專利名稱：一種錨桿受力狀態(tài)測試的試驗(yàn)平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于巖土錨固測力裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及在礦山、隧道、邊坡、基坑等工程中錨桿受離層剪切影響下界面應(yīng)力分布規(guī)律研究的室內(nèi)試驗(yàn)平臺。
背景技術(shù)：
錨固技術(shù)作為一種優(yōu)越的巖土體加固技術(shù)方法，越來越廣泛的應(yīng)用于各種工程領(lǐng)域，但錨固機(jī)理的研究仍明顯滯后于錨固技術(shù)的發(fā)展，特別是在離層擴(kuò)展初期，離層處于剪切破壞狀態(tài)時(shí)錨桿在離層處界面應(yīng)力分布規(guī)律尚需進(jìn)一步研究，其對于錨固機(jī)理研究、支護(hù)設(shè)計(jì)以及巖體穩(wěn)定性分析具有重要意義?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室測試中，普遍采用拉拔試驗(yàn)進(jìn)行錨桿界面應(yīng)力測試，試驗(yàn)過程中錨桿外露端直接承受拉力，使錨桿從基體中向外拔出。在錨固體中預(yù)制離層，在拉拔過程中， 預(yù)制離層處于剪切狀態(tài)下的錨桿受力狀態(tài)未知，難以獲得在工程巖體加固后離層剪切狀態(tài)下的錨桿界面應(yīng)力分布規(guī)律。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在解決上述問題，提供了一種錨桿受力狀態(tài)測試的試驗(yàn)平臺，其采用的技術(shù)方案如下一種錨桿受力狀態(tài)測試的試驗(yàn)平臺，包括拉力傳感器、連接構(gòu)件、錨固體、第一剪切壓塊、第二剪切壓塊、試驗(yàn)機(jī)水平加載裝置和試驗(yàn)機(jī)油缸；所述錨固體包括基層、離層、錨桿、粘結(jié)劑、應(yīng)變片和靜態(tài)電阻應(yīng)變儀；所述錨桿頂端通過連接構(gòu)件與拉力傳感器連接，所述錨桿設(shè)于基層和離層中并通過粘結(jié)劑與基層和離層固接，所述第一剪切壓塊與離層相接觸并對離層施以徑向力，所述第二剪切壓塊與基層相接觸并對基層施以徑向力，所述第一剪切壓塊和第二剪切壓塊均與試驗(yàn)機(jī)水平加載裝置連接且施力方向相反，所述應(yīng)變片設(shè)于錨桿上并通過數(shù)據(jù)傳輸線與靜態(tài)電阻應(yīng)變儀連接，所述試驗(yàn)機(jī)油缸設(shè)于基層底部并對基層施以軸向力。在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，還包括球頭軸承，所述連接構(gòu)件通過球頭軸承與拉力傳感器連接。在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，還包括上承接板、下承接板和連接桿，所述上承接板固接于基層底面，所述下承接板與試驗(yàn)機(jī)油缸固接，所述上承接板與下承接板通過連接桿連接。在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述錨桿的側(cè)面沿軸向方向開設(shè)有兩條凹槽，凹槽以錨桿的軸線為鏡像線鏡像對稱，應(yīng)變片設(shè)于凹槽中。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)通過試驗(yàn)平臺結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在錨桿界面應(yīng)力測試時(shí)，使錨固體在受到軸向拉拔力的過程中承受剪切載荷，與工程實(shí)際中錨桿受離層剪切時(shí)的受力狀況相符，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，并具備進(jìn)行多種組合加載條件下的錨桿應(yīng)分布規(guī)律測試功能。
圖I :本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(帶剖面)；圖2 :本實(shí)用新型所述錨固體的的結(jié)構(gòu)示意圖(帶剖面)；圖3 :本實(shí)用新型所述上承接板的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4 :本實(shí)用新型所述下承接板的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5 :本實(shí)用新型所述第一剪切壓塊的正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6 :本實(shí)用新型所述第一剪切壓塊的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7 :本實(shí)用新型所述第一剪切壓塊的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8 :本實(shí)用新型所述第二剪切壓塊的正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖9 :本實(shí)用新型所述第二剪切壓塊的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖10 :本實(shí)用新型所述第二剪切壓塊的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；符號說明I.拉力傳感器，2.固定卡夾，3.連接構(gòu)件，4.錨固體，5.連接桿，6.上承接板，
7.第一剪切壓塊，8.第二剪切壓塊，9.試驗(yàn)機(jī)水平加載裝置，11.下承接板，12.試驗(yàn)機(jī)油缸，20.離層，21.粘結(jié)劑，22.錨桿，23.凹槽，24.應(yīng)變片，25.基層。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明如圖I至圖10所示，本實(shí)用新型的一種錨桿受力狀態(tài)測試的試驗(yàn)平臺，包括拉力傳感器I、連接構(gòu)件3、錨固體4、第一剪切壓塊7、第二剪切壓塊8、試驗(yàn)機(jī)水平加載裝置9和試驗(yàn)機(jī)油缸12，所述第一剪切壓塊7和第二剪切壓塊8是由鑄模加工而成；所述錨固體4包括基層25、離層20、錨桿22、粘結(jié)劑21、應(yīng)變片24和靜態(tài)電阻應(yīng)變儀；所述錨桿22采用外徑為Φ 18mm的螺紋鋼，所述錨桿22頂端通過連接構(gòu)件3與拉力傳感器I連接，所述錨桿22設(shè)于基層25和離層20中并通過粘結(jié)劑21與基層25和離層20固接，所述第一剪切壓塊7與離層20相接觸并對離層20施以徑向力，所述第二剪切壓塊8與基層25相接觸并對基層25施以徑向力，所述第一剪切壓塊7和第二剪切壓塊8均與試驗(yàn)機(jī)水平加載裝置9連接且施力方向相反，所述應(yīng)變片24設(shè)于錨桿22上并通過數(shù)據(jù)傳輸線與靜態(tài)電阻應(yīng)變儀連接，監(jiān)測加載過程中錨桿22桿體的應(yīng)變值變化量，以獲取錨桿22的受力狀態(tài),所述試驗(yàn)機(jī)油缸12設(shè)于基層25底部并對基層25施以軸向力。優(yōu)選的，還包括球頭軸承2，所述連接構(gòu)件3通過球頭軸承2與拉力傳感器I連接。優(yōu)選的，還包括上承接板6、下承接板11和連接桿5，所述上承接板6固接于基層25底面，所述下承接板11與試驗(yàn)機(jī)油缸12固接，所述上承接板6與下承接板11通過連接桿5連接。再進(jìn)一步，所述錨桿22的側(cè)面沿軸向方向開設(shè)有兩條凹槽23，凹槽23以錨桿22的軸線為鏡像線鏡像對稱，應(yīng)變片24設(shè)于凹槽23中。上面以舉例方式對本實(shí)用新型進(jìn)行了說明，但本實(shí)用新型不限于上述具體實(shí)施例，凡基于本實(shí)用新型所做的任何改動或變型均屬于本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種錨桿受力狀態(tài)測試的試驗(yàn)平臺，其特征在于，包括拉力傳感器(I)、連接構(gòu)件(3)、錨固體(4)、第一剪切壓塊(7)、第二剪切壓塊(8)、試驗(yàn)機(jī)水平加載裝置(9)和試驗(yàn)機(jī)油缸(12)； 所述錨固體(4)包括基層(25)、離層(20)、錨桿(22)、粘結(jié)劑(21)、應(yīng)變片(24)和靜態(tài)電阻應(yīng)變儀； 所述錨桿(22 )頂端通過連接構(gòu)件(3 )與拉力傳感器(I)連接，所述錨桿(22 )設(shè)于基層(25)和離層(20)中并通過粘結(jié)劑(21)與基層(25)和離層(20)固接，所述第一剪切壓塊(7 )與離層(20 )相接觸并對離層(20 )施以徑向力，所述第二剪切壓塊(8 )與基層(25 )相接觸并對基層(25)施以徑向力，所述第一剪切壓塊(7)和第二剪切壓塊(8)均與試驗(yàn)機(jī)水平加載裝置(9)連接且施力方向相反，所述應(yīng)變片(24)設(shè)于錨桿(22)上并通過數(shù)據(jù)傳輸線與靜態(tài)電阻應(yīng)變儀連接，所述試驗(yàn)機(jī)油缸(12)設(shè)于基層(25)底部并對基層(25)施以軸向力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種錨桿受力狀態(tài)測試的試驗(yàn)平臺，其特征在于還包括球頭軸承(2)，所述連接構(gòu)件(3)通過球頭軸承(2)與拉力傳感器(I)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種錨桿受力狀態(tài)測試的試驗(yàn)平臺，其特征在于還包括上承接板(6)、下承接板(11)和連接桿(5)，所述上承接板(6)固接于基層(25)底面，所述下承接板(11)與試驗(yàn)機(jī)油缸(12)固接，所述上承接板(6)與下承接板(11)通過連接桿(5)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種錨桿受力狀態(tài)測試的試驗(yàn)平臺，其特征在于所述錨桿(22)的側(cè)面沿軸向方向開設(shè)有兩條凹槽(23)，凹槽(23)以錨桿(22)的軸線為鏡像線鏡像對稱，應(yīng)變片(24)設(shè)于凹槽(23)中。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種錨桿受力狀態(tài)測試的試驗(yàn)平臺。其包括拉力傳感器、連接構(gòu)件、錨固體、第一剪切壓塊、第二剪切壓塊、試驗(yàn)機(jī)水平加載裝置和試驗(yàn)機(jī)油缸；錨固體包括基層、離層、錨桿、粘結(jié)劑、應(yīng)變片和靜態(tài)電阻應(yīng)變儀；錨桿通過連接構(gòu)件與拉力傳感器連接，錨桿設(shè)于基層和離層中，第一剪切壓塊與離層相接觸，第二剪切壓塊與基層相接觸，第一剪切壓塊和第二剪切壓塊均與試驗(yàn)機(jī)水平加載裝置連接，應(yīng)變片設(shè)于錨桿上并與靜態(tài)電阻應(yīng)變儀連接，試驗(yàn)機(jī)油缸對基層施以軸向力。它結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，在錨桿界面應(yīng)力測試時(shí)，與工程實(shí)際中錨桿的受力狀況相符，并具備進(jìn)行多種組合加載條件下的錨桿應(yīng)分布規(guī)律測試功能。
文檔編號G01N3/00GK202735156SQ201220394019
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者張澤, 趙同彬, 譚云亮 申請人:山東科技大學(xué)