[发明专利]测试锚固系统锚固界面粘结强度的方法及装置

说明书

本发明涉及一种测试锚固系统锚固界面粘结强度的方法及装置，属岩土工程技术领域。包括以下步骤：制作锚固试样，在锚固试样中心轴线上钻出锚杆钻孔，将锚杆放置于锚杆钻孔内，向锚杆钻孔内灌注锚固剂，制作成测试试样；待锚固剂凝固后，将测试试样放置于限位装置内，锚杆穿过限位孔；测试第一锚固界面粘结强度时，将限位塞拧进限位孔内，并使限位塞与测试试样紧密贴合；测试第二锚固界面粘结强度时，将承拉盘安装在锚杆的内延长段上，并使承拉盘与锚固剂紧密贴合；对锚杆施加拉拔力，并实时记录拉拔力与拉拔位移；分析试验数据，根据公式计算锚固界面粘结强度，绘制试验曲线。

技术领域

本发明涉及一种测试锚固系统锚固界面粘结强度的方法及装置，属岩土工程技术领域。

背景技术

锚杆是交通、水利及采矿等行业锚固工程中应用最广泛的支护型式之一。锚杆和岩体之间通过锚固剂粘结在一起，锚固系统是包含锚杆及锚固剂在内的综合称谓。锚固系统内共包含两个锚固界面：第一锚固界面指的是锚杆与锚固剂粘结所形成的锚固界面；第二锚固界面指的是锚固剂与周围岩体（锚杆钻孔）粘结所形成的锚固界面。锚固界面粘结强度是影响锚固系统支护性能的关键因素之一，室内拉拔试验是获取锚固界面粘结强度的主要测试方法。传统的拉拔试验中，在拉拔力的作用下锚杆与锚固体逐步分离、从锚杆钻孔中拖拽出来。然而，传统的室内拉拔试验无法准确获取第一及第二锚固界面的粘结强度，存在以下主要缺陷：（1）拉拔力作用下第一及第二锚固界面均未破坏，仅仅锚固剂内部发生破坏，因而测得的结果实质上是锚固剂本身的粘结强度，并非是锚固界面的粘结强度；（2）拉拔力作用下第一及第二锚固界面均发生破坏，因而无法准确计算第一及第二锚固界面的粘结强度；（3）拉拔力作用下始终是第一锚固界面发生破坏，因而无法获取第二锚固界面的粘结强度；（4）拉拔力作用下始终是第二锚固界面发生破坏，因而无法获取第一锚固界面的粘结强度。

发明内容

针对上述存在问题，本发明的目的在于提供一种测试锚固系统锚固界面粘结强度的方法及装置，可用于岩土锚固领域中锚杆与锚固剂所形成的锚固界面、锚固剂与岩体所形成的锚固界面粘结强度的室内测试研究。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：测试锚固系统锚固界面粘结强度的方法，包括以下步骤：

A．制作锚固试样，在锚固试样中心轴线上钻出锚杆钻孔，将锚杆放置于锚杆钻孔内，向锚杆钻孔内灌注锚固剂，制作成测试试样；

B．待锚固剂凝固后，将测试试样放置于限位装置内，锚杆穿过限位孔；

C．测试第一锚固界面粘结强度时，将限位塞拧进限位孔内，并使限位塞与测试试样紧密贴合；测试第二锚固界面粘结强度时，将承拉盘安装在锚杆的内延长段上，并使承拉盘与锚固剂紧密贴合；

D．对锚杆施加拉拔力，并实时记录拉拔力与拉拔位移；

E．分析试验数据，根据公式计算锚固界面粘结强度，绘制试验曲线。

测试锚固系统锚固界面粘结强度的装置，包括锚固试样，锚固试样的中心轴线上设置有锚杆钻孔，锚杆钻孔内设置有锚杆，锚固试样与锚杆之间设有锚固剂，在锚固试样的一个端面上设置有限位装置，限位装置上设置有限位孔，限位孔内连接有限位塞，锚杆穿过限位塞的内孔，在锚杆的内延长段上设置有承拉盘，在限位塞对应的锚杆端部设置能够施加拉拔力的装置。

所述限位装置为试样室，锚固试样设置在试样室内，限位孔设置在试样室的一个端面上。

所述试样室为箱体结构。

所述限位孔内设置有内螺纹，限位塞上设置有与限位孔的内螺纹配合的外螺纹。

所述限位塞呈中空圆柱状。

所述承拉盘呈中空圆柱状，承拉盘通过螺纹与锚杆的内延长段连接。

所述限位塞的外径比锚杆钻孔直径大2～4mm。