[发明专利]制作可测试不同锚固角节理面剪切强度试件的装置及方法

说明书

技术领域

本公开涉及地下含不同节理面岩石的多场耦合的实验模拟，特别涉及一种制作可测试不同锚固角节理面剪切强度试件的装置及方法。

背景技术

裂隙岩体多场耦合是当前岩土工程领域研究的热点，地下岩石所处条件较为复杂，工程活动中遇到的岩体稳定性问题引起了人们极大地关注。研究发现，地下的大多地质灾害都是由于岩石裂隙的萌生、发展、贯通，最后导致岩石强度大幅度降低发生破坏而产生的。

针对这种地质灾害，在前期预防以及后期加固阶段通常会采用锚杆支护的措施，锚杆支护在边坡支护，地下硐室支护，铁路隧道支护等方面已经得到广泛的应用，其技术得到了较大的发展，但受到工程现场复杂地址条件的约束，不同倾斜角度的锚杆对于岩石强度的影响尚未得到量化。

对于这种现象，通常采用室内模拟加锚剪切实验，尤其是不同倾斜角度下的加锚剪切，通过位移传感器和力传感器获得位移变化以及剪切强度变化数值，然后将其量化转化到数值模拟中去，并通过声发射检测破坏点。

现阶段制作用于测试含不同节理面剪切强度试件的模具装置大多只是按照实验要求满足试件尺寸要求即可，并未考虑到加锚要求，也没有在锚固的基础上去考虑锚固角度的变化。当前阶段在做室内加锚剪切实验时，首先一般需要普通模具预制试件，试件成型并满足养护条件后使用钻孔机集中钻孔，但很难满足任意角度锚孔成型。现有装置在角度预制、成孔等方面均不能满足要求，需要后期进行二次加工及处理，耗费大量的人力物力财力，制作试件成本高，效率低。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种制作可测试不同锚固角节理面剪切强度试件的方案。

第一方面，本申请实施例提供了一种制作可测试不同锚固角节理面剪切强度试件的装置，包括：

试件模具，其顶部开口，内部构成用以制作试件的空间；

两支撑部件，分别设于所述试件模具的对置的两侧壁上，所述支撑部件的顶端高于所述试件模具的顶端；

两连接杆，其一端在高于所述试件模具顶端的位置与所述支撑部件固定连接；

置于所述试件模具上方的操作板，所述操作板的两侧分别与所述连接杆的另一端连接，其上设有可沿所述连接杆的轴向转动的用以穿过锚杆成孔件的锚杆孔；

用以测量所述锚杆孔倾斜角度的量角器，通过所述量角器的刻度指示，进而确定锚杆孔相对于试件的角度。

本申请的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

进一步的，所述操作板上设有用以固定所述锚杆成孔件的固定螺栓，所述支撑部件可拆卸的固定在所述侧壁上，所述连接杆与所述支撑部件可拆卸的连接。

进一步的，所述连接杆包括第一杆段和第二杆段，所述第一杆段与所述支撑部件固定连接，所述第二杆段的一端与所述第一杆段以可沿轴向转动的方式连接。

在本申请的某些实施例中，所述操作板为固定板并直接与所述第一杆段固定连接，所述量角器设置在所述固定板上；所述固定板上设有杆件过孔，所述第二杆段可沿轴向自由转动的穿过所述杆件过孔，并在端部与用以形成所述锚杆孔的套体结构固定连接，所述第二杆段上固定设有与所述量角器配合工作的指针。操作板作为固定板与第一杆段固定连接，因此其方位固定，比如一直保持水平，此时量角器固定在固定板上，因此量角器的方位也是固定的。此时固定板上设有开口，该开口足够容纳作为锚杆孔的套体结构，使得套体结构可以随着第二杆段一同沿轴向自由转动。当第二杆段带动套体结构和指针转动时，该指针相对于量角器发生转动，其转动的角度即可反映锚杆预留孔相对于试件的角度。

所述量角器的底端面与所述固定板铰接，使用完毕后，该量角器可平置于固定板上，实现量角器的平放。”

进一步的，所述量角器每隔设定角度在相应的刻度处设有凹槽，所述第二杆段上设有指针，通过所述指针卡入相应的所述凹槽，来实现所述操作板的角度控制和固定。