[发明专利]一种用于边坡模型实验的加载测力装置及其加载固定方法

权利要求书

1.一种用于边坡模型实验的加载测力装置，包括支架（1），其特征是：支架（1）分为光滑杆（16）和螺纹杆（18），光滑杆（16）和螺纹杆（18）相互平行，光滑杆（16）和螺纹杆（18）相互平行，光滑杆（16）底端固定设置在底座（19），光滑杆（16）和螺纹杆（18）顶端之间设有水平板（21），水平板（21）上设有刻度；

螺纹杆（18）底端与底座（19）之间通过第二滚动轴承（22）连接，螺纹杆（18）顶端穿过水平板（21），螺纹杆（18）顶端设有转盘（17），穿过水平板的位置设有第一滚动轴承（20）；

螺纹杆（18）和光滑杆（16）上设有调节平台，调节平台能够沿竖直方向上移动。

2.根据权利要求1所述的一种用于边坡模型实验的加载测力装置，其特征是：所述的调节平台包括滑杆（9）和固定装置（25），固定装置（25）上设有光滑孔（14）和第二螺纹孔（15），光滑杆（16）穿过光滑孔（14），光滑杆（16）上设有刻度，螺纹杆（18）穿过第二螺纹孔（15），固定装置（25）上还设有一个开口，滑杆（9）穿过开口并能够在开口内滑动。

3.根据权利要求2所述的一种用于边坡模型实验的加载测力装置，其特征是：所述的固定装置（25）上的开口顶面上设有多个滑轮（11），滑杆（9）顶面上设有滑槽（13），滑轮（11）用于控制滑杆（9）滑动方向。

4.根据权利要求3所述的一种用于边坡模型实验的加载测力装置，其特征是：所述的固定装置（25）上的开口顶面上还设有固定螺栓（12）。

5.根据权利要求2所述的一种用于边坡模型实验的加载测力装置，其特征是：所述的滑杆（9）一端与固定钢板（8）连接，滑杆（9）一端上设有第一螺纹孔（10），固定钢板（8）上设有多个第三螺纹孔（24），对齐第一螺纹孔（10）和第三螺纹孔（24）后利用螺杆固定。

6.根据权利要求5所述的一种用于边坡模型实验的加载测力装置，其特征是：所述的固定钢板（8）上设有传感器（2），传感器（2）一端设有带孔螺栓（3），带孔螺栓（3）上的通孔与锚索（4）固定连接，锚索（4）穿过锚索孔（6）固定在边坡模型内，位于边坡模型内的锚索一端为锚索固定端（7）。

7.根据权利要求6所述的一种用于边坡模型实验的加载测力装置，其特征是：所述的锚索孔（6）位置设有木塞（5）。

8.根据权利要求6所述的一种用于边坡模型实验的加载测力装置，其特征是：所述的传感器（2）与数据采集仪（23）连接。

9.根据权利要求6所述的一种用于边坡模型实验的加载测力装置，其特征是：所述的锚索（4）的弹性模量、横截面积以及预应力值根据实际施工中所用锚索与相似比的比值计算得出，锚索孔（6）位置可设置多根小直径锚索（4）。

10.一种用于边坡模型实验的加载测力装置的加载固定方法，其特征在于包括以下步骤：

1）埋设锚索固定端：先确定锚索（4）的预锚固位置，在模型堆砌过程中将锚索（4）的埋设锚索固定端（7）穿过带有一定强度的光滑中空管，然后固定在预锚固位置上；

2）钻孔成型：模型堆筑完成养护后，开挖至锚索高程后，拔出中空管，作为钻孔，根据锚索位置组装加载测力装置，安装锚索传感器（2），将锚索（4）固定在传感器（2）上，转动转盘（17）调节滑杆（9）竖直位置，使滑杆（9）带动固定钢板（8）与传感器（2）在竖直方向上移动，并使传感器（2）与锚索孔（6）、锚索固定端（7）在同一条直线上，保证锚索（4）为直线形；

3）施加预应力、注浆与安装锚索：调节滑杆（9）的水平位置，使与传感器（2）连接的数据采集仪（23）采集到的数据达到注浆压力后进行注浆，注浆完成后在锚索孔（6）上安装圆孔木塞（5）作为锚索头；

4）量测与数据整理：根据实际工程中边坡边开挖边支护的原则，边开挖边观察传感器采集仪（23）数据，并在后期加载过程中持续观察锚索力的变化。