[实用新型]一种模拟黄土隧道锁脚锚管端头受力的加载装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟隧道锁脚锚管端头受力的加载装置。

背景技术

近年来，锁脚锚管在软弱围岩隧道施工中应用越来越广泛。隧道开挖时，为防止基底软化及下台阶开挖引起支护结构的下沉，在距拱脚或墙脚一定距离处沿隧道横向按一定下插角打入相应规格的锁脚锚管，并将其端头与钢架焊接牢固，进而限制钢架的变形，以充分发挥其承载能力。为研究钢架作用在锁脚锚管端头的竖向荷载对锁脚锚管受力特性的影响，就需要对钢架的作用力进行模拟，来研究在不同荷载作用下锁脚锚管的受力特性。传统的加载通常采用悬挂重物法、动力加载法，但悬挂重物的方法加载角度难以有效控制，容易发生倾覆，造成加载结果缺乏科学性和准确性；又由于隧道环境和试验条件的限制，动力加载通常很难实现。因此，有必要寻求一种科学有效的加载装置，来模拟隧道中钢架对锁脚锚管端头的作用力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种模拟黄土隧道锁脚锚管端头受力的加载装置，其可探知锁脚锚管受力特性及破坏机理，得出不同围岩工况下锁脚锚管的最优物理参数，降低施工难度，有利于保证施工安全和隧道结构稳定。

为解决现有技术存在的问题，本实用新型的技术方案是：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、斜撑和立柱，所述的立柱和斜撑分别设置有两个，并且相垂直焊接，两个立柱之间还设置有支撑板，所述的两个立柱顶部中间设置有与其相活动连接的横梁，横梁的一端设置有连接件一，另一端设置有连接件二，所述的斜撑和立柱的底部与基础结构的上表面连接；

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

所述的反力装置的4个空心方钢设置于加荷装置的基础结构的上表面，基础结构上还设置有千斤顶，所述的4个空心方钢与千斤顶分别设置于基础结构的两侧，千斤顶的上端与连接件二连接。

所述的连接件一的结构包括“T”型柱一、空心圆柱与梯形板相连接为一体的异形体一、“T”型柱二、圆环一、圆环二和通过连接块连接两个相垂直圆环的异形体二，所述的“T”型柱一穿设于异形体一的空心圆柱内，圆环一和圆环二穿设于T”型柱二并与异形体一的梯形板焊接相切，所述的异形体二穿设于T”型柱二并设置于圆环一和圆环二的中间。

所述的连接件二的结构包括倒“T”型柱三，所述的倒“T”型柱三的上端穿设有与其相垂直连接的“T”型柱四。

所述的基础结构的形状的矩形箱，材质为钢。

所述的千斤顶为带油表的油压千斤顶。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

1、本实用新型基于油压千斤顶及杠杆原理，有针对性的提出了一种模拟黄土隧道锁脚锚管端头受力的加载装置。

2、按此装置对隧道锁脚锚管端头加载既可以通过油表按一定应力等级加载，而且加载装置基础结构不会发生较大的倾覆及变形，有效的保证了数据的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型加荷装置结构示意图；

图3为本实用新型连接件二结构件示意图；

图4为本实用新型连接件一示意图；

图5加荷系统杠杆受力示意图；

其中，1—基础结构，2—斜撑，3—立柱，4—横梁，5—千斤顶，6—连接件二，7—连接件一，8—空心方钢，9—方形枕木，10—“T”型柱一，11—异形体一，12—“T”型柱二，13—圆环一，14—圆环二，15—异形体二，16—倒“T”型柱三，17—“T”型柱四。

具体实施方式

下面结合附图对本设计做详细描述：

参见图1—图4：一种模拟黄土隧道锁脚锚管端头受力的加载装置，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和斜撑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；