[实用新型]压力分散型锚杆锚固机理可视化模型试验装置

说明书

本实用新型涉及一种压力分散型锚杆锚固机理可视化模型试验装置，包括模型箱、加载装置、标准砂、用于夯实标准砂的手动夯击器、压力分散型锚杆以及设置于模型箱外的数码相机；所述的模型箱为顶端开口的透明玻璃箱体，所述标准砂及压力分散型锚杆置于模型箱内且压力分散型锚杆的杆体紧贴玻璃箱体的正面箱壁，压力分散型锚杆的杆体顶端设置有百分表；本实用新型提供了一种压力分散型锚杆锚固机理可视化模型试验装置，更加方便、直观地通过可视化模型试验研究压力分散型锚杆在外荷载作用下的杆体周围土体变形及发展规律，以揭示压力分散型锚杆的锚固机理。

技术领域

本实用新型属于岩土工程和地质工程技术领域，涉及一种模型试验装置，具体涉及一种压力分散型锚杆锚固机理可视化模型试验装置。

背景技术

锚固技术是解决诸如边坡加固等岩土工程问题的最经济有效的方法之一。随着我国基础设施建设的发展，传统的拉力型锚杆由于其自身受力特点的限制已无法满足各种地质条件下的建筑物加固需求，因此开发与研究新型锚杆结构显得尤为重要，其中压力分散型锚杆是新型锚杆结构中最具代表性的一种。相对于传统的拉力型锚杆，压力分散型锚杆在土质边坡等岩土加固工程中的承载性能更加突出。

压力分散型锚杆作为一种新型锚杆，目前对其传力机制、工作特性及锚固机理的研究还处于起步阶段，，对杆体受力过程中周围土体的变形破坏规律缺乏深入研究，更缺乏对压力分散型锚杆在不同承载体直径、不同承载体间距及不同承载体数量等参数影响下的锚固机理试验研究成果。

综上所述，目前在压力分散锚杆锚固机理研究中还存在着诸多未知，而本实用新型提供了一种压力分散型锚杆锚固机理可视化模型试验装置，可以更加方便、直观地通过可视化模型试验研究压力分散型锚杆在外荷载作用下的杆体周围土体变形及发展规律，以揭示压力分散型锚杆的锚固机理。

实用新型内容

为解决现有的对于压力分散型锚杆物理试验中存在的不可视化问题，本实用新型提供一种压力分散型锚杆可视化模型试验装置。

为实现上述技术目的，本实用新型可以通过以下技术方案来实现：压力分散型锚杆锚固机理可视化模型试验装置，包括模型箱、加载装置、标准砂、用于夯实标准砂的手动夯击器、压力分散型锚杆以及设置于模型箱外的数码相机；所述的模型箱为顶端开口的透明玻璃箱体，所述标准砂及压力分散型锚杆置于模型箱内且压力分散型锚杆的杆体紧贴玻璃箱体的正面箱壁，压力分散型锚杆的杆体顶端设置有百分表；所述的加载装置包括加载装置反力架、杠杆支架、加载杠杆、砝码以及加载装置连接线，杠杆支架下端连接加载装置反力架，上端铰接连接加载杠杆，加载杠杆一端挂有砝码，另一端经加载装置连接线通过设置于压力分散型锚杆上方的定滑轮接至压力分散型锚杆的杆体上端的孔洞。

所述手动夯击器为重2.5kg的夯锤，用于模拟密砂环境时夯实标准砂。本实用新型中的夯锤可改变标准砂密实度，便于营造试验中所需的不同密实度，操作简便并可重复使用。

数码相机设置于模型箱的正视面，用于拍摄模型箱箱侧标准砂的清晰图像。

所述的压力分散型锚杆是按照相似原理制成的半模锚杆。

本实用新型中的模型箱的箱侧壁由四块有机玻璃组装而成，可从各个角度直接观测箱内试验现象。

优选的，所述的模型箱顶端设有铁架，铁架上设有用于连接百分表的万向型磁力表座，百分表的表头压在锚杆杆体的上端面。

优选的，所述模型箱为顶端开口、底面和四个侧面由五块透明的有机玻璃拼接而成的长方体结构，且有机玻璃的连接处用防水胶进行密封。

优选的，所述的标准砂采用福建平潭标准砂，该标准砂质量稳定且可用于可视化试验中砂土颗粒的变形量测。

优选的，所述的加载装置连接线采用直径2.5mm的包塑钢丝绳。