[发明专利]一种围压可调的锚杆试件抗拔力试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种围压可调的锚杆试件抗拔力试验装置及方法，它解决了现有技术中锚杆抗拔力试验装置只能施加单向围压或大小相同的双向围压的问题，其方案如下：一种围压可调的锚杆试件抗拔力试验装置，包括围压施加机构，包括能够设于锚杆试件周侧的撑板，相邻两撑板之间设置支撑柱，锚杆试件每一侧面的两根支撑柱与该侧面的撑板通过连接件连接，连接件能够调整向锚杆试件施加的围压大小，以对锚杆试件相邻两侧实现不同或相同大小的围压力；锚杆试件夹持机构，包括用于支撑围压施加机构及锚杆试件的框体，框体顶部设置拉杆，底部开有开孔以用于钢筋穿过；拉力施加机构，拉力施加机构能够与拉杆、穿过开孔的钢筋分别单独连接。

技术领域

本发明涉及锚杆抗拉力试验领域，特别是涉及一种围压可调的锚杆试件抗拔力试验装置及方法。

背景技术

实验室锚杆抗拔力试验作为一种重要的研究锚杆的科研手段，以得到极限抗拔力及界面剪应力分布规律为主要目标。在传统试验过程中，常常只采用千斤顶施加单向围压或采用液体加压装置在两个主应力方向施加大小相同的围压，这样常常不能真实模拟锚杆在实际地层中的工作情况(锚杆周侧的围压绝大多数情况下是不同的)，导致剪切破坏不为锚杆破坏的主要形式，相应获得的数据是不够准确的；另外，现有的装置还存在一个问题是需要手动记录拉力值与锚杆钢筋的位移值，记录不方便并且存在较大的误差。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种围压可调的锚杆试件抗拔力试验装置，结构所占体积小，整体能够对锚杆试件实现侧部不同或相同大小的围压力施加，符合实际地层中的工作情况。

一种围压可调的锚杆试件抗拔力试验装置的具体方案如下：

一种围压可调的锚杆试件抗拔力试验装置，包括：

围压施加机构，包括能够设于锚杆试件周侧的撑板，相邻两撑板之间设置支撑柱，锚杆试件每一侧面的两根支撑柱与该侧面的撑板通过连接件连接，相邻两侧面的连接件相互垂直，连接件能够调整向锚杆试件施加的围压大小，由于锚杆试件每一侧面的连接件相互独立，能够对锚杆试件相邻两侧实现不同或相同大小的围压力；

锚杆试件夹持机构，包括用于支撑围压施加机构及锚杆试件的框体，框体顶部设置拉杆，底部开有开孔以用于锚杆试件的钢筋穿过；

拉力施加机构，拉力施加机构能够与拉杆、穿过开孔的钢筋分别单独连接。

上述的试验装置，锚杆试件包括砂浆块体和钢筋，砂浆块体呈矩形体，钢筋一端锚固于砂浆块体中，且围压施加机构与砂浆块体的周侧面接触，锚杆试件的砂浆块体用于模拟现有情况中锚杆锚固的土体或岩体，钢筋模拟锚杆，围压施加机构通过连接件能够向锚杆试件相邻两侧实现不同或相同大小的围压力，锚杆试件夹持机构支撑锚杆试件，便于拉力施加机构对锚杆钢筋施加拉力，以进行试验。

进一步地，为了方便围压施加机构的安装，也保证对锚杆试件卡合的稳定性，所述围压施加机构中撑板与支撑柱构成一个中空的矩形体，每一撑板的长度小于锚杆试件相应侧面的宽度，锚杆试件通常为矩形形状，这样支撑柱内侧设有L型凹面以与锚杆试件配合，这样能保证围压施加机构与锚杆试件的紧密贴合。

进一步地，所述连接件为丝杆，锚杆试件每一侧面中丝杆依次穿过支撑柱、撑板和另一支撑柱设置，丝杆的两端分别设置螺母，螺母与支撑柱侧面之间设置垫片，通过螺母相对于丝杆位置的调整，实现围压大小的调整。

进一步地，为了避免丝杆的相互干涉，每一所述支撑柱开有4个通孔，其中2个通孔贯通一对立面，另2个通孔贯通另一对立面，且支撑柱相邻两侧面的通孔错位设置，即从上到下，支撑柱的相邻两通孔垂直设置，撑板内侧同样开有2个贯穿孔，以用于丝杆的穿过。

进一步地，为了对围压施加大小进行确定，所述撑板内侧安装有应力应变片，应力应变片设于相邻两撑板内侧，应力应变片与计算机连接。