[實用新型]錨固系統工作機制二維可視化試驗裝置

有效

• 申請號: 201220275340.1
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN202614583U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 張傳慶;周輝;徐榮超;楊凡杰;盧景景
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00
• 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錨固系統工作機制二維可視化試驗裝置，屬巖土工程技術領域，該裝置可用于巖土工程中全長粘結型錨桿及相應錨固系統力學行為和工作機制的試驗研究中。

背景技術：

錨桿是巖土工程中應用最廣泛的支護加固方式，而全長粘結型錨桿則是應用最多的錨桿類型。被加固的巖土體稱為錨固體，錨桿和錨固體之間通過錨固劑或粘結劑膠結在一起。雖然這種類型錨桿應用非常廣泛，但相應錨固系統工作機制的揭示一直是該領域的一個研究難題。錨桿拉拔試驗是該問題研究中的主要試驗方法，至今仍被廣泛采用。傳統的試驗裝置通常將整個試樣置于一個密閉的試樣室中，錨桿通過錨固劑安裝在錨固體鉆孔中，僅錨桿被夾持部分外露。此時，錨桿安裝于鉆孔中，處于密閉狀態，無法直接觀察到拉拔過程中錨固劑、錨固體變形破裂的發育發展過程以及錨桿的變形過程，且由于鉆孔中錨桿與錨固劑交界面、錨固劑與錨固體交界面為圓弧面，且接觸面積非常小，精確監測非常困難，因此，這兩個交界面力學行為的認識和數學力學描述一直是該領域的一個關鍵難題。另外，傳統的試驗裝置的試樣室雖然也由加載板和固定板構成，但為避免鋼板接觸后無法將荷載傳遞至試樣側面，鋼板的長度和寬度通常小于試樣側面的長度和寬度，這樣必然在八個角處留有空白，對試樣受力的均勻性產生影響。

發明內容：

針對上述存在問題，本實用新型的目的在于提供一種錨固系統工作機制二維可視化試驗裝置。

本實用新型所采用的技術方案是：一種錨固系統工作機制二維可視化試驗裝置，試驗裝置由外框架、水平加載系統、垂直加載系統、水平固定系統、錨桿拉拔系統、監測系統和試樣室組成，試樣室呈構架結構，試樣室由左側加載板、頂部加載板、右側固定板、底板和角板構成，底板水平置放，左側加載板和右側固定板相互平行，左側加載板垂直置于底板一端上方，角板位于底板的另一端側壁，角板的厚度小于底板的厚度，右側固定板垂直放置在角板上方，頂部加載板與底板相互平行，頂部加載板一端活動接觸在左側加載板的內壁面上，頂部加載板的另一端活動置放在右側固定板的上端面，垂直加載系統位于頂部加載板的上方，水平加載系統位于左側加載板的外側，水平固定系統位于右側固定板的外側，右側固定板開有垂直于固定板壁面的錨桿外伸孔，試樣室前后側裝有攝像裝置，攝像裝置通過連接桿固定在底板上。

所述的角板作為右側固定板在下側的延長板，右側固定板長度和角板厚度之和與左側加載板的長度相等，左側加載板和頂部加載板寬度相等，右側固定板和角板的寬度比左側加載板寬2～4cm。

所述的攝像裝置鏡頭中心線與右側固定板上的錨桿外伸孔軸線平齊，且垂直于錨桿外伸孔的軸線。

由于采用了以上技術方案，本實用新型錨固系統工作機制二維可視化試驗裝置，試樣室采用構架結構，底板、左側加載板、頂部加載板、固定板和角板首尾依次搭接，預加載使得底板、左側加載板、頂部加載板和固定板組成的結構穩定后，抽出角板，使得水平和垂直方向加載過程中左側加載板在水平方向、頂部加載板在垂直方向自由移動，可有效避免傳統試樣室水平和垂直兩個方向加載中的空白角問題，由于采用所述試樣室結構，試樣室前后兩側無遮擋，在試樣室前后兩側設置攝像裝置，可全過程實時記錄試驗過程中錨桿、錨固劑和錨固體的響應，克服了傳統密閉試驗裝置無法直接觀察試驗過程的缺陷，攝像裝置通過連接桿固定在底板上，在整個拉拔試驗過程中保持不動，確保了圖像采集的穩定性和觀察部位的連續性。本實用新型的試驗裝置結構合理、拆卸方便，可實現對錨桿拉拔試驗過程中錨固系統各部分力學行為的全程觀測。

附圖說明：

圖1是本實用新型試驗裝置的結構示意圖。

圖2是本實用新型試樣室的示意圖。

具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型錨固系統工作機制二維可視化試驗裝置作進一步詳細的描述。

見附圖，本實用新型二維可視化試驗裝置由試樣室10、水平加載系統、垂直加載系統、水平固定系統、錨桿拉拔系統和監測系統組成。