CN208398853U - 锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置，该试验装置包括试验墩台、锚杆、锚杆垫板、楔形块和锁紧装置。本实用新型设计利用楔形块夹在锚杆垫板和锚固表面之间使得锚杆垫板产生不同情况的倾斜，以此来达到模拟岩面不平整度的目的；整体试验装置结构简单，操作简便，在室内进行试验过程中准确地表达了工程现场的实际情况，测得的试验数据可靠，具有广泛的应用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及岩土工程试验技术领域，具体涉及一种锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置。
背景技术
在隧道与地下工程发展的过程中及施工过程中时常会遇到各式各样的复杂地质和环境条件，由于这些复杂的地址条件和环境条件，实际工程中锚杆1通常与洞壁成一定角度打入围岩，或者是因为隧道开挖后，由于施工工艺的限制，洞壁可能出现超挖以及欠挖的现象，从而导致洞壁的不平整，致使垫板与锚杆1 成非垂直状态。岩面不平整是很常见的情况，这就要求室内试验也应尽量模拟岩面不平整的情况以更好地达到现场情况的要求。
实用新型内容
针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置及运用该装置的试验方法。
为达到上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案为：
提供一种锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置，其包括试验墩台、锚杆、锚杆垫板、楔形块和锁紧装置，试验墩台包括锚固表面，且从锚固表面上开设有延伸入试验墩台内供锚杆插入的预留孔；锚杆垫板为拱形板结构，锚杆垫板的顶端开设有供锚杆贯穿的通孔；锚杆垫板的底端包括第一挤压台和第二挤压台，楔形块插入第一挤压台与锚固表面之间；锚杆穿过通孔插入预留孔内，锁紧装置套设于锚杆上，且与锚杆垫板的顶端接触；锚杆垫板与锚固表面的锚杆上设置有测力传感元件，测力传感元件与传感元件接收仪电连接。
进一步地，锚杆垫板的顶端设置有锁紧面，锁紧装置安装于锁紧面上。
进一步地，锁紧装置为与锚杆螺纹配合的锁紧螺母。
进一步地，第一挤压台与锚固表面之间插入两块楔形块，两块楔形块分布于锚杆的两侧。
进一步地，第一挤压台与锚固表面和第二挤压台和锚固表面之间均插入有楔形块；两块楔形块之间形成“凹”面。
进一步地，从锚固表面上开设有倾斜的延伸入试验墩台内的预留孔。
进一步地，锚杆垫板为平板结构。
本实用新型的有益效果为：本方案运用在锚杆测试试验中，分析锚杆在岩面不平整情况下的变形情况；锚杆插入试验墩台的预留孔内，通过锁紧装置对锚杆和锚杆垫板进行锁紧；由于锚杆垫板与锚固表面之间插入有楔形块，这样使得锚杆垫板相对于锚固表面之间形成一定的角度，模拟出了锚固表面不平整的情况，并通过测力传感元件和传感元件接收仪检测锚杆应力变形情况，得出试验数据；改变楔形块插入的深度，锚杆垫板相对于锚固表面之间形成的角度不同，传感元件接收仪检测到的锚杆应力变形情况也不同，即可得到多组不同试验数据。
锚杆垫板上端设置的锁紧面，可使锁紧装置对锚杆垫板的受力均匀，增加试验的准确性；将锁紧装置设置成锁紧螺母，试验时可通过手动操作，降低了试验成本和操作难度；在第一挤压台与锚固表面之间插入两块楔形块，可以使楔形块对锚杆垫板的挤压受力更加均匀；第一挤压台与锚固表面和第二挤压台和锚固表面之间均插入有楔形块，可成功模拟岩面为“凹”面情况下的锚杆应力变形情况；锚杆插入倾斜的预留孔内，模拟出当锚杆垫板与锚杆在非垂直状态下的时候，锚杆的应力变形情况。
本实用新型设计合理，利用楔形块夹在锚杆垫板和锚固表面之间，使得锚杆垫板相对于锚固表面倾斜一定的角度，以此来达到模拟岩面不平整度的目的，进而使模拟出了锚杆垫片与锚杆处于非垂直的状态；整体试验装置结构简单，试验方法操作简便，在室内进行试验的过程中准确的表达了工程现场的实际情况，测得的试验数据可靠，具有广泛的应用价值。
附图说明
图1为锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置的示意图。
图2为锚杆垫板的结构示意图。
图3为锚杆测试中模拟岩面不平整度的模拟试验示意图。
图4为模拟岩面多种不平整度的示意图。
其中，1、锚杆，2、预留孔，3、试验墩台，4、锚杆垫板，5、锁紧装置，6、楔形块，7、第一挤压台，8、通孔，9、第二挤压台，10、锚固表面，11、锁紧面。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
如图1和图2所示，锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置包括试验墩台3、锚杆1、锚杆垫板4、楔形块6和锁紧装置5，试验墩台3上的锚固表面10，上开设有延伸入试验墩台3内的供锚杆1插入的预留孔2；锚杆垫板4为拱形板结构，锚杆垫板4的顶端开设有供锚杆1贯穿的通孔8；锚杆垫板4底端包括第一挤压台7和第二挤压台9，楔形块6插入第一挤压台7与锚固表面10之间；锚杆1穿过通孔8插入预留孔2内，锁紧装置5套设于锚杆1上，且与锚杆垫板4的顶端接触；锚杆垫板4与锚固表面10之间的锚杆1上设置有测力传感元件，测力传感元件与传感元件接收仪电连接。
本方案优选，在锚杆垫板4的顶端设置有锁紧面11，锁紧装置5与锁紧面 11接触；优选锁紧装置5为与锚杆1螺纹配合的锁紧螺母；第一挤压台7和锚固表面10之间插入有两块楔形块6，且两块楔形块6分布于锚杆1的两侧，第一挤压台7与锚固表面10和第二挤压台9和锚固表面10之间均可插入有楔形块6；使两块楔形块6之间形成“凹”面；测力传感元件采用应变片，应变片与应变仪电连接。
本方案运用在锚杆1测试试验中，分析锚杆1在岩面不平整情况下的受力情况和变形情况；锚杆1插入试验墩台3的预留孔2内，通过锁紧装置5对锚杆1和锚杆垫板4进行锁紧；由于锚杆垫板4与锚固表面10之间插入有楔形块 6，这样使得锚杆垫板4相对于锚固表面10之间形成一定的角度，模拟出锚固表面10不平整的情况，并通过应变仪记录锚杆1的应力变形情况，得出试验数据；改变楔形块6插入的深度，锚杆形垫板4相对于锚固表面10之间成的角度也随之改变，其应变情况也不同，即可得到多组不同试验数据。
锚杆垫板4上端设置的锁紧面11，可使锁紧装置5对锚杆垫板4的受力均匀，增加试验的准确性；将锁紧装置5设置成锁紧螺母，试验时可通过手动操作，锁紧锚杆垫片4，降低试验成本和操作难度；在第一挤压台7与锚固表面10之间插入两块楔形块6，可以使楔形块6对锚杆垫板的挤压受力均匀；第一挤压台7与锚固表面10和第二挤压台9和锚固表面10之间均插入有楔形块6，模拟在“凹”面的情况下的试验情况。
如图3所示，本方案还可在试验墩台3上开设倾斜的预留孔2，锚杆1倾斜的插入预留孔2内，通过锁紧螺母对锚杆垫板4进行锁紧，检测当锚杆1倾斜的插入预留孔2内时，锚杆1的应力变形情况；弧形结构的锚杆垫板4还可更换成平板结构的锚杆垫板4。
如图4所示，该锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置的试验方法，包括以下步骤：
S1：将试验墩台3进行固定安装，再将锚杆1插入试验墩台3内的预留孔2 内，安装锚杆垫板4和锁紧装置5；
S2：将楔形块6插入第一挤压台7和锚固表面10之间，接着锁紧装置5锁紧锚杆垫板4；
S3：测量第一挤压台7相对于锚固表面10的距离，计算出锚杆垫板4相对于锚固表面10的倾斜角度为15°，记录应变仪上的应力变形数据，得到一组数据；
S4：数据记录完成后，锁紧装置5松开锚杆垫板4，继续插入楔形块6，使锚杆垫板4相对于锚固表面10的倾斜角度为30°，记录应变仪上的应力变形数据，得到另外一组数据；
S5：根据步骤S4，改变锚杆垫板4相对于锚固表面10的倾斜角度为45°时，记录应变仪上的应力变形数据；
S6：步骤S5结束后，锁紧装置5松开锚杆垫板4，在第二挤压台9与锚固表面10和第一挤压台7与锚固表面10之间均插入楔形块6，并且两块楔形块6 插入的深度相同；记录应变仪上的应力变形数据，并对试验数据进行记录。
当锚杆插入倾斜设置的预留孔内，锚杆垫板通过锁紧装置进行锁紧，锚杆垫板4与锚杆1之间处于非垂直状态，应变仪上的测试到应力变形数据。
综上所述，本实用新型设计合理，利用楔形块6夹在锚杆垫板4和锚固表面10之间使得锚杆垫板4相对于锚固表面10产生不同情况的倾斜，以此来达到模拟岩面不平整度的目的，进而使模拟出了锚杆垫片4与锚杆1处于非垂直的状态；整体试验装置结构简单，试验方法操作简便，在室内进行试验的过程中准确的表达了工程现场的实际情况，测得的试验数据可靠，具有广泛的应用价值。
Claims (7)
1.一种锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置，其特征在于，包括试验墩台(3)、锚杆(1)、锚杆垫板(4)、楔形块(6)和锁紧装置(5)，所述试验墩台(3)包括锚固表面(10)，且从锚固表面(10)上开设有延伸入试验墩台内供锚杆(1)插入的预留孔(2)；所述锚杆垫板(4)为拱形板结构，且锚杆垫板(4)的顶端开设有供锚杆(1)贯穿的通孔(8)；所述锚杆垫板(4)的底端包括第一挤压台(7)和第二挤压台(9)，所述楔形块(6)插入第一挤压台(7)与锚固表面(10)之间；所述锚杆(1)穿过通孔(8)插入预留孔(2)内，所述锁紧装置(5)套设于锚杆(1)上，且与锚杆垫板(4)的顶端接触；所述锚杆垫板(4)与锚固表面(10)的锚杆(1)上设置有测力传感元件，所述测力传感元件与传感元件接收仪电连接。
2.根据权利要求1所述的锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置，其特征在于，所述锚杆垫板(4)的顶端设置有锁紧面(11)，所述锁紧装置(5)安装于锁紧面(11)上。
3.根据权利要求1所述的锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置，其特征在于，所述锁紧装置(5)为与锚杆(1)螺纹配合的锁紧螺母。
4.根据权利要求1所述的锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置，其特征在于，所述第一挤压台(7)与锚固表面(10)之间插入两块楔形块(6)，两块所述楔形块(6)分布于锚杆(1)的两侧。
5.根据权利要求1所述的锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置，其特征在于，所述第一挤压台(7)与锚固表面(10)和第二挤压台(9)和锚固表面(10)之间均插入有楔形块(6)；两块楔形块(6)之间形成“凹”面。
6.根据权利要求1所述的锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置，其特征在于，从所述锚固表面(10)上开设有倾斜的延伸入试验墩台内的预留孔(2)。
7.根据权利要求1所述的锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置，其特征在于，所述锚杆垫板(4)为平板结构。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821100051.1U CN208398853U (zh) | 2018-07-11 | 2018-07-11 | 锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置 |
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| CN201821100051.1U CN208398853U (zh) | 2018-07-11 | 2018-07-11 | 锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置 |
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| CN201821100051.1U Active CN208398853U (zh) | 2018-07-11 | 2018-07-11 | 锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN208398853U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108613652A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-10-02 | 西南交通大学 | 锚杆测试中模拟岩面不平整度的试验装置及方法 |
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2018
- 2018-07-11 CN CN201821100051.1U patent/CN208398853U/zh active Active
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