CN211013827U - 一种实现剪切作用的锚杆拉拔试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及锚杆拉拔试验装置技术领域，具体涉及一种实现剪切作用的锚杆拉拔试验装置，包括矩形框架，所述矩形框架的底部固接有底板，还包括加压机构、均匀受力机构和锚杆拉拔机构；所述加压机构设于矩形框架的顶部和两侧上，加压机构包括承载纵梁和锚具，所述承载纵梁对称焊接在矩形框架的顶部和左右两侧上，所述锚具对称设于同侧的两个承载纵梁上；所述均匀受力机构设于矩形框架的内部，均匀受力机构包括支撑架；本实用新型具有设计合理、结构简单、操作方便、加载效果好的特点；克服了在进行锚杆拉拔试验时锚固体处于受围压状态而无法模拟实际情况中受剪切作用的应力状态，使实验结果与工程实际应用中的锚杆受力有很大偏差的现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及锚杆拉拔试验装置技术领域，具体涉及一种实现剪切作用的锚杆拉拔试验装置。
背景技术
近年来，随着我国城市化进程的不断推进以及交通运输业的快速发展，隧道及地下工程建设行业也获得了广阔的发展空间，巷道作为隧道施工的主要组成部分，担负着整个隧道正常的施工生产、通风和行人的重要任务。
为了更好地保证地下隧道的安全施工，有效的支护巷道及硐室围岩，提高锚杆支护质量，保证支护强度，必须对锚固力影响因素及粘结界面应力传递和变化规律进行研究，发展并丰富锚固支护技术。采用实验对锚固的实际情况进行模拟，通过相关参数测试对锚固力及锚固系统进行研究，是研究锚杆支护理论和支护技术的一种重要途径。
现有的模拟实验装置针对在剪切作用下锚杆拉拔试验的很少，多数锚杆拉拔试验不用实验装置，或为了固定锚固体及进行相关力学参数测试而设置简易实验平台。在以往的实验中，锚固体处于自由状态，这就导致进行锚杆拉拔试验时，无法模拟锚固岩体在实际情况中受到剪力时的状态，使拉拔的效果与实际效果有较大偏差；在现场虽然可以进行真实条件下的拉拔检测，但往往受到空间、安全等条件的限制，如锚杆的粘结界面破坏状态、剪应力分布及变化情况等难以观察和监测。特别是在受掘进及开采影响的不稳定岩体中，锚固岩体的三维应力状态不断变化，锚固也受采动压影响发生变化甚至破坏。多数锚固破坏现象发生在应力条件不断变化的岩体中。所以通过实验的方法对锚固体受剪切作用状态进行模拟，监测锚固相关参数变化情况有助于对支护效果进行评估，为生产实践提供科学依据。基于此，本实用新型设计了一种实现剪切作用的锚杆拉拔试验装置，以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种实现剪切作用的锚杆拉拔试验装置，以解决上述背景技术中提出的锚杆拉拔试验时，无法模拟锚固岩体在实际情况中受到剪力时的状态，使拉拔的效果与实际效果有较大偏差，同时拉拔检测往往受到空间、安全等条件限制的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种实现剪切作用的锚杆拉拔试验装置，包括矩形框架，所述矩形框架的底部固接有底板，还包括加压机构、均匀受力机构和锚杆拉拔机构；
所述加压机构设于矩形框架的顶部和两侧上，加压机构包括承载纵梁和锚具，所述承载纵梁对称焊接在矩形框架的顶部和左右两侧上，所述锚具对称设于同侧的两个承载纵梁上；
所述均匀受力机构设于矩形框架的内部，均匀受力机构包括支撑架，所述支撑架对称焊接在底板的顶部；
所述锚杆拉拔机构设于矩形框架的前后两侧。
优选的，所述锚具靠近矩形框架内部的一端上设有千斤顶，对称的两个所述千斤顶之间通过滑动梁连接。
优选的，左右两侧所述千斤顶通过支撑架保持水平放置，两个所述支撑架上均设有长槽。
优选的，所述均匀受力机构还包括第一加载板和模拟材料，所述第一加载板分别对称设于底板顶部的前后两侧上，四个第一加载板均通过螺栓对称螺纹连接在底板的顶部，每个第一加载板的外侧均与三组千斤顶对应设置，所述模拟材料设于两个第一加载板之间。
优选的，所述模拟材料的上方设有第二加载板，所述第二加载板的数量为两个。
优选的，所述锚杆拉拔机构包括锚杆和拉拔仪，所述锚杆设于模拟材料上，锚杆和模拟材料形成了一个锚固体，所述拉拔仪设于矩形框架的前后两侧。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型具有设计合理、结构简单、操作方便、加载效果好的特点；克服了在进行锚杆拉拔试验时锚固体处于受围压状态而无法模拟实际情况中受剪切作用的应力状态，使实验结果与工程实际应用中的锚杆受力有很大偏差的现象。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型的正视图；
图3为本实用新型的右视图；
图4为本实用新型的俯视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-矩形框架，2-底板，301-承载纵梁，302-锚具，303-千斤顶，304-滑动梁，401-支撑架，402-第一加载板，403-模拟材料，404-螺栓，405-第二加载板，501-锚杆，502-拉拔仪。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种实现剪切作用的锚杆拉拔试验装置，包括矩形框架1，矩形框架1的底部固接有底板2，还包括加压机构、均匀受力机构和锚杆拉拔机构；加压机构设于矩形框架1的顶部和两侧上，加压机构包括承载纵梁301和锚具302，承载纵梁301对称焊接在矩形框架1的顶部和左右两侧上，锚具302对称设于同侧的两个承载纵梁301上；均匀受力机构设于矩形框架1的内部，均匀受力机构包括支撑架401，支撑架401对称焊接在底板2的顶部；锚杆拉拔机构设于矩形框架1的前后两侧。
其中，锚具302靠近矩形框架1内部的一端上设有千斤顶303，对称的两个千斤顶303之间通过滑动梁304连接。
通过千斤顶303和滑动梁304之间的配合设置，能够保证每组千斤顶303同步移动。
其中，左右两侧千斤顶303通过支撑架401保持水平放置，两个支撑架401上均设有长槽。
其中，均匀受力机构还包括第一加载板402和模拟材料403，第一加载板402分别对称设于底板2顶部的前后两侧上，四个第一加载板402均通过螺栓404对称螺纹连接在底板2的顶部，每个第一加载板402的外侧均与三组千斤顶303对应设置，模拟材料403设于两个第一加载板402之间。
通过模拟材料403和第一加载板402之间的配合，以确保侧向千斤顶303加压时，模拟材料403可以均匀受力。
其中，模拟材料403的上方设有第二加载板405，第二加载板405的数量为两个。
其中，锚杆拉拔机构包括锚杆501和拉拔仪502，锚杆501设于模拟材料403上，锚杆501和模拟材料403形成了一个锚固体，拉拔仪502设于矩形框架1的前后两侧。
通过锚杆501和拉拔仪502之间的配合，拉拔仪502能在锚杆501受剪切力的同时为锚杆501提供拉拔力。
本实施例的一个具体应用为：滑动梁304在承载纵梁301上滑动以改变每组千斤顶303的位置，在进行模拟材料403填充时，将顶面的千斤顶303滑至一侧，便于模拟材料403的填充，填充完成后，在模拟材料403上方放置两块第二加载板405，以确保顶部千斤顶303加压时模拟材料403可以均匀受力；
填充完成后，将顶部千斤顶303滑动至所需位置再进行加载。加载时，通过锚具302来固定滑动梁304，拉拔仪502能在锚杆501受剪切力的同时为锚杆501提供拉拔力。
将装置左右两侧每侧千斤顶分为两区，左侧前三组为A区，左侧后三组为B区，右侧前三组为C区，右侧后三组为D区；装置上部千斤顶同样分为两区，前三组为E区，后三组为F区。六个区域千斤顶同时施加相同大小的力，为锚杆模拟围压状态。在此基础上，同时增大A区和D区的荷载，即可对模拟材料施加剪力，也可同时增大B区和C区的荷载来施加剪力，具体用法可按照试验需要来操作。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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实用新型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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种实现剪切作用的锚杆拉拔试验装置，包括矩形框架(1)，所述矩形框架(1)的底部固接有底板(2)，其特征在于：还包括加压机构、均匀受力机构和锚杆拉拔机构；
所述加压机构设于矩形框架(1)的顶部和两侧上，加压机构包括承载纵梁(301)和锚具(302)，所述承载纵梁(301)对称焊接在矩形框架(1)的顶部和左右两侧上，所述锚具(302)对称设于同侧的两个承载纵梁(301)上；
所述均匀受力机构设于矩形框架(1)的内部，均匀受力机构包括支撑架(401)，所述支撑架(401)对称焊接在底板(2)的顶部；
所述锚杆拉拔机构设于矩形框架(1)的前后两侧。
2.如权利要求1所述的实现剪切作用的锚杆拉拔试验装置，其特征在于：所述锚具(302)靠近矩形框架(1)内部的一端上设有千斤顶(303)，对称的两个所述千斤顶(303)之间通过滑动梁(304)连接。
3.如权利要求2所述的实现剪切作用的锚杆拉拔试验装置，其特征在于：左右两侧所述千斤顶(303)通过支撑架(401)保持水平放置，两个所述支撑架(401)上均设有长槽。
4.如权利要求1所述的实现剪切作用的锚杆拉拔试验装置，其特征在于：所述均匀受力机构还包括第一加载板(402)和模拟材料(403)，所述第一加载板(402)分别对称设于底板(2)顶部的前后两侧上，四个第一加载板(402)均通过螺栓(404)对称螺纹连接在底板(2)的顶部，每个第一加载板(402)的外侧均与三组千斤顶(303)对应设置，所述模拟材料(403)设于两个第一加载板(402)之间。
5.如权利要求4所述的实现剪切作用的锚杆拉拔试验装置，其特征在于：所述模拟材料(403)的上方设有第二加载板(405)，所述第二加载板(405)的数量为两个。
6.如权利要求1所述的实现剪切作用的锚杆拉拔试验装置，其特征在于：所述锚杆拉拔机构包括锚杆(501)和拉拔仪(502)，所述锚杆(501)设于模拟材料(403)上，锚杆(501)和模拟材料(403)形成了一个锚固体，所述拉拔仪(502)设于矩形框架(1)的前后两侧。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113607554A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-11-05 | 中国地质调查局武汉地质调查中心 | 一种玄武岩纤维筋锚索综合锚固性能测试装置及方法 |
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2019
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| CN113607554A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-11-05 | 中国地质调查局武汉地质调查中心 | 一种玄武岩纤维筋锚索综合锚固性能测试装置及方法 |
| CN113607554B (zh) * | 2021-06-16 | 2023-08-04 | 中国地质调查局武汉地质调查中心 | 一种玄武岩纤维筋锚索综合锚固性能测试装置及方法 |
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