[發明專利]一種錨索與內錨頭的力學特性測試裝置及其測試方法

在審

• 申請號: 201911189603.X
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110749495A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 林興超;汪小剛;孫彥鵬;王玉杰;趙宇飛;孫興松;皮進;聶勇;尹濤
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/10
• 代理公司: 11467 北京德崇智捷知識產權代理有限公司
• 代理人: 高琦

本發明公開了一種錨索與內錨頭的力學特性測試裝置及其測試方法，包括環境模擬組件，環境模擬組件內設置有錨索錨頭模擬組件、應力變形監測組件，所述環境模擬組件包括箱體，箱體內填充有模擬砂漿和模擬圍巖，模擬圍巖內設置有錨索錨頭模擬組件；其測試方法包括以下步驟：S1、制作代表不同強度的模擬圍巖，并設置圍巖砂漿內部應力監測壓力盒；S2、在模擬錨索的兩端設置錨索軸力監測傳感器，將模擬內錨頭兩端分別與模擬錨索、千斤頂連接；S3、在箱體中進行灌漿操作并設置圍巖砂漿內部應力監測壓力盒；S4、刻畫圍巖砂漿變形監測輔助線，并且安裝視頻監測器；S5、控制千斤頂進行模擬，時實記錄張拉過程中各個儀器的的數據變化。

技術領域

本發明涉及巖土工程領域，尤其涉及一種錨索與內錨頭力學特性測試裝置及其測試方法。

背景技術

錨索是邊坡加固中最常見和有效的加固措施之一，內錨頭作為錨索內錨固段的核心構件，其力學特征決定錨索所能提供的最大抗拔力，因此，內錨頭的結構設計和優化是提高錨索特性的有效手段，但是，由于錨索與內錨頭均處于圍巖和砂漿中，不易對其在張拉時的力學特性做出檢測。目前，錨索與內錨頭力學特性測試缺乏有效的室內試驗設備和方法，給巖土工程領域的發展造成了一定的阻礙。

發明內容

本發明目的是針對上述問題，提供一種結構簡單、操作便利的錨索與內錨頭力學特性測試裝置及其測試方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種錨索與內錨頭的力學特性測試裝置，包括環境模擬組件，環境模擬組件內設置有錨索錨頭模擬組件、應力變形監測組件，所述環境模擬組件包括箱體、蓋板、模擬砂漿、模擬圍巖，箱體頂端開口且箱體頂端連接蓋板，蓋板由透明材料制成，箱體內填充有模擬砂漿和模擬圍巖，模擬圍巖位于模擬砂漿中部，模擬圍巖內設置有錨索錨頭模擬組件；所述錨索錨頭模擬組件包括模擬錨索、模擬內錨頭、千斤頂，模擬內錨頭的體積為實際錨頭體積沿軸線切分的一半，模擬內錨頭放置在模擬圍巖內，模擬內錨頭的一端與模擬錨索的一端相連接，模擬錨索的另一端依次穿過模擬圍巖、箱體側壁后與千斤頂相連接；所述應力變形監測組件包括錨索軸力監測傳感器、圍巖砂漿變形監測輔助線、圍巖砂漿內部應力監測壓力盒、視頻監測架、視頻監測器；錨索軸力監測傳感器設置在模擬錨索的兩端，圍巖砂漿變形監測輔助線設置在模擬內錨頭外側的蓋板上端面，圍巖砂漿內部應力監測壓力盒有若干個且等間距設置在模擬砂漿、模擬圍巖內，視頻監測架底端與箱體或地面固定連接，視頻監測架頂端固定連接視頻監測器，視頻監測器的攝像頭朝向圍巖砂漿變形監測輔助線。

進一步的，所述箱體包括底板、前側板、后側板、左側板、右側板，底板、前側板、后側板、左側板、右側板焊接成呈密封狀態的矩形箱體。

進一步的，所述千斤頂的一端與左側板相接觸，另一端與模擬錨索的一端連接。

進一步的，所述模擬圍巖的橫截面呈半圓形，模擬圍巖內設置有用于模擬錨索穿過的錨孔。

進一步的，所述錨索的一端與錨頭靠近右側板的一端相連接，錨索的另一端依次穿過錨頭、模擬圍巖、箱體側壁后與千斤頂相連接。

進一步的，所述圍巖砂漿變形監測輔助線為兩組刻畫在蓋板上端面且相互垂直的刻度線，每組刻度線為兩條且相互平行。

進一步的，所述圍巖砂漿內部應力監測壓力盒并排設置在錨索下方的前后兩側。

進一步的，所述模擬錨索為鋼絞線。

一種錨索與內錨頭的力學特性測試裝置的測試方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、通過調整混凝土配比，制作代表不同強度的模擬圍巖，并在模擬圍巖中設置不同直徑的錨孔以及圍巖砂漿內部應力監測壓力盒；