[发明专利]用于边坡模型试验的注浆渗浆一体化单元及注浆锚索装置

说明书

本发明公开了一种用于边坡模型试验的注浆渗浆一体化单元及注浆锚索装置，注浆锚索装置包括压管单元、取土单元和注浆渗浆一体化单元；压管单元包括支撑板、垂直设在支撑板下表面的多个支撑杆、垂直设在支撑板上的丝杆和设在丝杆上端的手轮；取土单元包括取土钢管、固定在取土钢管上端的圆柱形的限位柱、和设在取土钢管下端内壁的刺状切片；注浆渗浆一体化单元包括多节式套管、刚性阻浆片、贯穿并固定在刚性阻浆片上的注浆软管以及锚索；多节式套管能套在取土钢管外壁。本发明适用性强、操作简单、稳定高效，静压取土单元将取土单元平稳压入坡体内，整个过程对坡体本身状态影响小，使整个试验过程得到优化。

技术领域

本发明属于边坡模型试验的应用领域，涉及一种用于边坡模型试验的注浆渗浆一体化单元及注浆锚索装置。

背景技术

岩土锚固是边坡工程领域中的一个重要分支，由于它具有结构简单、施工安全、对坡体扰动小、对附近建筑物影响小、节省工程材料并对坡体或加固建筑物的稳定可起到立竿见影的效果等优点，近年来得到了迅速发展和广泛应用。从整体上来说我国的锚固技术已经达到了世界先进水平，已经开发出摩擦型锚索、支承型锚索、摩擦-支承型复合锚索、扩孔锚索等多种锚固形式。但是，由于施工现场地质情况复杂，现场实验难以实施且耗时长、经费高并且难以模拟多种工况下边坡的变形位移机理。因此，采用模型试验模拟多种工况的实施，揭示复杂工况下坡体的应力与位移，直观的了解其变形机制和应力分布规律，对实际锚固措施的效果评价、理论分析基及设计计算有重大意义。

就现有边坡模型试验中的注浆锚索装置来说，可以部分地还原实际注浆锚索的施工过程和作用机理，但存在以下问题一直没有良好的解决：1、取土方式对坡体性质的影响显著，一般将取土器用锤击或振动的方法嵌入土中，这类方法会明显影响坡体状态，对试验影响较大。2、取土时取土器端部外的土体会随取土器一同拔出，影响坡体内部结构的完整性，对试验结果的准确性产生影响。3、注浆过程中，套筒会使内部浆液与土体分隔开，使其接触面为套筒壁，套筒壁的性质与浆液不同，接触面性质的改变会使得模型试验结果代表性不足。4、在锚固段与自由段之间没有明确的支挡分界，注浆时会使锚固段的浆液泄至自由段，使锚固段区域长度不受控制，与模拟实际产生较大误差。5、注浆套管整体插入土中，其抗剪强度明显与周围土体不同，会显著影响局部模型试验的土体性质，使模拟失真。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种用于边坡模型试验的注浆渗浆一体化单元及注浆锚索装置，克服现有注浆锚索装置的上述缺陷。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种用于边坡模型试验的注浆渗浆一体化单元，包括多节式套管、刚性阻浆片、贯穿并固定在刚性阻浆片上的注浆软管以及锚索；所述多节式套管包括多个依次同轴布设的套管节，位于所述多节式套管下部的套管节的侧壁上设有排浆孔；所述刚性阻浆片的直径接近多节式套管的内径，在刚性阻浆片上设有用以使锚索通过的锚索通孔。

可选地，所述套管节包括多个依次同轴布设的第一套管节和位于第一套管节下部的多个依次同轴布设的第二套管节，所述第二套管节的侧壁上开设所述排浆孔。

本发明还提供一种用于边坡模型试验的注浆锚索装置，包括压管单元、取土单元和所述的注浆渗浆一体化单元；

所述压管单元包括支撑板、垂直设在支撑板下表面的多个支撑杆、垂直设在支撑板上的丝杆和设在丝杆上端的手轮；

所述取土单元包括取土钢管、固定在取土钢管上端的圆柱形的限位柱和设在取土钢管下端内壁的刺状切片；

所述多节式套管能套在所述取土钢管外壁，多节式套管的内径小于限位柱的外径。

本发明还包括如下技术特征：

可选地，所述取土钢管的长度与多节式套管的长度相等；所述取土钢管为薄壁钢管，用以在尽量不扰动坡体的情况下，将取土钢管轻松压入坡体内；