[發明專利]一種平面應變條件下錨定板極限拉拔試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201811353791.0
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109187170A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 張宏博;李為傳;宋彥頡;岳紅亞;宋修廣;楊振宇
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 任歡

本發明公開了一種平面應變條件下錨定板極限拉拔試驗裝置，其特征在于，包括試驗裝土箱、主支架、擋土板、錨桿、位移裝置和加載裝置，所述試驗裝土箱內填設土體；所述試驗裝土箱一側透明以便于觀察；所述試驗裝土箱非透明側壁打孔以使錨桿可以穿過；所述擋土板設于裝土箱內，可以進行移動以分別實現錨定板板前破裂面以及極限承載力的試驗裝置；所述主支架端部與位移裝置連接，位移裝置與加載裝置連接。本發明提出了一種可以用于研究錨定板在平面應變條件下精確控制不同角度極限拉拔試驗下錨定板極限承載力，以及錨定板板前土體破裂面發展規律的試驗模型裝置。

技術領域

本發明屬于巖土工程領域，具體涉及一種平面應變條件下錨定板極限拉拔試驗裝置及方法。

背景技術

隨著大量鐵路、高速公路、水利、礦山等設施的修建，特別是在丘陵和山區建設中，人類工程活動中開挖和堆填的邊坡數量會越來越多，高度將越來越大。由于地質條件復雜，加之人類改造自然規模愈來愈大，設計施工方法不當，高邊坡開挖后發生變形和造成災害的事故頻繁發生，這既增加工程投資，又延誤工期，還給運營期留下隱患。邊坡與滑坡災害威脅著人類的生命安全、財產損失、交通停航、城鎮被埋、廠礦停工，影響著社會和生產的正常運轉。因而邊坡與滑坡治理工程應運而生，出現了數量眾多、規模大小不等的邊坡治理工程和滑坡治理工程。

目前主要使用包括抗滑樁技術、注漿加固技術等技術進行邊坡治理，而利用錨桿與錨定板聯合使用是一種將受拉桿件埋入地層中，以提高巖土自身的強度和自穩能力的一門工程技術。這種技術可以大大減輕結構物的自重，節約了工程材料并確保工程的安全和穩定，具有顯著的社會效益和經濟效益，目前在工程中得到了極其廣泛的應用。雖然目前錨定板與錨桿聯合使用在工程中應用較多，但是目前斜拉狀態下錨定板加固技術的破壞模式以及錨定板板前破裂面發展規律尚需進一步研究。

在已公開的現有文獻中，中國發明CN 205404285U公開了一種條形錨定板可視化拉拔試驗裝置，包括有試驗箱、豎向均布荷載加載板、數顯拉力位移測試機、數碼相機和數字照相測量系統。發明人認為，其公開的裝置錨定板為垂直擺放，無法研究不同角度下的錨定板的拉拔情況。

針對以上問題，本發明提出了一種平面應變條件下錨定板極限拉拔試驗裝置及方法。

發明內容

針對現有技術方案中存在的問題，本發明提出了一種平面應變條件下錨定板極限拉拔試驗裝置及方法。本發明是由以下方案構成的：

一種平面應變條件下錨定板極限拉拔試驗裝置，包括底座，試驗裝土箱，主支架，擋土板，錨定板，錨桿，位移裝置和加載裝置，所述底座上設置試驗裝土箱，所述試驗裝土箱內填設土體；所述試驗裝土箱一側透明。所述試驗裝土箱非透明側壁打孔以使錨桿可以穿過；所述擋土板設于裝土箱內，可以進行移動以分別實現錨定板板前破裂面以及極限承載力的試驗裝置；所述主支架端部與位移裝置連接。

進一步的，所述位移裝置包括滑動組件和固定組件，滑動組件可移動連接固定組件；所述滑動組件包括滑動連接的滑軌和滑塊，所述固定組件包括滑動板和固定于滑動板頂面的底座，所述滑軌端部連接于主支架；所述滑塊連接于滑動板底面。底板的尺寸根據模型試驗要求確定；底座與底板連接，以保證加載裝置與位移裝置連接。

進一步的，所述主支架包括橫向支架組件和豎向支架組件；滑軌可以沿著橫向支架組件進行水平移動，沿著豎向支架組件進行豎向移動，以進行不同的實驗。

進一步的，所述加載裝置包括支撐組件和支撐板，所述支撐組件包括多個，支撐組件的端部鉸接于底座以實現轉動，實現對錨桿的傾斜加載，支撐組件能夠與壓力傳感器，位移傳感器連接以控制，多個支撐組件的一端連接支撐板以使多個支撐組件同步運行，支撐板連接錨定桿。

進一步的，還包括測量裝置，測量裝置連接于底板，所述量測裝置包括角度計，所述角度計為四分之一圓，范圍可實現0度至90度，角度計中間開槽，以保證液壓千斤頂與角度計實現固定連接，保證試驗過程中精準控制錨桿斜拉角度。