[發(fā)明專利]一種非金屬抗浮錨桿蠕變?cè)囼?yàn)加載裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310476174.0
• 申請(qǐng)日: 2013-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN103510552A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白曉宇;張明義;張亞妹;閆楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D33/00
• 分類號(hào): E02D33/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所 37104
• 代理人: 張世功

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于原位試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種非金屬抗浮錨桿蠕變?cè)囼?yàn)加載裝置，用于測(cè)量和分析非金屬抗浮錨桿的蠕變變形。

背景技術(shù)：

隨著城市地下空間的開發(fā)利用，建筑物的基礎(chǔ)埋深不斷增加，抗浮問(wèn)題變得越來(lái)越突出，相比于降排地下水、加載壓重、抗浮樁等抗浮技術(shù)措施，抗浮錨桿具有地層適應(yīng)性強(qiáng)，分散應(yīng)力，便于施工，節(jié)約造價(jià)，在硬質(zhì)巖土層中承載力大等優(yōu)勢(shì)。玻璃纖維增強(qiáng)聚合物（GFRP）錨桿的出現(xiàn)，為巖土錨固增添了新的手段，特別是GFRP材料優(yōu)異的耐腐蝕及抗電磁干擾的特性，解決了困擾巖土錨固界的難題。根據(jù)錨桿所處環(huán)境及建（構(gòu)）筑物對(duì)耐久性要求，錨桿可分為臨時(shí)性錨桿及永久性錨桿，永久性錨桿要求錨桿的使用壽命為幾十年甚至上百年，抗浮錨桿屬于永久性錨桿。現(xiàn)有技術(shù)中錨桿的設(shè)計(jì)比較關(guān)心錨桿的拉拔力即錨桿的位移行為，很少關(guān)心錨桿的時(shí)間效應(yīng)行為，永久性錨桿的設(shè)計(jì)，往往通過(guò)提高安全系數(shù)的方式進(jìn)行,帶有很大的盲目性；錨桿在長(zhǎng)期拉力作用下，由于蠕變變形造成錨固力的損失，其變形與時(shí)間的關(guān)系稱為錨桿的蠕變，錨桿的蠕變情況由蠕變系數(shù)反映，目前在工程中,對(duì)錨桿的基本試驗(yàn)做得較多，蠕變?cè)囼?yàn)做得較少,而錨桿的長(zhǎng)期抗拔能力，是工程技術(shù)人員十分關(guān)注的，特別在永久性錨桿設(shè)計(jì)中，現(xiàn)場(chǎng)錨桿蠕變?cè)囼?yàn)對(duì)于研究錨桿拉拔的時(shí)間效應(yīng)特征非常重要，長(zhǎng)期抗拔力是永久性錨桿必不可少的參數(shù)，因此，尋求設(shè)計(jì)一種非金屬抗浮錨桿蠕變?cè)囼?yàn)加載裝置，對(duì)于確定錨桿的長(zhǎng)期抗拔承載力，研究錨桿拉拔的時(shí)間效應(yīng)特征具有十分重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)提供一種非金屬抗浮錨桿蠕變?cè)囼?yàn)加載裝置，用于確定錨桿的長(zhǎng)期抗拔承載力，以便于研究錨桿拉拔的時(shí)間效應(yīng)特征。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)包括錨桿桿體、鋼套管、工字鋼、反力梁、鋼墊板、穿心千斤頂、彈簧、鋼板、錨索軸力計(jì)、錨具、百分表、L型有機(jī)玻璃、基準(zhǔn)梁、混凝土支墩和混凝土墊層；錨桿桿體為玻璃纖維增強(qiáng)聚合物（GFRP）全螺紋實(shí)心桿狀結(jié)構(gòu)，能增強(qiáng)錨桿桿體與錨固體之間的握裹力，提供足夠的錨固摩擦力；鋼套管的內(nèi)徑大于GFRP錨桿桿體的直徑，錨桿桿體與鋼套管以填充結(jié)構(gòu)膠的方式緊密粘結(jié)在一起，提供足夠的粘結(jié)力，防止加載過(guò)程中錨桿桿體材料的破壞，鋼套管的長(zhǎng)度由設(shè)計(jì)錨固力控制；兩根工字鋼的腹板垂直于混凝土墊層的上表面并對(duì)稱放置于錨桿桿體兩側(cè)，用于支撐反力梁，兩根工字鋼與錨桿桿體之間的距離為25—30cm，錨桿桿體位于兩根工字鋼的中心，保證錨桿桿體的軸心受拉，反力梁為兩根工字鋼焊接成的箱型截面，截面中心處制有預(yù)留孔洞，供錨桿桿體和鋼套管自由穿過(guò)，反力梁的中心與錨桿桿體中心重合；反力梁上側(cè)面制有鋼墊板，方形結(jié)構(gòu)的鋼墊板中間預(yù)留孔洞，供錨桿桿體和鋼套管穿過(guò)，鋼墊板、穿心千斤頂、彈簧、鋼板、錨索軸力計(jì)和錨具由下而上排列依次疊放于反力梁的上表面并套裝于鋼套管外側(cè)，并與錨桿桿體同軸心結(jié)構(gòu)，確保加載過(guò)程錨桿桿體的軸心受拉；錨具焊接在鋼套管的外側(cè)表面，為錨桿桿體的自由段提供足夠的鎖緊力，錨具的長(zhǎng)度與錨固力成正比；百分表架設(shè)結(jié)構(gòu)固定在錨桿桿體底部側(cè)面上的L型有機(jī)玻璃上，L型有機(jī)玻璃位于混凝土墊層上表面與錨桿桿體的交界面處，兩個(gè)L型有機(jī)玻璃通過(guò)結(jié)構(gòu)膠與錨桿桿體對(duì)稱式緊密粘結(jié)在一起；百分表的磁性表座安放在基準(zhǔn)梁上，基準(zhǔn)梁固定安放在混凝土支墩上，基準(zhǔn)梁為槽鋼型材，混凝土支墩放置于混凝土墊層上表面，距錨桿桿體的距離大于100cm，四個(gè)混凝土支墩圍繞錨桿桿體對(duì)稱擺放，每?jī)蓚€(gè)混凝土支墩上安放一根基準(zhǔn)梁，混凝土支墩的擺放使錨桿桿體與基準(zhǔn)梁的距離為20—30cm，基準(zhǔn)梁的安放保證百分表對(duì)稱安裝，安裝完成后，其百分表、L型有機(jī)玻璃和基準(zhǔn)梁應(yīng)不發(fā)生晃動(dòng)。

本發(fā)明在使用前，對(duì)穿心千斤頂、錨索軸力計(jì)進(jìn)行標(biāo)定保證試驗(yàn)過(guò)程中每級(jí)施加荷載量的準(zhǔn)確性；保證錨固段注漿固結(jié)體強(qiáng)度達(dá)到15MPa或達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%；在使用時(shí)，將錨桿桿體末端插入錨固體或混凝土墊層中，保證各部件緊密接觸，然后加載穿心千斤頂?shù)膲毫Γ⒖刂拼┬那Ы镯數(shù)纳仙啃∮?0cm，穿心千斤頂?shù)姆戳ψ饔迷诜戳α荷弦疱^桿桿體的位移，此時(shí)L型有機(jī)玻璃上的百分表的讀數(shù)即為錨桿位移，通過(guò)錨索軸力計(jì)控制穿心千斤頂?shù)姆戳Γㄟ^(guò)彈簧保證觀測(cè)時(shí)間內(nèi)荷載恒定。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，測(cè)試精度高，可操作性強(qiáng)；能保證錨桿軸心受拉，而不產(chǎn)生彎矩；并提供持久恒定的反力，對(duì)錨桿周圍的錨固體沒(méi)有約束作用，可直接測(cè)量錨桿位移，測(cè)試結(jié)果的代表性好。

附圖說(shuō)明：

附圖1為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。