[發明專利]一種錨桿受力特性研究用拉拔試驗裝置

有效

• 申請號: 201710189262.0
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN106969979B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 孫巍鋒;晏長根;劉保健;許江波;包含;萬琪
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

本發明提供一種錨桿受力特性研究用拉拔試驗裝置，包括錨桿制備系統和加載系統；錨桿制備系統包括系統框架、墊板、一個第一殼體和多個第二殼體，加載系統包括軸向力加載裝置和法向力加載裝置。本裝置首次實現集錨桿制作與受力試驗為一體，可以先制作錨桿再對錨桿進行施加軸向拉力，分析錨桿的受力情況，在錨桿拉拔試驗的過程中，可以實現對錨桿砂漿體施加可控法向應力作用，近似模擬錨桿實際軸向受力情況，使得相關的錨桿軸向受力特性研究結果顯得更加合理、適用，更好地服務于錨桿的設計及施工。

技術領域

本發明屬于巖土加固結構試驗儀器或設備技術領域，具體涉及一種錨桿受力特性研究用拉拔試驗裝置。

背景技術

錨桿作為一種常用的工程加固結構，在隧道圍巖、邊坡坡體、基坑坑壁及路基的加固工程方面有著較為廣泛的應用，極大地確保了相關工程建設的安全及順利開展。為確定施工后錨桿的軸向抗拔極限及設計荷載，常常需要開展現場錨桿的拉拔試驗檢測。研究錨桿的軸向抗拔極限及設計荷載、軸向受力分布形式和有效錨固深度等內容，對錨桿的合理設計及施工，有著很大的實際意義。

但是，目前的錨桿拉拔試驗設備并未考慮施加沿著錨桿砂漿體的法向作用力，而實際的錨桿砂漿體是承受一定的法向作用力的，這說明現有設備的研究結果與實際情況存在較大的差異，不利于對錨桿進行合理設計及施工。

發明內容

針對上述現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種錨桿受力特性研究用拉拔試驗裝置，不僅可以研究可以錨桿軸向受力情況。更重要的，可以研究錨桿法向作用力情況，更加符合實際需要。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案予以實現：

一種錨桿受力特性研究用拉拔試驗裝置，包括錨桿制備系統和加載系統；所述錨桿制備系統包括系統框架、墊板、一個第一殼體和多個第二殼體，所述系統框架呈立方體閉環結構，包括多個水平梁和豎向梁，水平梁與豎向梁相互垂直，系統框架的右側面與豎向梁平行的設置有多個縱梁，所述墊板放置于系統框架底部的水平梁上；

所述第一殼體為實心長方體，第一殼體右側面上沿第一殼體長度方向加工有第一凹槽，第一殼體放置于墊板上，第一殼體的左側面靠近系統框架的左側面，所述第二殼體位于墊板上，為實心長方體，第二殼體左側面上沿第二殼體長度方向加工有第二凹槽，第二殼體的左側面靠近第一殼體的右側面，且第一凹槽與第二凹槽相契合形成空心圓柱；空心圓柱的直徑可根據實際錨桿灌漿體的直徑而定。多個第二殼體依次排布在第一殼體右側；

所述加載系統包括軸向力加載裝置和法向力加載裝置，所述軸向力加載裝置包括千斤頂和立方體反力塊，反力塊位于空心圓柱的一端，千斤頂位于反力塊一側，所述千斤頂、反力塊及空心圓柱處在同一個軸線上；

所述法向力加載裝置包括絲桿升降機，絲桿升降機水平放置，位于第二殼體右側，通過所述絲桿升降機給第二殼體施加水平垂直于第二殼體的法向力；每個第二殼體右側均設置有絲桿升降機機。

所述法向力加載裝置還包括電動機、支撐墊、絲桿承載頭及底座，底座焊接在絲桿升降機上，所述支撐墊位于墊板上，絲桿升降機通過底座固定于支撐墊上，絲桿承載頭設置于絲桿升降機的絲桿頂端與第二殼體接觸處，絲桿承載頭與底座之間的絲桿上套有伸縮管、剩余的絲桿部位套有鋼筒。

所述軸向力加載裝置還包括加壓系統和支撐墊板，支撐墊板為實心立方體，支撐墊板上表面加工有第三凹槽，所述千斤頂卡在第三凹槽中。

所述第一凹槽與第二凹槽之間設置有密封墊，相鄰的第二殼體之間設置密封圈。本發明的密封裝置包括密封墊或者密封圈，具體使用密封墊或密封圈，視需要密封的裝置結構或需要實現的效果決定。

所述第二殼體右側設置拉環。

所述第二殼體右側與絲桿升降機系統接觸處設置有壓力傳感器。

所述墊板上與第二殼體接觸處設置有滾珠滑槽，滾珠滑槽內置滾珠。