[实用新型]一种动静荷载共同作用下的锚杆加载试验装置

说明书

本实用新型涉及一种动静荷载共同作用下的锚杆加载试验装置。其技术方案是：加载底座(2)左端设有静载加载装置(4)，手动液压泵(1)与静载加载装置(4)连接，靠近加载底座(2)右端设有动载加载装置(5)；荷载传导架(3)的左端和右端对应的位于静载加载装置(4)的外侧和动载加载装置(5)的内侧。测试时，待测试件(28)置于加载底座(2)上的荷载传导架(3)间，应变片(21)和声发射传感器(24)与待测锚杆(27)和待测试件(28)对应粘接；待测锚杆(27)依次穿过穿孔式液压千斤顶(8)、加载板(13)的中心孔和拉压力传感器(22)，将加载板(13)和拉压力传感器(22)固定于待测锚杆(27)上。本实用新型结构简单和测试结果准确可靠。

技术领域

本实用新型属于荷载加载试验装置技术领域。具体涉及一种动静荷载共同作用下的锚杆加载试验装置。

背景技术

在巷道或采场中锚杆支护结构不仅受静荷载的作用，还常受到爆破等动荷载作用。目前爆破作业是岩石工程最常用的开挖方法，锚杆支护施工与爆破作业穿插进行，爆破作业不可避免的对锚杆支护结构产生影响。

近几十年来，锚固系统力学特性的研究十分广泛，研究内容主要集中在静荷载作用下锚杆的应力分布和荷载传递机理。而对静荷载和爆破动荷载共同作用下的锚杆力学性能研究较少，在动、静荷载共同作用下锚杆的力学行为十分复杂，至今仍处于探索阶段。

目前锚杆受力模拟装置有两类，一类是根据试验标准，对加工的锚杆试件直接进行冲击试验，无法模拟实际支护状态下的锚杆的受力情况；另一类是采用在钢管中浇筑混凝土模拟围岩，如“一种锚杆冲击试验装置及其方法(CN105606472A)”专利技术、“一种动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置及其使用方法(CN107748064A)”专利技术，这种装置虽能测出受到冲击时锚杆的力学参数，但忽略了围岩尺寸界限对应力波的影响。

发明内容

本实用新型旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种结构简单、可操作性强和测试结果精确可靠的动静荷载共同作用下的锚杆加载试验装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：所述装置包括手动液压泵、加载底座、荷载传导架、静载加载装置、动载加载装置和数据采集装置。

加载底座左端的中间位置处设有静载加载装置，手动液压泵与静载加载装置通过液压软管连接，靠近加载底座右端设有动载加载装置；加载底座上设有荷载传导架，荷载传导架的左端位于静载加载装置的外侧，荷载传导架的右端位于动载加载装置的内侧；数据采集装置的应变片和声发射传感器在使用时与待测锚杆和待测试件对应粘接。

静载加载装置包括千斤顶支架、穿孔式液压千斤顶和安装板；千斤顶支架由2根立柱组成，2根立柱固定在加载底座上平面的左端，安装板固定在2根立柱的中部偏上处，穿孔式液压千斤顶固定在安装板中间位置的安装孔中；穿孔式液压千斤顶通过液压软管与手动液压泵连接。

加载底座包括底座、试件底板和滑轨；底座为长方体，在底座上平面的中间位置处沿长边方向设有试件底板，试件底板的左端靠近底座的左端，试件底板的两侧对称地设有滑轨。

荷载传导架包括2块加载板和4根杆件；2块加载板外形相同，所述加载板呈“十字架”状，“十字架”的左端、右端、上端和下端中心对称地设有通孔；左端的加载板的中心位置处还设有中心孔，4根杆件分别穿过2块加载板各自对应的通孔，4根杆件的两端分别通过螺母与2块加载板对应连接。

动载加载装置包括滑槽、摆锤、摆杆、摆锤横杆和2个摆锤支架；2个摆锤支架形状相同，所述摆锤支架呈等腰梯形，摆锤支架的底部设有滑槽，2个摆锤支架通过滑槽对称地放置在加载底座对应的两条滑轨上；摆锤横杆的两端活动地安装在摆锤支架上部的轴承中，摆杆的一端与摆锤固定连接，摆杆的另一端与摆锤横杆的中间位置处固定连接，摆锤支架的上部设有刻度盘。