[发明专利]测量混凝土与围岩粘接强度的拉拔实验装置及其计算方法

权利要求书

1.测量混凝土与围岩粘接强度的拉拔实验装置，其特征在于，包括顶盖，所述顶盖中心设置有贯通的螺杆孔，所述顶盖下部圆周设置有三片圆弧形内凸起；所述顶盖下方设置有三个圆弧形锚片，每个所述圆弧形锚片顶部均设置有一片圆弧形外凸起；所述三个圆弧形锚片的外侧设置有可将三个圆弧形锚片包裹在内的上粗下细的中空的圆柱形套筒，所述圆柱形套筒顶部设置有三片圆弧形内凸起，所述圆柱形套筒顶部固定有螺杆，所述顶盖顶部的螺杆上设置有螺母；所述顶盖与圆弧形锚片之间分别通过其上设置的圆弧形内凸起和圆弧形外凸起套接后旋转卡合连接；所述顶盖与圆柱形套筒之间分别通过其上设置的圆弧形内凸起上方的凹槽和圆弧形内凸起套接后旋转卡合连接。

2.根据权利要求1所述的测量混凝土与围岩粘接强度的拉拔实验装置的使用方法，遵循如下步骤：

1）对需要进行拉拔实验的的喷射混凝土进行钻芯，钻至岩石内部约20mm，形成带有喷射混凝土的圆柱形岩芯；

2）将带有螺杆的圆柱形套筒放入混凝土圆柱体芯样与外壁的缝隙之中，三个圆弧形锚片插入圆柱形套筒与混凝土圆柱芯样之间；

3）将顶盖中心的螺杆孔穿过螺杆，并将三个圆弧形内凸起与三个圆弧形锚片顶部的圆弧形外凸起套接后旋紧，将顶盖与圆柱形套筒也分别通过其上设置的圆弧形内凸起上方的凹槽和圆弧形内凸起套接后旋转卡合；

4）将螺母沿螺杆向下拧，挤压顶盖使顶盖对圆弧形锚片施加均匀向下的力，将混凝土圆柱芯抱紧；

5）使用市场上已有的锚杆拉拔仪与螺杆相连，进行拉拔实验，喷射混凝土与围岩发生断裂时，锚杆拉拔仪上显示的最大数值即为喷射混凝土断裂时的拉力值，从而推测喷射混凝土与围岩的粘结值。

3.根据权利要求1所述的测量混凝土与围岩粘接强度的拉拔实验装置的计算方法，其特征在于，计算喷射混凝土与围岩粘接强度的公式为：

式中：R_c——喷射混凝土与围岩的粘接强度，MPa；

P_c——岩芯拉断荷载，N；

A_c——岩芯拉断截面积，mm²；

α——岩芯断裂面同横截面交角。