[发明专利]一种可进行锚杆拉拔力测试的试验模拟装置及其方法

权利要求书

1.一种可进行锚杆拉拔力测试的试验模拟装置，其特征在于，该装置包括：

试验箱：包括箱体(13)、箱体内盛放试验用岩土材料(14)，该岩土材料(14)中心插有试验用锚杆(18)，锚杆(18)上设有触片(15)；

试验仪：包括底座(11)，箱体(13)设置在底座(11)上，底座(11)一侧设有竖管(9)，该竖管(9)上插有竖杆(3)，竖杆(3)可在竖管(9)内上下伸缩，并通过第二限位螺栓(6)固定，竖杆(3)顶部设有第一横杆(2)，第一横杆(2)一端插入竖杆(3)顶部，并通过第一限位螺栓(1)调节第一横杆(2)在竖杆(3)两侧的长度，第一横杆(2)另一端焊有定滑轮(23)，光滑细绳(22)绕过定滑轮(23)，一端系有砝码盘(20)，另一端系在锚杆(18)上，所述竖杆(3)中间还设有一横管(7)、横管(7)与套在竖杆(3)上的管套(5)焊接，并可通过管套(5)绕竖杆(3)轴向移动、周向转动，管套(5)上设有第三限位螺栓(4)；所述的横管(7)中插有第二横杆(16)，第二横杆(16)可沿横管(7)轴向的伸缩，并通过第四限位螺栓(8)定位，第二横杆(16)端头设有通过第五限位螺栓(17)固定有千分表(19)，千分表(19)下设有触头(25)；

千分表(19)通过第二横杆(16)沿横管(7)的伸缩以及横管(7)沿竖杆(3)的轴向移动或周向转动进行全方位移动，使触头(25)接触到锚杆(18)的触片(15)，通过在砝码盘(20)中增加砝码(21)可使试验采用分级加载的方式进行。

2.根据权利要求1所述的一种可进行锚杆拉拔力测试的试验模拟装置，其特征在于，所述的箱体(13)为由钢板焊制构成，作为试验箱的主体。

3.根据权利要求1所述的一种可进行锚杆拉拔力测试的试验模拟装置，其特征在于，所述的锚杆(18)一端呈钩状，且在弯钩附近通过紧固螺栓(24)将触片(15)固定在锚杆(18)上，另一端插在岩土材料(14)的中心处。

4.根据权利要求3所述的一种可进行锚杆拉拔力测试的试验模拟装置，其特征在于，调节第一横杆(2)在竖杆(3)两侧的长度，并通过第一限位螺栓(1)固定，通过调节第一横杆(2)在竖杆(3)两侧的长度以及竖杆(3)沿竖管(9)的轴向移动或周向转动，使定滑轮(23)位置可全方位调节，从而使定滑轮(23)的一端对准锚杆(18)的弯钩。

5.根据权利要求1所述的一种可进行锚杆拉拔力测试的试验模拟装置，其特征在于，所述的底座(11)底部安装万向轮(12)；底座(11)一侧设有凸形区，竖管(9)底部设有接口盘(10)，接口盘(10)通过螺栓固定在凸形区。

6.一种如权利要求1所述的可进行锚杆拉拔力测试的试验模拟装置进行实验的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)在箱体(13)四周涂润滑油脂，将待试验岩土材料(14)注入到箱体(13)中，压实捣密；

(2)岩土材料表面中心处钻垂直孔，其有效深度超出锚杆长度0.5cm；

(3)在步骤(2)所述孔内注入环氧树脂，模拟注浆；

(4)将锚杆沿钻孔方向插入试验所需深度，静置24小时后将模型箱搬到试验仪上开始试验；

(5)通过调节试验仪上的限位螺栓，使定滑轮(23)一端刚好位于锚杆(18)弯钩正上方，千分表(19)的触头(25)与锚杆(18)上触片(15)接触，紧固好各限位螺栓，将千分表(19)的读数调零；

(6)将光滑细绳(22)绕过定滑轮(23)一端系在锚杆(18)弯钩上，另一端系好砝码盘(20)，采用分级加载的方式开始试验，每级荷载稳定5分钟后才开始施加下一级荷载，同时记录下千分表(19)的读数，当锚杆(18)被拉出或千分表(19)读数急剧变化时，停止试验。

7.根据权利要求6所述的可进行锚杆拉拔力测试的试验模拟装置进行实验的方法，其特征在于，步骤(3)所述的环氧树脂为环氧树脂AB胶按体积比1∶(1～10)混合制成。

8.根据权利要求6所述的可进行锚杆拉拔力测试的试验模拟装置进行实验的方法，其特征在于，由于原型岩土体中锚杆布置密集，而锚杆自身直径小，无法在试验中实现相应地缩小，试验锚杆可按与设计拉拔力相等原则进行一定的等效，即在试验中用一根粗锚杆代替若干根细锚杆，确定其大小，而后据试验要求在其一端一定长度刻槽，并涂刷一道环氧树脂，将其另一端用钳子弯成钩状，作为锚杆拉拔的传力头，在靠近弯钩处用限位螺栓将触片固定在试验锚杆上。