[發明專利]用于測量噴射混凝土與圍巖粘結強度的夾具及測量方法

有效

• 申請號: 202211367033.0
• 申請日: 2022-11-01
• 公開（公告）號: CN115683857B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 潘慧敏;吳希萌;張昊;趙慶新;趙立喜;高青宇
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/04;G01N19/04
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 韓迎之

1.一種用于測量噴射混凝土與圍巖粘結強度的夾具，其特征在于，包括：

轉動連接的第一加載板(1)和第二加載板(2)；

設置在第一加載板(1)和第二加載板(2)一端的第一伸縮螺栓(3)；

設置在第一加載板(1)和第二加載板(2)另一端的第二伸縮螺栓(4)和受力裝置；

以第一加載板(1)和第二加載板(2)中第一伸縮螺栓(3)所在的一端為加載端，用于加載噴射混凝土試件；

以第一加載板(1)和第二加載板(2)中第二伸縮螺栓(4)和受力裝置所在的一端為受力端，用于接受外部拉力；

其中，所述第一加載板(1)和第二加載板(2)加載端的相同高度位置開設有相同大小的孔洞，用于放置所述第一伸縮螺栓(3)；

所述第一伸縮螺栓(3)用于通過改變自身在加載端的位置，以適應噴射混凝土試件的長度；

所述第一加載板(1)和第二加載板(2)兩側面的相同高度位置上均焊接有開圓孔薄鋼片(5)，所述開圓孔薄鋼片(5)的圓孔中貫穿有鋼棍(6)，所述鋼棍(6)外圍設置有扭力彈簧(7)，所述第一加載板(1)和第二加載板(2)之間通過貫穿開圓孔薄鋼片(5)的鋼棍(6)進行連接；

所述第一加載板(1)和第二加載板(2)受力端的相同高度位置開設有相同大小的孔洞，用于放置所述第二伸縮螺栓(4)；

所述第二伸縮螺栓(4)用于通過旋轉螺母改變螺桿長度。

2.根據權利要求1所述的一種用于測量噴射混凝土與圍巖粘結強度的夾具，其特征在于，所述受力裝置包括焊接在第一加載板(1)和第二加載板(2)受力端的兩根光圓鋼筋(8)。

3.一種用于測量噴射混凝土與圍巖粘結強度的測量方法，其特征在于，使用權利要求1-2任一項所述的夾具進行測量，包括以下步驟：

步驟1、固定試件：將噴射混凝土試件放置在夾具的第一加載板(1)和第二加載板(2)加載端，并夾緊；

步驟2、連接電液伺服試驗機：將噴射混凝土試件、夾具分別與電液伺服試驗機連接；

步驟3、加載試件：啟動電液伺服試驗機，按照預設參數對所述噴射混凝土試件進行位移加載；

步驟4、數據處理：獲取加載過程中的最大拉力，依據所述最大拉力，確定噴射混凝土試件與圍巖的粘結強度。

4.根據權利要求3所述的一種用于測量噴射混凝土與圍巖粘結強度的測量方法，其特征在于，所述步驟1具體為：

步驟1.1、對噴射混凝土試件進行清洗；

步驟1.2、將噴射混凝土試件的圍巖部分放在夾具的第一加載板(1)和第二加載板(2)加載端；

步驟1.3、依據所述噴射混凝土試件的長度改變第一伸縮螺栓(3)在加載端的位置，擰緊第一伸縮螺栓(3)；旋轉第二伸縮螺栓(4)的螺母，以調節螺桿長度。

5.根據權利要求3所述的一種用于測量噴射混凝土與圍巖粘結強度的測量方法，其特征在于，所述步驟2具體為：

步驟2.1、將所述噴射混凝土試件的噴射混凝土部分與電液伺服試驗機連接固定；

步驟2.2、電液伺服試驗機夾緊夾具的受力裝置。

6.根據權利要求3所述的一種用于測量噴射混凝土與圍巖粘結強度的測量方法，其特征在于，所述步驟4中，噴射混凝土試件與圍巖的粘結強度為：

其中，f_s表示噴射混凝土試件與圍巖的粘結強度，單位為Mpa；F_max表示試驗最大荷載，單位為N；A表示噴射混凝土試件與圍巖的接觸面積，A＝bI，b為噴射混凝土試件的寬度，I為噴射混凝土試件的長度。