[實用新型]圍壓控制型微型土釘錨桿拉拔試驗裝置

有效

• 申請號: 201120479731.0
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN202522483U
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 柴新軍
• 申請（專利權）人: 柴新軍
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10;G01N3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種土釘錨桿拉拔儀器，具體是提供一種圍壓控制型微型土釘錨桿拉拔試驗裝置。

背景技術

現有土釘錨桿拉拔儀器主要有如下幾部分組成：拉拔裝置、數據顯示記錄裝置等組成。其中拉拔裝置主要包括：錨桿夾頭、拉力計、液壓千斤頂。因為該錨桿拉拔儀器是針對野外現場生產使用為目的，因此，現有技術的主要技術指標為：

i)錨桿夾頭適應的土釘錨桿直徑一般為20mm～40mm，所對應的鉆孔直徑一般為40mm～120mm；

ii)拉力計的量程一般為5kN～200kN，精度最高為50N；

iii)拉拔力通過人工控制千斤頂來施加，拉拔速率人為因素影響較大，而拉拔力的大小與拉拔速率密切相關。

iv)現有技術無法量測控制土釘、錨桿周邊圍壓；一般按照上覆土層的厚度來進行粗略估算和設計，但實踐表明，周邊圍壓大小是影響抗拔力的關鍵因素之一，特別是在土釘錨桿直徑較小的情況下，拉拔過程中剪脹作用引起的圍壓變化非常突出，往往超過上覆自重壓力。

因此，現有拉拔技術設備應用于野外現場土釘錨桿的拉拔試驗是可行的，但在需要對微型土釘、錨桿(直徑大約為3mm～16mm)進行拉拔試驗、或者需要精確研究拉拔機理、影響因素時，現有土釘錨桿技術設備則存在如下不足或者缺陷：

1、錨桿夾頭難以適應小直徑(3mm～16mm)微型土釘、錨桿的夾持功能；

2、由于拉力計量程較大，因此精度較低，難以滿足微型土釘錨桿對精度的要求(如1N)；

3、拉拔速率通過千斤頂人為控制，拉拔速率非定常，影響拉拔試驗結果；特別是在需要定量化研究拉拔機理的微型土釘錨桿拉拔試驗中，影響更大。

圍壓大小是影響拉拔力的關鍵因素之一，但現有技術無法量測調節土釘錨桿周邊圍壓大小，一般采用估算的方式進行粗略估算和設計，但實踐表明，周邊圍壓大小是影響抗拔力的關鍵因素之一，特別是在土釘錨桿直徑較小的情況下，拉拔過程中剪脹作用引起的圍壓變化非常突出，往往超過上覆自重壓力。因此，現有技術在研究圍壓這一因素方面存在無法克服的問題。

發明內容

本實用新型是針對以上問題，提供一種圍壓控制型微型土釘錨桿拉拔試驗裝置，其解決了解決現有技術中如下幾個問題：(i)夾具夾持直徑難以適用于微型土釘錨桿(直徑3mm～16mm)的問題；(ii)拉拔速率人為控制非定常的問題；(iii)無法量測控制土釘錨桿周邊圍壓大小的問題。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種圍壓控制型微型土釘錨桿拉拔試驗裝置，包括支架，支架上方設置有土槽機構，所述土槽機構上方設置加壓機構，所述土槽機構一側設置應變控制式微型土釘錨桿拉拔儀。

加壓機構包括固定于支架上的反力框架，所述反力框架上設置氣缸機構，所述氣缸機構用于作用土槽機構內的土介質。

應變控制式微型土釘錨桿拉拔儀包括固定于支架上的應變控制式馬達驅動機構，所述應變控制式馬達驅動機構連接萬能夾頭，所述萬能夾頭上分別連接有位移計和拉力計。

本實用新型的圍壓控制型微型土釘錨桿拉拔試驗裝置，采用特殊構造土槽機構模擬土釘錨桿周邊介質，采用氣缸施加需要的圍壓；采用萬能夾頭夾持微型土釘錨桿(適應直徑3mm～16mm)，采用應變控制式馬達驅動進行勻速定常拉拔微型土釘錨桿，從而實現圍壓控制型土釘錨桿的拉拔試驗。

土槽機構：該土槽機構用來盛裝土介質，用來模擬土釘錨桿周邊介質；四周及底部采用鋼板制作，上部開口用來和圍壓施加系統連接。

加壓機構：加壓機構由反力框架、氣缸機構等構成；通過調節氣缸壓力，從而調節土槽中介質周邊的圍壓，實現定量化控制研究圍壓對土釘錨桿抗拔力的影響。

應變控制式微型土釘錨桿拉拔儀：主要由萬能夾頭、應變控制式馬達驅動機構構成。

輔助部件：

數據記錄裝置，和應變控制式微型土釘錨桿拉拔儀相連，實現對拉拔力、拉拔位移、垂直應力、垂直位移的自動檢測記錄；

與現有技術比較，本實用新型發明具有如下優點：

1、采用了土槽、反力框架、氣缸機構，可以實現調節控制土釘錨桿周邊圍壓的功能，從而實現研究圍壓如何影響土釘錨桿抗拔力的目的。

2、采用特殊設計的萬能夾頭，能夠適應小直徑(3mm～16mm)微型土釘、錨桿的夾持功能，能夠保證拉拔過程中夾持部位不松動、不滑移。

3、采用了與微型土釘錨桿抗拔力相適應的拉力計，拉力計精度高(約1N)，能夠很好的滿足微型土釘錨桿拉拔試驗過程中對精度的要求。