[發明專利]框架錨桿邊坡錨固結構地震響應控制試驗裝置及施工方法

有效

• 申請號: 201410129593.1
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN103835324A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 董建華;王永勝;董旭光;王冰霞;劉彥東;張媛;吳意謙;代濤;袁方龍;王浩;楊志
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D5/74
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 董斌

1.框架錨桿邊坡錨固結構地震響應控制試驗裝置，包括振動臺（1）、模型箱（2）、框架（6）、普通錨桿（10）、控制錨桿（11），其特征在于：模型箱（2）通過螺栓（23）與振動臺（1）連接，模型箱（2）內裝有框架（6）和土體（32），土體（32）內埋設普通錨桿（10）和控制錨桿（11），框架（6）設置在土體（32）前，錨具（26）和墊板（27）將穿過框架（6）的普通錨桿（10）和控制錨桿（11）錨固框架（6）上，形成模擬支護邊坡，框架（6）和土體（32）之間安裝加速度計（30）和土壓力盒（31），框架（6）上安裝位移傳感器（29），普通錨桿（10）和控制錨桿（11）的自由段貼有應變片（28），通過通訊線（5）將應變片（28）、加速度計（30）和土壓力盒（31）與動態數據采集儀（4）連接，再與電腦（3）連接，通訊線（5）將位移傳感器（29）和控制錨桿（11）的變阻尼裝置（15）與電腦（3）連接。

2.根據權利要求1所述的框架錨桿邊坡錨固結構地震響應控制試驗裝置，其特征在于：控制錨桿（11）是將變阻尼裝置（15）通過螺栓（23）和擋板（13）固定連接在錨桿（12）上、并用套筒（22）將加長桿（21）和變阻尼裝置（15）的單桿活塞（20）連接，錨桿（12）和加長桿（21）分別穿過框架（6），在錨桿（12）上依次套上墊板（27）、錨固彈簧（14），用錨具（26）將其錨固于框架（6）上；在加長桿（21）上套上墊板（27）用螺帽（24）將其錨固于框架（6）上。

3.根據權利要求1所述的框架錨桿邊坡錨固結構地震響應控制試驗裝置，其特征在于：?變阻尼裝置（15）的液壓缸（16）采用單桿活塞（20），工作壓力為7MPa?，液壓缸（16）的尺寸規格：M20X40X100；電液伺服閥（19）采用流量為20cm³/min~3.5L/min的比例節流伺服閥。

4.?根據權利要求1所述的框架錨桿邊坡錨固結構地震響應控制試驗裝置，其特征在于：錨固彈簧（14）的剛度系數為200N/mm~400N/mm。

5.根據權利要求1所述的框架錨桿邊坡錨固結構地震響應控制試驗裝置，其特征在于：模型箱（2）為頂部和前部開口的長方體，底板邊緣設有與振動臺（1）連接的螺栓孔，頂部設有吊環。

6.根據權利要求1所述的框架錨桿邊坡錨固結構地震響應控制試驗裝置，其特征在于：電腦（3）和動態數據采集儀（4）放置于振動臺（1）之外。

7.根據權利要求1所述的框架錨桿邊坡錨固結構地震響應控制試驗裝置，其特征在于：控制錨桿（11）的施設位置能夠改變。

8.框架錨桿邊坡錨固結構地震響應控制試驗裝置的施工方法，其步驟為：

（1）根據相似比確定框架（6）、普通錨桿（10）和錨桿（12）的幾何尺寸；

（2）預制框架（6）：支模板、綁扎鋼筋和澆筑混凝土，同時預留普通錨桿（10）、錨桿（12）和加長桿（21）的出孔；

（3）預制普通錨桿（10）和錨桿（12）：根據計算錨固段的長度，用PVC管作為模板，將普通錨桿（10）和錨桿（12）插入PVC管內，澆筑混凝土，形成錨固段，養護完成后，拆掉PVC管；在自由段貼應變片（28），并用絕緣膠帶包扎保護；

（4）組裝變阻尼裝置（15）：在內裝單桿活塞（20）的液壓缸（16）內充填油液（17），用旁通管路（18）將電液伺服閥（19）和液壓缸（16）連接，充滿油液（17）并排氣調試，并在外套上護罩（25）；

（5）組裝控制錨桿（11）：在錨桿（12）的相應位置焊接擋板（13），將變阻尼裝置（15）用螺栓（23）固定在錨桿（12）的擋板（13）上，用套筒（22）連接加長桿（21）和單桿活塞（20）的活塞桿；

（6）將框架（6）吊到模型箱（2）內，按設計傾斜一定的角度，并用繩子暫時固定，在模型箱內（2）從底向上裝土體（32）到最底層普通錨桿（10）孔的位置，將普通錨桿（10）從模型箱（2）內向框架（6）外穿出，并用墊板（27）和錨具（26）錨固；

（7）在框架（6）的面板（9）后，與最底層普通錨桿（10）的同一高度位置，安裝加速度計（30）和土壓力盒（31）；

（8）安裝控制錨桿（11）：將控制錨桿（11）和加長桿（21）同時穿出框架（6），將墊板（27）套在加長桿（21）上并用螺帽（24）錨固在框架（6）上；依次將墊板（27）、錨固彈簧（14）套在錨桿（12）上，并用錨具（26）錨固在框架（6）上；

（9）繼續向模型箱（2）內裝土體（32），直到從下向上的第二層普通錨桿（10）和控制錨桿（11），重復步驟（7）、步驟（8）完成普通錨桿（10）和控制錨桿（11）的安裝；

（10）將連接應變片（28）、加速度計（30）、土壓力盒（31）的通訊線（5）與動態數據采集儀（4）連接；將變阻尼裝置（15）、位移傳感器（29），動態數據采集儀（4）的通訊線（5）與電腦（3）連接；

（11）將模型箱（2）用吊車吊到振動臺（1）上，并用螺栓（23）將其固定于振動臺（1）上；

（12）輸入不同加速度值的地震波進行試驗測試。