[發(fā)明專利]一種研究錨桿控制塑性區(qū)圍巖非連續(xù)變形作用的裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811353944.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN109253929A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王衛(wèi)軍;董恩遠(yuǎn);趙志偉;郭建偉;李桂云;曹其儉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/12
• 分類號(hào): G01N3/12
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所(普通合伙) 43108
• 代理人: 顏昌偉

本發(fā)明公開了一種研究錨桿控制塑性區(qū)圍巖非連續(xù)變形作用的裝置，包括由左側(cè)擋板、右側(cè)擋板、前部擋板、后部擋板、頂部傳力板、底板構(gòu)成的六面立方體結(jié)構(gòu)，左右側(cè)擋板后端內(nèi)側(cè)焊接限位板，反力板與前部擋板平行，前部擋板和后部擋板設(shè)有鉆孔Ⅰ，前部擋板與反力板之間放置自鎖式液壓千斤頂。本發(fā)明采用壓力機(jī)通過頂部傳力板對(duì)試件施加軸向壓力，左側(cè)擋板、右側(cè)擋板、前部擋板、后部擋板限制試件的位移，以此達(dá)到根據(jù)試驗(yàn)方案對(duì)試件進(jìn)行不同破裂程度預(yù)裂的目的；通過施加不同支護(hù)強(qiáng)度、不同預(yù)緊力的錨桿，借用若干監(jiān)測(cè)手段對(duì)錨桿的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，來(lái)研究錨桿對(duì)控制塑性區(qū)不同破裂程度圍巖的非連續(xù)變形的控制作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及錨桿錨固領(lǐng)域，特別涉及一種研究錨桿控制塑性區(qū)圍巖非連續(xù)變形作用的裝置。

背景技術(shù)

錨桿對(duì)圍巖變形的控制主要在于對(duì)非連續(xù)變形的控制，對(duì)連續(xù)變形的作用非常小。巷道圍巖變形破壞是圍巖形成塑性區(qū)及蠕變發(fā)展的結(jié)果，而巷道圍巖變形量與圍巖的剪脹有因果關(guān)系，圍巖的變形主要是巖體發(fā)生塑性破壞形成塑性區(qū)后體積剪脹擴(kuò)容引起的非連續(xù)變形，塑性區(qū)范圍越大相應(yīng)的巷道變形就越大。控制圍巖變形的實(shí)質(zhì)是控制圍巖塑性區(qū)的向外擴(kuò)展，而維護(hù)塑性區(qū)內(nèi)圍巖的剪脹擴(kuò)容變形是控制塑性區(qū)向外擴(kuò)張的關(guān)鍵。

目前，錨固研究多集中在通過拉拔試驗(yàn)對(duì)錨固力的研究，錨桿對(duì)單個(gè)預(yù)制節(jié)理、多個(gè)預(yù)制節(jié)理或三維節(jié)理的研究，研究錨桿與節(jié)理的角度、錨桿預(yù)緊力等對(duì)錨桿對(duì)節(jié)理的控制效果。通過研究錨桿對(duì)預(yù)制裂隙的作用來(lái)推廣到整個(gè)塑性區(qū)圍巖中。巷道破裂圍巖是經(jīng)過卸荷作用發(fā)生破壞形成的包含有裂隙的塊體結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)上的差異，自然形成的破裂圍巖體變形破壞特征與碎石、完整塊體以及人工預(yù)制節(jié)理巖體錨固體變形破壞特征有較大的差別，目前針對(duì)破裂圍巖錨固體變形破壞特征的研究較少。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、試驗(yàn)效果好的研究錨桿控制塑性區(qū)圍巖非連續(xù)變形作用的裝置。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案是：一種研究錨桿控制塑性區(qū)圍巖非連續(xù)變形作用的裝置，包括左側(cè)擋板、右側(cè)擋板、前部擋板、后部擋板、頂部傳力板、底板以及反力板，所述左側(cè)擋板、右側(cè)擋板、前部擋板、后部擋板、頂部傳力板、底板構(gòu)成六面立方體結(jié)構(gòu)，所述左側(cè)擋板兩端與右側(cè)擋板兩端通過水平拉桿固定連接，左側(cè)擋板、右側(cè)擋板后端內(nèi)側(cè)均焊接一塊用于限制后部擋板受力后向后移動(dòng)的限位板，所述反力板位于前部擋板前方且與前部擋板平行，反力板通過反力板拉桿固定在位于六面立方體結(jié)構(gòu)前部的水平拉桿上，所述前部擋板和后部擋板相同位置處設(shè)有用于安裝不同密度錨桿的鉆孔Ⅰ，所述前部擋板與反力板之間放置自鎖式液壓千斤頂。

上述研究錨桿控制塑性區(qū)圍巖非連續(xù)變形作用的裝置，所述左側(cè)擋板、右側(cè)擋板結(jié)構(gòu)相同，所述左側(cè)擋板的四個(gè)角上均鉆有鉆孔Ⅱ，采用四根水平拉桿穿過左側(cè)擋板、右側(cè)擋板上的鉆孔Ⅱ?qū)⒆髠?cè)擋板、右側(cè)擋板固定在一起防止發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。

上述研究錨桿控制塑性區(qū)圍巖非連續(xù)變形作用的裝置，所述后部擋板的兩端后部各切割出一個(gè)缺口，通過缺口與左側(cè)擋板、右側(cè)擋板的限位板結(jié)合，限制后部擋板向后移動(dòng)。

上述研究錨桿控制塑性區(qū)圍巖非連續(xù)變形作用的裝置，所述后部擋板頂部鉆有用于安裝吊環(huán)的帶螺紋的鉆孔Ⅲ。

上述研究錨桿控制塑性區(qū)圍巖非連續(xù)變形作用的裝置，所述的反力板上布置有四個(gè)鉆孔Ⅳ，反力板通過鉆孔Ⅳ與反力板拉桿連接，使反力板承載的同時(shí)不發(fā)生位移。

上述研究錨桿控制塑性區(qū)圍巖非連續(xù)變形作用的裝置，所述水平拉桿兩端進(jìn)行套絲，用于將左側(cè)擋板、右側(cè)擋板固定住，在水平拉桿的中間位置進(jìn)行銑平處理，用于安裝電阻應(yīng)變片測(cè)量水平拉桿受到的拉力。

上述研究錨桿控制塑性區(qū)圍巖非連續(xù)變形作用的裝置，所述頂部傳力板由四塊不同尺寸的方形鋼板焊接而成，四塊方形鋼板從上而下直徑逐漸增大。

上述研究錨桿控制塑性區(qū)圍巖非連續(xù)變形作用的裝置，所述反力板拉桿由一個(gè)中間含有鉆孔Ⅴ的方形鋼板與經(jīng)過套絲的螺桿焊接而成。