[實(shí)用新型]含錨試件制備裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220061328.0
• 申請(qǐng)日: 2012-02-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202502004U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙同彬;譚云亮;李權(quán);陳云娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種巖石試件的制作技術(shù)。

背景技術(shù)

在巖土工程中，經(jīng)常遇到用錨桿或錨索進(jìn)行錨固加固。含錨體的巖土整體物理力學(xué)效應(yīng)試驗(yàn)研究是揭示巖土工程錨固機(jī)理的主要技術(shù)途徑，因此建立錨固理論模型可以作為巖土工程支護(hù)設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)的依據(jù)。建立錨固理論模型，需要在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行含錨巖石試件制備和對(duì)含錨巖石試件進(jìn)行力學(xué)實(shí)驗(yàn)。

目前，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行含錨巖石試件制備的基體材料通常可分為兩大類：一類是加工成型的原巖，另一類是通過(guò)各種材料配制的類巖石，而模擬錨桿則主要選用鉛絲、銅絲、鐵絲、楠竹等。若選擇原巖作為試件基體，受可選擇模擬模擬錨桿的材料性能的限制，含錨試件與巖土工程錨固原型之間很難滿足相似性，一般僅體現(xiàn)在模擬錨桿剛度大于基體剛度的情況。所以大多采用類巖石試件。

類巖石試件通常是這樣制備的，用若干天然材料，如鐵粉、重晶石粉、石膏粉、石灰粉、石英砂、河砂、粘土、木屑等，和人工材料如水泥、氧化鋅、石蠟、松香、酒精、白乳膠、樹(shù)脂等，按照一定的比例混合而成漿液制成不同力學(xué)性能的類巖石試塊基體。

再制備含錨巖石試件時(shí)，多采用先在類巖石試塊基體上鉆孔、后安裝模擬錨桿的方法；由于類巖石試塊基體尺寸較小，在鉆孔過(guò)程中導(dǎo)致基體開(kāi)裂或損傷破壞極為常見(jiàn)，在一定程度上影響了后期的含錨試件試驗(yàn)結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種含錨試件的制備裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種含錨試件制備裝置，由底座、圓臺(tái)筒、活塞體和壓頭所組成；所述的底座為一個(gè)中心設(shè)有圓凸臺(tái)的圓盤，圓凸臺(tái)上布置有用于固定模擬錨桿的小孔眼，底座上的圓凸臺(tái)直徑與試件直徑相同；所述的圓臺(tái)筒由三等份圓弧筒合在一起構(gòu)成，并用套環(huán)箍緊；圓臺(tái)筒的內(nèi)徑與底座圓柱直徑相同，圓臺(tái)筒的粗端安放在底座上；所述的活塞體為帶中心通孔的圓柱，中心通孔且與底座孔眼位置相對(duì)應(yīng)，活塞體的外徑略小于圓臺(tái)筒內(nèi)徑；所述的壓頭為一個(gè)凸形體，其小截面端布置有與底座孔眼位置相對(duì)應(yīng)的壓頭孔眼。

利用上述裝置制作含錨試件的方法，包括以下步驟：

第一步，首先將模擬錨桿插入底座孔眼內(nèi)，然后將圓臺(tái)筒安放到底座上，并用套環(huán)箍緊。

第二步，將配制好的類巖石材料混合攪拌均勻，分次裝入圓臺(tái)筒內(nèi)，一次裝入量約為圓臺(tái)筒高度的1/5，將活塞體放入圓臺(tái)筒內(nèi)，并使模擬錨桿穿過(guò)活塞體中心通孔，通過(guò)敲擊或起落活塞體搗實(shí)混合料，依次進(jìn)行裝料、搗實(shí)工序，直至達(dá)到設(shè)計(jì)的試件高度為止。

第三步，將裝好料的圓臺(tái)筒與底座一起放到壓力機(jī)上，再將壓頭的小截面對(duì)準(zhǔn)圓臺(tái)筒，并使模擬錨桿穿入壓頭孔眼內(nèi)，然后進(jìn)行加載壓制；加載壓制時(shí)，壓力機(jī)先位移控制，位移速度為0.5mm/min，待力達(dá)到2～3KN時(shí)再轉(zhuǎn)為力控制，力速度為0.05KN/S，使壓力緩慢增加到預(yù)定的壓力值，然后再穩(wěn)定壓力2min，即完成試件的壓制成型。

第四步，依次卸掉套環(huán)、拆下壓頭和圓臺(tái)筒，取出壓制成型的含錨試件，切掉試件兩端露出的多余模擬錨桿頭，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間養(yǎng)護(hù)即可進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn)測(cè)試。

本實(shí)用新型可使含錨類巖石試件一次成型，可以形成基體與模擬錨桿的多種組合方式，更容易制備出滿足力學(xué)性能相似比的含錨試件，可為巖土及礦山工程錨固理論研究提供理想的試驗(yàn)試件。這種一次成型的含錨試件制備方法優(yōu)點(diǎn)在于，既能避免鉆模擬錨桿孔對(duì)錨固基體的損傷破壞，又簡(jiǎn)化了含錨試件制備的程序。

本實(shí)用新型模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝拆卸方便，脫模效果好，并可根據(jù)試驗(yàn)方案壓制出不同布錨方式的試件。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2是底座的俯視圖；

圖3是活塞體的俯視圖；

圖4是圓臺(tái)筒的主視圖；

圖5是下套環(huán)的主視圖；

圖6是上套環(huán)的主視圖；

圖7是壓頭的主視圖。

圖中，1-模擬錨桿，2-試件，3-壓頭，4-圓臺(tái)筒，5-底座，6a-下套環(huán)，6b-上套環(huán)，7a-底座孔眼，7b-活塞孔眼，7c-壓頭孔眼，8-活塞體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的含錨類巖石試件模具進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

一種含錨試件制備裝置，由底座5、圓臺(tái)筒4、活塞體8和壓頭3所組成；