[发明专利]模拟黄土隧道锁脚锚管端头受力的加载装置及其使用方法

权利要求书

1.一种模拟黄土隧道锁脚锚管端头受力的加载装置，其特征在于：包括加荷装置和反力装置，加荷装置的结构包括基础结构(1)、斜撑(2)和立柱(3)，所述的立柱(3)和支撑(2)分别设置有两个，并且相垂直焊接，两个立柱(3)之间还设置有支撑板，所述的两个立柱(3)顶部中间设置有与其相活动连接的横梁(4)，横梁(4)的一端设置有连接件一(7)，另一端设置有连接件二(6)，所述的斜撑(2)和立柱(3)的底部与基础结构(1)的上表面连接；

所述的反力装置的结构包括4个空心方钢(8)和4个方形枕木(9)，平行设置的4个方形枕木(9)的两端分别对称设置有与其相垂直连接的2个空心方钢(8)；

所述的反力装置的4个空心方钢(8)设置于加荷装置的基础结构(1)的上表面，基础结构(1)上还设置有千斤顶(5)，所述的4个空心方钢(8)与千斤顶(5)分别设置于基础结构(1)的两侧，千斤顶(5)的上端与连接件二(6)连接。

2.根据权利要求1所述的一种模拟黄土隧道锁脚锚管端头受力的加载装置，其特征在于：所述的连接件一(7)的结构包括“T”型柱一(10)、空心圆柱与梯形板相连接为一体的异形体一(11)、“T”型柱二(12)、圆环一(13)、圆环二(14)和通过连接块连接两个相垂直圆环的异形体二(15)，所述的“T”型柱一(10)穿设于异形体一(11)的空心圆柱内，圆环一(13)和圆环二(14)中穿设“T”型柱二(12)并与异形体一(11)的梯形板焊接相切，所述的异形体二(15)中穿设“T”型柱二(12)并设置于圆环一(13)和圆环二(14)的中间。

3.根据权利要求1所述的一种模拟黄土隧道锁脚锚管端头受力的加载装置，其特征在于：所述的连接件二(6)的结构包括倒“T”型柱三(16)，所述的倒“T”型柱三(16)的上端穿设有与其相垂直连接的“T”型柱四(17)。

4.根据权利要求1所述的一种模拟黄土隧道锁脚锚管端头受力的加载装置，其特征在于：所述的基础结构(1)的形状的矩形箱，材质为钢。

5.根据权利要求1所述的一种模拟黄土隧道锁脚锚管端头受力的加载装置，其特征在于：所述的千斤顶为带油表的油压千斤顶。

6.根据权利要求1所述的一种模拟黄土隧道锁脚锚管端头受力装置的使用方法，其特征在于：所述的使用方法的步骤为：

首先，孔位钻孔及锁脚锚管的安设；

孔位钻孔：在预先选定好的试验场地或隧道断面处，选择打孔位置，打孔的位置应与加载装置的高度一致，孔位之间的中心距离应保持在60cm以上，钻孔的深度为锚管长度减去35cm，然后采用洛阳铲或钻孔机械钻深孔，钻孔的角度通过扣件结合架管来实现，即每个孔位沿纵向搭设两道横梁，通过调整前后横梁之间的高度来确定锚管打设角度；

锁脚锚管安设：进行锁脚锚管安设时，应先将不粘贴电阻应变片的锚管人工插入钻孔内待孔腔顺直平滑后取出，再将贴有电阻应变片的锁脚锚管缓慢送入钻孔内，安放锁脚锚管时注意将管身圆周最上端、最下端平面与孔位最上端、最下端平面重合；

然后，用加载装置对锁脚锚管进行加载：

将加载装置连接件一7的异形体二15的上圆环穿入锁脚锚管的伸出端，用带油表的油压千斤顶顶起连接件二6，根据千斤顶的油压表读数对锁脚锚管进行逐级加载，每级荷载增加0.5MPa，用电测法测定锁脚锚管在该荷载作用下的受力特性，然后进行下一级加载，当锁脚锚管的伸出端竖向位移急剧下降且累计竖向位移达20cm，或电阻应变片所测得的应变急剧变化时，即终止加载。