚固剂与实验件接触面上沿锚杆轴线方向上设有多个锚固界面应变片，锚杆应变片和锚固界面应变片分别与应变仪连接。
2.如权利要求1所述的通用型锚固界面剪切流变实验装置，其特征是：所述的锚杆上实验件和连接件之间设有变形传感器。
3.如权利要求1所述的通用型锚固界面剪切流变实验装置，其特征是：所述的实验件由混凝土制成。
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