[發(fā)明專利]一種可施加預應(yīng)力的錨桿相似模型裝置及使用方法

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• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112432778A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭曉;魏煥衛(wèi);劉奔奔;陳朝偉;宋鵬;武韜;高祥榮;白力源
• 申請（專利權(quán)）人: 山東建筑大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01N3/08;G01N3/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 任歡

1.一種可施加預應(yīng)力的錨桿相似模型裝置，其特征在于，包括光桿，光桿一端設(shè)置錨定管，另一端設(shè)置預緊錨固端頭，預緊錨固端頭包括支撐架、反力架和預緊螺栓，支撐架設(shè)于光桿的環(huán)向，反力架與支撐架固定，預緊螺栓的一端通過拉力計與光桿穿過支撐架的一端連接，預緊螺栓的另一端穿過反力架設(shè)置并設(shè)置預緊螺母；

所述預緊螺栓通過連接器與所述的拉力計連接；

拉力計為應(yīng)變式拉力計；

所述連接器為換向環(huán)，換向環(huán)為環(huán)形框，環(huán)形框其中兩對立側(cè)分別設(shè)置豁口，兩豁口的設(shè)置方向相反，一側(cè)的豁口用于設(shè)置所述的預緊螺栓，另一側(cè)的豁口用于設(shè)置所述的拉力計；

所述支撐架為第一十字固定板，第一十字固定板中心設(shè)置用于所述光桿穿過的導向孔；

從一側(cè)看，兩側(cè)豁口的重合部分為直徑大于所述預緊螺栓桿的圓，且第一十字固定板導向孔的圓心與該圓的圓心對齊設(shè)置；

通過換向環(huán)的設(shè)置，可實現(xiàn)拉力計與預緊螺栓的連接，也實現(xiàn)了預緊錨固端頭同光桿的連接，還能夠有效地消除預緊螺栓可能出現(xiàn)的轉(zhuǎn)動對拉力計的影響；

所述反力架包括第二十字固定板，所述預緊螺栓穿過第二十字固定板中心設(shè)定距離后通過所述預緊螺母進行固定；

所述反力架還包括設(shè)于第二十字固定板四懸臂的斜向拉片，第二十字固定板的尺寸小于所述支撐架的尺寸，每一斜向拉片分別連接到支撐架，使反力架為四向反力架，且有足夠的剛度，能保證預應(yīng)力施加過程的穩(wěn)定性，減小錨桿相似模型裝置偏心的可能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可施加預應(yīng)力的錨桿相似模型裝置，其特征在于，所述導向孔的兩側(cè)分別設(shè)置與導向孔相連通的長條孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可施加預應(yīng)力的錨桿相似模型裝置，其特征在于，所述錨定管外壁涂覆有固定膠，錨定管的直徑大于所述光桿的直徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可施加預應(yīng)力的錨桿相似模型裝置，其特征在于，所述光桿用于同所述預緊錨固端頭連接的一端為扁平頭；

且光桿纏繞有透明膠帶，以減小光桿與模型試驗箱內(nèi)周圍土體材料的摩擦力。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可施加預應(yīng)力的錨桿相似模型裝置，其特征在于，所述錨定管遠離光桿端部內(nèi)側(cè)設(shè)置封堵件，封堵件與錨定管內(nèi)壁粘結(jié)設(shè)置；

封堵件為用泡沫雙面膠卷成的柱體。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的一種可施加預應(yīng)力的錨桿相似模型裝置的使用方法，其特征在于，包括如下內(nèi)容：

錨定管涂覆固定膠，并在砂體中滾動，使得砂體附著在錨定管的周側(cè)；

將錨定管和光桿連接，光桿穿過護坡面層、腰梁預留的孔洞；

將組裝完成的護坡面層、錨定管和光桿埋入模型試驗箱，等待開挖；

當開挖模型試驗箱內(nèi)土體材料至錨桿標高向下一段距離時，將組裝完成的預緊錨固端頭安裝于腰梁，并將拉力計與光桿連接；

轉(zhuǎn)動預緊螺母，帶動預緊螺栓上移對光桿施加預應(yīng)力，通過拉力計外接的應(yīng)變箱實時監(jiān)測光桿的預應(yīng)力變化；

繼續(xù)開挖至預設(shè)深度，并對相應(yīng)預緊錨固端頭的預緊螺栓施加預緊力。