[实用新型]一种预应力可调的模拟试验用锚杆

说明书

本实用新型提供了一种预应力可调的模拟试验用锚杆，涉及锚杆模拟试验技术领域，结构包括锚杆体、锚固头、承载板、微型千斤顶、垫板、螺母、注液管和注液泵，锚杆体的锚固端设置有锚固头，锚杆体的锚固端呈圆锥状，锚固头侧面开设有张紧缝，承载板设置在锚杆外露端一侧，垫板上压设有螺母，锚杆体依次穿过承载板、微型千斤顶和垫板，千斤顶通过注液管连接注液泵，注液管上设置有数显压力表。使用该锚杆进行模拟试验时，首先在相似材料模型上钻孔，然后连接锚杆预应力室内模拟试验系统，通过注液泵施加预紧力，并根据数显压力表读数调节，完成试验。该锚杆结构解决了锚杆试验中预应力调节不方便的问题，还具有操作简便、符合现场等优点。

技术领域

本实用新型涉及模拟试验锚杆技术领域，尤其是一种用于室内模拟试验的预应力可调的锚杆。

背景技术

锚杆支护在采矿、岩土、隧道等工程领域得到广泛应用，锚杆支护效果与锚固长度及预应力大小等密切相关。受现场工程的限制，现场试验存在一定的困难，室内模拟试验成为一种重要的研究手段。

目前，在室内模拟试验中，锚杆模拟材料按材质可分为木质(楠竹、圆杆等)、塑料(树脂锚杆)、钢质(圆钢、螺杆等)，由于模拟时锚固剂粘结时长度控制困难常采用全长锚固，且前两类无预紧力，钢制的一般采用螺母施加，预应力大小不可控且精准监测困难，由此造成模拟效果与工程实际差异较大。因此，围绕如何实现室内试验锚杆的精准模拟，现有技术进行了一系列改进，例如微型预应力锚杆，该锚杆采用粘结剂全长锚固，通过外露端增设弹簧实现预应力的施加，并采用小型压力环监测锚杆受力情况，但受锚杆锚固长度、弹簧与承压片耦合及压力环与壁面接触等的限制，造成室内试验结果与工程实际存在较大差异。因此，需要一种室内模拟试验用的预应力锚杆，实现锚杆不同锚固长度及预应力调节，以便获取更好的锚杆室内模拟效果。

实用新型内容

为解决锚杆的预应力和锚固长度调节不方便的技术问题，本实用新型提供了一种预应力可调的模拟试验用锚杆，具体技术方案如下。

一种预应力可调的模拟试验用锚杆，包括锚杆体、锚固头、承载板、微型千斤顶、垫板、螺母、注液管、数显压力表和注液泵；锚杆体的锚固端设置有锚固头，锚杆体连接锚固头的端部呈圆锥状，锚固头在侧面开设有张紧缝；锚杆体依次穿过承载板、微型千斤顶和垫板，螺母设置在锚杆体的外露端；承载板设置在锚杆外露端一侧，承载板和垫板之间设置有微型千斤顶，垫板上压设有螺母。

进一步的，注液管上设置有三通管，三通管上连接有数显压力表。

进一步的，锚杆体的锚固端设置有外螺纹，锚固端螺纹长度大于锚固头长度。

还进一步的，锚杆体的外露端设置有外螺纹，外露端外螺纹长度大于螺母的长度。

更进一步的，锚固头呈圆柱状，锚固头外表面设置有倒齿状摩擦纹，锚固头轴线上设置有和锚杆体直径相同的通孔，通孔内设置有内螺纹，与锚杆体的锚固端外螺纹相配合。

更进一步的，微型千斤顶具体为筒状的千斤顶，千斤顶内径等于锚杆体直径，外径小于承载板和垫板的直径。

更进一步的，注液管端部设置有液压管路连接头，三通管上各支路均设置有开关。

更进一步的，锚杆体使用钢材制作，锚固头由塑料制作而成，螺母为六角螺母。

本实用新型的有益效果包括：

(1)本实用新型提供的预应力可调的模拟试验用锚杆，采用注液泵调控微型千斤顶的伸缩，实现了锚杆预紧力的精准调节，操作简单、易于控制，能够实现多种不同预应力大小的施加，解决了仅采用螺母施加预应力范围小、不可控的局限，拓展了锚杆模拟试验的范围。