[发明专利]一种土锚拉拔的试验装置及方法

说明书

本发明涉及一种土锚拉拔的试验装置及方法，它包括可变换孔径的底板组件，所述底板组件上方通过多根支撑柱支撑安装有承压台，所述承压台的顶部安装有千斤顶，所述底板组件的底部设置有用于拉拔试验的锚固体以及土体。该装置通过改变孔径大小得到不同的上覆土压力，可以模拟不同深度范围的土体，很大程度缩减锚洞深度。

技术领域

本发明涉及一种锚杆拉拔试验装置及方法，特别涉及一种通过改变孔径大小的钢板从而改变土的上覆土压力模拟深部土压的新装置。

背景技术

锚杆锚固技术以其显著的技术经济效益，获得了广泛的应用。仅2005年国内外各类岩石锚杆已达600余种，使用量就已达2.5亿根之多。提高锚杆抗拔力在锚杆锚固工程中具有极高的经济效益。

国际岩土锚固工程领域，最早对岩土锚固破坏形式进行研究的是英国的教授Hanna，他研究归纳出锚杆的3种主要破坏形式：锚杆断裂、预应力损失、实际荷载高于设计荷载。Hanna教授的研究主要是从定性的角度分析，没有定量化的数据作为依据，归纳总结出的破坏形式主要从力学机理的角度着眼，虽然取得的成果不全面，但很有意义，对后人的研究起到了一定的推动作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够模拟不同上覆土压力的装置及方法，该装置通过改变孔径大小得到不同的上覆土压力，可以模拟不同深度范围的土体，很大程度缩减锚洞深度。

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种土锚拉拔的试验装置，它包括可变换孔径的底板组件，所述底板组件上方通过多根支撑柱支撑安装有承压台，所述承压台的顶部安装有千斤顶，所述底板组件的底部设置有用于拉拔试验的锚固体以及土体。

所述底板组件包括带孔底板，所述带孔底板的中心位置加工有中心孔，所述中心孔内部配合安装有圆环板，所述圆环板和带孔底板的顶部端面都加工有相互配合的螺纹孔，所述圆环板和带孔底板之间通过连接板固定相连，所述连接板通过螺栓分别与带孔底板和圆环板相连。

所述圆环板包含多种不同的规格。

所述支撑柱采用能够伸缩的立柱结构，在每个支撑柱的底部都设置有压力传感器，所述压力传感器的外部包裹有土工布。

所述锚固体包括锚杆主体，所述锚杆主体上沿其外壁焊接固定有多个连接杆，所述连接杆的末端焊接有钢片，所述锚杆主体整体放置于锚洞内部。

所述带孔底板、圆环板和连接板都采用钢板材料制成。

所述锚杆主体和连接杆都采用钢筋材料制成。

任意土锚拉拔的试验装置的试验方法，它包括以下步骤：

Step1：平整场地，清理场地上周围碎石及杂物；

Step2：在地面上采用手提式钻孔机人工钻孔，钻孔沿孔深方向与地面垂直打入土体，其中孔深和孔径按照设计要求确定；

Step3：制作锚固体，选取一根完整的粗细长度适中的钢筋作为锚杆主体，在钢筋与锚固体接触部分预留一个孔槽，然后在孔槽上划分五等分用记号笔做标记粘贴应变片；然后在锚杆主体上选取三个点每个点的水平面上焊接二至三根连接杆，每根连接杆顶端焊接一个钢片；

Step4：将制作好的锚固体放入锚洞，并使得锚杆主体处与锚洞中心并垂直于地面；

Step5：配制膨胀水泥浆灌入锚洞中，膨胀水泥浆加膨胀剂含量为10%~12%，膨胀水泥浆段长25~30cm，膨胀水泥浆灌浆完成后继续灌入配制添加有速凝剂的普通水泥净浆做封口处理；

Step6：待养护一段时间后，在锚洞上面盖上带孔底板，并将圆环板通过连接板与带孔底板相连，并使中心孔与锚洞中心一致；