[發(fā)明專(zhuān)利]一種錨桿荷載加載試驗(yàn)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810677412.7
• 申請(qǐng)日: 2018-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108871965A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文杰;王照剛;黃廣明;楊孝亮;王昊;黃詩(shī)冰;劉艷章;李海英
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/12
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/12;G01N3/02
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發(fā)明涉及一種錨桿荷載加載試驗(yàn)裝置。其技術(shù)方案是：加載底座(2)左端設(shè)有靜載加載裝置(4)，手動(dòng)液壓泵(1)與靜載加載裝置(4)通過(guò)液壓軟管連接，靠近加載底座(2)右端設(shè)有動(dòng)載加載裝置(5)；加載底座(2)上的荷載傳導(dǎo)架(3)的左端和右端對(duì)應(yīng)的位于靜載加載裝置(4)的外側(cè)和動(dòng)載加載裝置(5)的內(nèi)側(cè)。測(cè)試時(shí)，待測(cè)試件(28)置于加載底座(2)上的荷載傳導(dǎo)架(3)間，數(shù)據(jù)采集裝置(6)的應(yīng)變片(21)和聲發(fā)射傳感器(24)與待測(cè)錨桿(27)和待測(cè)試件(28)對(duì)應(yīng)粘接；待測(cè)錨桿(27)依次穿過(guò)穿孔式液壓千斤頂(8)、加載板(13)的中心孔和拉壓力傳感器(22)，旋緊螺紋段的右螺母和左螺母將加載板(13)和拉壓力傳感器(22)固定于待測(cè)錨桿(27)上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)和測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于荷載加載試驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種錨桿荷載加載試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

在巷道或采場(chǎng)中錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)不僅受靜荷載的作用，還常受到爆破等動(dòng)荷載作用。目前爆破作業(yè)是巖石工程最常用的開(kāi)挖方法，錨桿支護(hù)施工與爆破作業(yè)穿插進(jìn)行，爆破作業(yè)不可避免的對(duì)錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。

近幾十年來(lái)，錨固系統(tǒng)力學(xué)特性的研究十分廣泛，研究?jī)?nèi)容主要集中在靜荷載作用下錨桿的應(yīng)力分布和荷載傳遞機(jī)理。而對(duì)靜荷載和爆破動(dòng)荷載共同作用下的錨桿力學(xué)性能研究較少，在動(dòng)、靜荷載共同作用下錨桿的力學(xué)行為十分復(fù)雜，至今仍處于探索階段。

目前錨桿受力模擬裝置有兩類(lèi)，一類(lèi)是根據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)加工的錨桿試件直接進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，無(wú)法模擬實(shí)際支護(hù)狀態(tài)下的錨桿的受力情況；另一類(lèi)是采用在鋼管中澆筑混凝土模擬圍巖，如“一種錨桿沖擊試驗(yàn)裝置及其方法(CN105606472A)”專(zhuān)利技術(shù)、“一種動(dòng)靜組合載荷下錨桿力學(xué)響應(yīng)測(cè)試裝置及其使用方法(CN107748064A)”專(zhuān)利技術(shù)，這種裝置雖能測(cè)出受到?jīng)_擊時(shí)錨桿的力學(xué)參數(shù)，但忽略了圍巖尺寸界限對(duì)應(yīng)力波的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)和測(cè)試結(jié)果精確可靠的錨桿荷載加載試驗(yàn)裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：所述裝置包括手動(dòng)液壓泵、加載底座、荷載傳導(dǎo)架、靜載加載裝置、動(dòng)載加載裝置和數(shù)據(jù)采集裝置。

加載底座左端的中間位置處設(shè)有靜載加載裝置，手動(dòng)液壓泵與靜載加載裝置通過(guò)液壓軟管連接，靠近加載底座右端設(shè)有動(dòng)載加載裝置；加載底座上設(shè)有荷載傳導(dǎo)架，荷載傳導(dǎo)架的左端位于靜載加載裝置的外側(cè)，荷載傳導(dǎo)架的右端位于動(dòng)載加載裝置的內(nèi)側(cè)；數(shù)據(jù)采集裝置的應(yīng)變片和聲發(fā)射傳感器在使用時(shí)與待測(cè)錨桿和待測(cè)試件對(duì)應(yīng)粘接。

靜載加載裝置包括千斤頂支架、穿孔式液壓千斤頂和安裝板；千斤頂支架由2根立柱組成，2根立柱固定在加載底座上平面的左端，安裝板固定在2根立柱的中部偏上處，穿孔式液壓千斤頂固定在安裝板中間位置的安裝孔中；穿孔式液壓千斤頂通過(guò)液壓軟管與手動(dòng)液壓泵連接。

加載底座包括底座、試件底板和滑軌；底座為長(zhǎng)方體，在底座上平面的中間位置處沿長(zhǎng)邊方向設(shè)有試件底板，試件底板的左端靠近底座的左端，試件底板的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)地設(shè)有滑軌。

荷載傳導(dǎo)架包括2塊加載板和4根桿件；2塊加載板外形相同，所述加載板呈“十字架”狀，“十字架”的左端、右端、上端和下端中心對(duì)稱(chēng)地設(shè)有通孔；左端的加載板的中心位置處還設(shè)有中心孔，4根桿件分別穿過(guò)2塊加載板各自對(duì)應(yīng)的通孔，4根桿件的兩端分別通過(guò)螺母與2塊加載板對(duì)應(yīng)連接。

動(dòng)載加載裝置包括滑槽、擺錘、擺桿、擺錘橫桿和2個(gè)擺錘支架；2個(gè)擺錘支架形狀相同，所述擺錘支架呈等腰梯形，擺錘支架的底部設(shè)有滑槽，2個(gè)擺錘支架通過(guò)滑槽對(duì)稱(chēng)地放置在加載底座對(duì)應(yīng)的兩條滑軌上；擺錘橫桿的兩端活動(dòng)地安裝在擺錘支架上部的軸承中，擺桿的一端與擺錘固定連接，擺桿的另一端與擺錘橫桿的中間位置處固定連接，擺錘支架的上部設(shè)有刻度盤(pán)。