[發明專利]一種可施加預應力的錨桿相似模型裝置及使用方法

在審

• 申請號: 202011308044.2
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112432778A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 鄭曉;魏煥衛;劉奔奔;陳朝偉;宋鵬;武韜;高祥榮;白力源
• 申請（專利權）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: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 任歡

本發明公開了一種可施加預應力的錨桿相似模型裝置及使用方法，解決了現有技術中無法對錨桿施加預應力的問題，具有可對錨桿相似裝置進行預應力施加，并進行監測的有益效果，具體方案如下：一種可施加預應力的錨桿相似模型裝置，包括光桿，光桿一端設置錨定管，另一端設置預緊錨固端頭，預緊錨固端頭包括支撐架、反力架和預緊螺栓，支撐架設于光桿的環向，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置并設置預緊螺母。

技術領域

本發明涉及土木工程領域，尤其是一種可施加預應力的錨桿相似模型裝置及使用方法。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

錨桿在我國的應用已經有六、七十年的歷史，這期間在工程領域出現了多種新型錨桿，比如囊壓擴體錨桿、多段擴大頭錨桿等，其中預應力錨桿由于其主動受力的特點，在控制基坑邊坡、支擋結構水平位移方面發揮了很大的作用，是目前巖土工程中應用最廣泛的錨桿。

為了研究錨桿的工作機理以及在基坑、邊坡支護時的作用，一些錨桿的模型也被開發了出來：公開號為CN?208280193?U的實用新型專利中公開了一種囊壓式闊體錨桿模型，公開號為CN?205607771?U的實用新型專利中公開了一種多段擴大頭錨桿模型，公開號為CN?207998876?U的實用新型專利中涉及了一種可注漿的空心錨桿模型，在預應力錨桿模型方面，公開號為CN?206876498?U的實用新型專利中雖然涉及了一種能施加預應力的錨桿，但由于其需要假設多個千斤頂，并不適用于基坑開挖模型試驗；閻迪設計了一種彈簧加帶孔銅條加銷栓的預應力施加方法，但這種通過拖動銅條來施加預應力的方式一方面不能有效地模擬預應力均勻施加過程，另一方面也不能對自由段上的預應力進行實時監測，而且很容易因為人工操作對預應力的施加產生較大的影響。

因此，發明人發現，現有錨桿模型不能有效模擬對錨桿預應力的施加，進而影響到試驗結果的準確性。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種可施加預應力的錨桿相似模型裝置，能夠對光桿施加預應力，通過合理的構件布置使該模型能較精確地模擬錨桿預應力施加、測量、監測的全過程且更好地模擬預應力錨桿的工作狀態，提高試驗結果的準確性。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

一種可施加預應力的錨桿相似模型裝置，包括光桿，光桿一端設置錨定管，另一端設置預緊錨固端頭，預緊錨固端頭包括支撐架、反力架和預緊螺栓，支撐架設于光桿的環向，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置并設置預緊螺母。

上述錨桿相似模型裝置光桿和錨定管可埋設于模型試驗箱內進行試驗，并可與安裝于腰梁的預緊錨固端頭連接，通過預緊螺栓和預緊螺母的設置，轉動預緊螺母，帶動預緊螺栓移動對光桿施加預應力，通過拉力計監測光桿上的預應力變化。

如上所述的一種可施加預應力的錨桿相似模型裝置，所述預緊螺栓通過連接器與所述的拉力計連接；

拉力計為應變式拉力計，應變式拉力計可與應變箱連接，以便進行實時監測。

如上所述的一種可施加預應力的錨桿相似模型裝置，所述連接器為換向環，換向環為環形框，環形框其中兩對立側分別設置豁口，兩豁口的設置方向相反，一側的豁口用于設置所述的預緊螺栓，另一側的豁口用于設置所述的拉力計；

從一側看，兩側豁口的重合部分為直徑大于所述預緊螺栓桿(預緊螺栓頭部外的部分為預緊螺栓桿)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置。