[實用新型]用于模型試驗的微型預(yù)應(yīng)力錨索

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820187739.8
• 申請日: 2008-08-18
• 公開（公告）號: CN201247115Y
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱維申;李勇;孫林鋒;馬慶松;李術(shù)才;鄭文華
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: G01L1/00
• 分類號: G01L1/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 王吉勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種隧道、地鐵、地下廠房等地下工程的地質(zhì)力學(xué)模型試驗的支護(hù)錨具，尤其是一種用于地下工程的地質(zhì)力學(xué)模型試驗的微型預(yù)應(yīng)力錨索及其埋設(shè)和加載方法。

背景技術(shù)

以相似理論為基礎(chǔ)的模型試驗，起源于17世紀(jì)，經(jīng)過幾個世紀(jì)的發(fā)展和完善，到20世紀(jì)70年代，得到了空前的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，其應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及科學(xué)研究的所有學(xué)科。地下洞室模型試驗正是起始于這一時期，主要是由于交通、水電等工程中一些地下洞室的規(guī)模越來越大，需要認(rèn)真研究其圍巖的穩(wěn)定性。這種需要有力地促進(jìn)了地下洞室模型試驗的發(fā)展；反過來，地下洞室模型試驗解決了工程實際中的許多當(dāng)時難以解決的問題，推動了大型地下洞室工程的建設(shè)。在國內(nèi)，地下洞室模型試驗開始于20世紀(jì)70年代末期80年代初期，也是由于工程建設(shè)的需要而發(fā)展起來的。要進(jìn)行地質(zhì)力學(xué)模型試驗，就要有相應(yīng)的模型錨固裝置，因此，下面首先將國內(nèi)一些主要地質(zhì)力學(xué)模型試驗的錨索裝置簡單說明一下：

(1)巖石力學(xué)與工程學(xué)報(2007年，第26期)介紹了一種由螺栓和銅絲組成的錨索系統(tǒng)，該裝置由螺栓的進(jìn)程來控制錨索拉力的大小。其存在的主要問題是：錨索材料的彈性模量不能任意調(diào)節(jié)，找到嚴(yán)格符合相似率要求的模型錨索材料是很困難的，在模型試驗中需要把實際工程中的多根錨索合成一根，不能精確的模擬實際工程中的錨索分布；在相似率比較大的模型試驗中難以使用；對模型錨索拉力的控制也不夠精確。

(2)中國公路學(xué)報(2004，第3期)介紹了一種由螺栓和繩索組成的錨索系統(tǒng)，該裝置由滑輪-重物系統(tǒng)施加在繩索上的力來控制錨索拉力的大小。其施加錨索拉力的方法操作復(fù)雜，在模型試驗洞室開挖中很難使用。

(3)地下空間(2006，第6期)介紹了一種由螺栓和鋼絞線組成的錨索系統(tǒng)，該裝置由千斤頂來控制錨索拉力的大小。其施加錨索拉力的方法操作復(fù)雜，在模型試驗洞室開挖中很難使用。

上述試驗裝置及加載系統(tǒng)普遍存在如下缺點：

(1)所選錨索材料剛度比較固定，不能滿足各種相似率的要求。

(2)找到嚴(yán)格符合模型材料彈性模量相似率的錨索材料很困難，在模型試驗中需要把實際工程中的多根錨索合成一根，不能精確的模擬實際工程中的錨索分布；在相似率比較大的模型試驗中難以使用。

(3)所選錨索材料剛度一般比較大，在模型試驗相似率比較大的情況下，錨索的剛度不能滿足。

(4)錨索加載方法比較復(fù)雜，不能滿足在模型試驗洞室內(nèi)施工的工況要求。

實用新型內(nèi)容

本實用新型為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠滿足各種模型試驗工況要求，使模型試驗中的錨索根數(shù)和位置能夠與實際工程中一一對應(yīng)，尺寸能夠盡量小，也能夠盡量大，錨索預(yù)應(yīng)力的加載方法簡單精確的用于模型試驗的微型預(yù)應(yīng)力錨索及其埋設(shè)和加載方法。

本實用新型的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種用于模型試驗的微型預(yù)應(yīng)力錨索，包括調(diào)節(jié)螺栓、鋼絞線，調(diào)節(jié)螺栓的螺母固定在洞室邊墻上，螺栓旋入螺母中，共同作為錨索頭；鋼絞線穿過螺栓，并通過一薄片固定在螺栓頭上。鋼絞線的另一端與設(shè)于模型里面的內(nèi)錨固段里的彈簧相連接。

所述的螺栓上設(shè)有軸向通孔。

所述的內(nèi)錨固段由一個包有彈簧的封閉系統(tǒng)組成，封閉系統(tǒng)包括殼體、螺絲，殼體的兩端通過螺絲密封，殼體內(nèi)設(shè)有彈簧，彈簧的一端與其中一個螺絲固定連接，另一端與穿過另一螺絲的鋼絞線連接。

所述的螺絲上設(shè)有軸向通孔。

本實用新型具有以下優(yōu)點：

(1)通過改變鋼絞線和彈簧的長度，可以任意調(diào)節(jié)模型預(yù)應(yīng)力錨索尺寸，長度最小可以做到1cm，能夠最大可能的滿足模型試驗錨索和實際工程中的錨索一一對應(yīng)的要求，滿足模型試驗相似率要求。

(2)通過選擇彈簧剛度，可以控制模型預(yù)應(yīng)力錨索的預(yù)應(yīng)力范圍，能夠最大可能的滿足模型試驗錨索和實際工程中的錨索一一對應(yīng)的要求，滿足模型試驗各種相似率要求。

(3)模型錨索預(yù)應(yīng)力的控制方便、準(zhǔn)確，可以在較惡劣的工況下使用。

(4)該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于水利、交通、能源、礦山等工程領(lǐng)域的巖土地質(zhì)力學(xué)模型試驗研究。

附圖說明

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

其中1.薄片，2.螺栓，3.螺母，4.鋼絞線，5.螺絲，6.內(nèi)錨固段，7.彈簧，8.殼體。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。