CN215262868U - 一种适用于临空面宽阔的岩体变形试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于临空面宽阔的岩体变形试验装置，属于岩土试验测试领域。所述的岩体变形试验装置包括加压装置、传力装置、测量装置和承压板，所述传力装置包括地锚组件、反力梁和连接耳板，地锚组件设置有两组，两组地锚组件分别设置于反力梁的两端，地锚组件用于将反力梁与岩体连接；通过将传力装置直接安装到与被测岩体部位同一侧的岩壁上，进而能够解决临空面宽阔的岩体变形试验无法安装反力装置或反力安装难度大的问题，避免在大断面隧洞内设置试验装置横跨整个洞径的情况。同时，在断面隧洞内，一方面可避免因试验装置横跨安装后占用大量洞内空间、影响洞内施工作业，另一方面可减小传力装置的相应结构尺寸。

Description

一种适用于临空面宽阔的岩体变形试验装置

技术领域

本实用新型涉及岩土试验测试领域，尤其涉及一种适用于临空面宽阔的岩体变形试验装置。

背景技术

岩体变形参数是工程设计中的一项重要岩体力学参数，是大坝工程、边坡工程和地下洞室工程的工地地质评价、岩体稳定性分析、结构设计的重要参数。水电工程前期勘测设计阶段，大中型水电工程的坝址枢纽区和厂房枢纽区岩体变形参数通常在勘探平硐内开展系统的现场承压板变形试验，以获得可靠的岩体变形参数，对于引水线路枢纽区的岩体变形参数通常采取工程类比法确定。水电工程施工阶段，大坝开挖的建基面和地下洞室不同地段的地质条件可能与前期存在较大差异，设计者如何及时动态调整和优化设计方案，需要快速获取现场实际揭示岩体的力学参数，尤其是变形参数。

就常规的岩体变形参数试验而言，通常是在勘探平洞内布置刚性承压试验，主要设备有加压装置、传力装置、测量装置等。由于其勘探平洞的洞径较小，一般洞径在2m左右，因此其加压装置可直接横跨洞径设置，即加压装置的一端抵紧到被测岩体部位的岩体表面，另一端抵紧到对侧的洞壁上进行加压试验。但对于施工期临空面宽阔的岩体，比如大坝建基面、边坡开挖面和大断面隧洞的岩体，现场载荷试验装置存在无法安装反力装置或反力装置安装难度大的问题，同时，在隧洞施工期内，采用常规岩体变形试验装置还存在试验耗费时间较长、占用洞内场地、影响洞内施工作业的问题。所以，常规岩体变形试验装置难以满足临空面宽阔的岩体变形试验要求。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种适用于临空面宽阔的岩体变形试验装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于临空面宽阔的岩体变形试验装置，包括加压装置、传力装置、测量装置和承压板，所述传力装置包括地锚组件、反力梁和连接耳板，地锚组件设置有两组，两组地锚组件分别设置于反力梁的两端，每组地锚组件包括两根锚杆，并且每组地锚组件内的两根锚杆分别设置于反力梁的两侧，连接耳板扣压在反力梁外侧面上，锚杆的一端锚固到对应的岩体内，锚杆的另一端穿过设置于连接耳板上的穿孔后与锚具连接，通过锚杆将反力梁与围岩连接传力；在被测岩体部位的岩体表面垫设承压板，并且反力梁的中部位置横跨在被测岩体部位的上方，加压装置的一端抵紧到承压板上，加压装置的另一端抵紧到反力梁的中部位置；所述测量装置通过固定安装组件被固定安装，测量装置上的测量部位与承压板的表面配合进行测量。

进一步的是：所述加压装置为液压千斤顶。

进一步的是：所述测量装置为千分表；千分表的测头与承压板的表面抵紧配合，并且千分表的测杆的伸缩方向与加压装置的加载方向一致。

进一步的是：每根锚杆包括锚固杆和连接杆，锚固杆的一端锚固到对应的岩体内，锚固杆的另一端外露后与连接杆的一端连接，连接杆的另一端穿过连接耳板上的穿孔后与锚具连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置传力装置由地锚组件、反力梁和连接耳板组成，这样可将传力装置直接安装到与被测岩体部位同一侧的岩壁上，进而能够解决临空面宽阔的岩体变形试验无法安装反力装置或反力安装难度大的问题，避免在大断面隧洞内设置试验装置横跨整个洞径的情况。同时，在大断面隧洞内，一方面可避免试验过程中，因试验装置横跨安装后占用大量洞内空间，影响洞内施工作业；另一方面，由于无需横跨洞径设置，因此可减小传力装置的相应结构尺寸，尤其适用于临空面宽阔的岩体变形参数试验。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种适用于临空面宽阔的岩体变形试验装置的主视图；

图2为图1的右侧方向示意图；

图中标记为：加压装置1、传力装置2、测量装置3、地锚组件4、反力梁5、连接耳板6、承压板7、锚杆8、锚具9、锚固杆10、连接杆11、固定安装组件12。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

需要说明，若本实用新型中有涉及方向性指示用语，如上、下、左、右、前、后的方向、方位用语，是为了利于构件间相对位置联系的描述，非为相关构件、构件间位置关系的绝对位置特指，仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。若本实用新型中有涉及数量的用语，如“多”、“多个”、“若干”等，具体指的是两个及两个以上。

本实用新型所述的一种适用于临空面宽阔的岩体变形试验装置，包括加压装置1、传力装置2、测量装置3和承压板7，其特征在于：所述传力装置2包括地锚组件4、反力梁5和连接耳板6，地锚组件4设置有两组，两组地锚组件4分别设置于反力梁5的两端，每组地锚组件4包括两根锚杆8，并且每组地锚组件4内的两根锚杆8分别设置于反力梁5的两侧，连接耳板6扣压在反力梁5外侧面上，锚杆8的一端锚固到对应的岩体内，锚杆8的另一端穿过设置于连接耳板6上的穿孔后与锚具9连接，通过锚杆8将反力梁5与岩体连接传力；在被测部位的岩体表面垫设承压板7，并且反力梁5的中部位置横跨在被测岩体部位的上方，加压装置1的一端抵紧到承压板7上，加压装置1的另一端抵紧到反力梁5的中部位置；所述测量装置3通过固定安装组件12被固定安装，测量装置3上的测量部位与承压板7的表面配合进行测量。这样，本实用新型中，通过设置传力装置2由地锚组件4、反力梁5和连接耳板6组成，这样可将传力装置2直接安装到与被测岩体部位同一侧的岩壁上，进而能够解决临空面宽阔的岩体变形试验无法安装反力装置或反力安装难度大的问题，避免在大断面隧洞内设置试验装置横跨整个洞径的情况。同时，在大断面隧洞内，一方面可避免试验过程中，因试验装置横跨安装后占用大量洞内空间，影响洞内施工作业；另一方面，由于无需横跨洞径设置，因此可减小传力装置的相应结构尺寸，尤其适用于临空面宽阔的岩体变数试验。

更具体的，参照附图中所示，本实用新型中通过设置传力装置2由地锚组件4、反力梁5和连接耳板6组成，并且采用两组地锚组件4将反力梁5的两端，并通过与连接耳板6连接后扣接在反力梁5的端部上实现反力梁5与岩体的连接，形成大致呈门形的结构，这样即可在反力梁5的中部与被测岩体部位之间安装加压装置1，由反力梁5提供对加压装置1的支撑作用，然后通过承压板7后作用的被测岩体部位上，实现对岩体的加载。不失一般性的，地锚组件4与岩体的连接部位应当距离被测岩体部位有一定的距离，这样才能尽量避免地锚组件4与岩体之间的作用力影响到岩体的试验结果；一般可设置地锚组件4与岩体的连接部位之间的距离为1～1.5m即可。

更具体的，本实用新型中的所述加压装置1具体可设置为液压千斤顶。

更具体的，本实用新型中的测量装置3是用于测量在加压过程中的岩体变形量数据，具体则是通过测量承压板7的位移量实现对岩体变形量的测量；因此测量装置3只需要测量承压板7在实验过程中的相应位移量即可；当然，该位移量一般与岩体的加载作用力方向一致。

更具体的，本实用新型中可具体设置所述测量装置3为千分表；相应的千分表的测头与承压板7的表面抵紧配合，并且千分表的测杆的伸缩方向与加压装置1的加载作用力方向一致。当然，不失一般性的，千分表应当被固定安装，如参照附图中所示，可具体设置固定安装组件12用于固定安装千分表。如固定安装组件12可以为一根钢筋，然后将钢筋的两端同时固定到被测岩体部位外围一定距离外的岩体上，然后在将千分表固定安装到该钢筋上，这样即可实现千分表的固定安装。

更具体的，本实用新型中的锚杆8的作用是用于一端锚固到岩体内，另一端作为与反力梁5连接的端部。具体的，本实用新型可设置每根锚杆8包括锚固杆10和连接杆11，即锚杆8由两根杆组成，锚固杆10的一端锚固到对应的岩体内，锚固杆10的另一端外露后与连接杆11的一端连接，连接杆11的另一端穿过连接耳板6上的穿孔后与锚具9连接。这样，在安装过程中，可预先设置锚固杆10和连接杆11为分体结构，可先对锚固杆10进行锚固安装，之后在连接上连接杆11，这样可避免安装锚固杆10的过程中造成对连接杆11的破坏。更具体的，锚固杆10和连接杆11之间的连接可采用如焊接等常规的固定连接方式实现。

Claims (4)

1.一种适用于临空面宽阔的岩体变形试验装置，包括加压装置(1)、传力装置(2)、测量装置(3)和承压板(7)，其特征在于：所述传力装置(2)包括地锚组件(4)、反力梁(5)和连接耳板(6)，地锚组件(4)设置有两组，两组地锚组件(4)分别设置于反力梁(5)的两端，每组地锚组件(4)包括两根锚杆(8)，并且每组地锚组件(4)内的两根锚杆(8)分别设置于反力梁(5)的两侧，连接耳板(6)扣压在反力梁(5)外侧面上，锚杆(8)的一端锚固到对应的岩体内，锚杆(8)的另一端穿过设置于连接耳板(6)上的穿孔后与锚具(9)连接，通过锚杆(8)将反力梁(5)与围岩连接传力；在被测岩体部位的岩体表面垫设承压板(7)，并且反力梁(5)的中部位置横跨在被测岩体部位的上方，加压装置(1)的一端抵紧到承压板(7)上，加压装置(1)的另一端抵紧到反力梁(5)的中部位置；所述测量装置(3)通过固定安装组件(12)被固定安装，测量装置(3)上的测量部位与承压板(7)的表面配合进行测量。

2.如权利要求1所述的一种适用于临空面宽阔的岩体变形试验装置，其特征在于：所述加压装置(1)为液压千斤顶。

3.如权利要求1所述的一种适用于临空面宽阔的岩体变形试验装置，其特征在于：所述测量装置(3)为千分表；千分表的测头与承压板(7)的表面抵紧配合，并且千分表的测杆的伸缩方向与加压装置(1)的加载方向一致。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的一种适用于临空面宽阔的岩体变形试验装置，其特征在于：每根锚杆(8)包括锚固杆(10)和连接杆(11)，锚固杆(10)的一端锚固到对应的岩体内，锚固杆(10)的另一端外露后与连接杆(11)的一端连接，连接杆(11)的另一端穿过连接耳板(6)上的穿孔后与锚具(9)连接。

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