[发明专利]一种考虑注浆压力的土质锚杆拉拔测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种考虑注浆压力的土质锚杆拉拔测试装置的测试方法，包括考虑注浆压力的土质锚杆拉拔测试装置，包括试验机座（45），所述试验机座（45）上设置有可拆卸的试样底座（37），所述试样底座（37）上设置有容纳试验土样（35）的土样容器（34），所述土样容器（34）上端在注浆过程中设置有试样上盖（34-3），土样容器（34）上端在拉拔试验过程中设置有试样帽（49），所述试验机座（45）上还设置有进行升降驱动的电动升降缸（44）、可调节支架（43），所述可调节支架（43）上设置有横梁（42），所述横梁（42）下端设置有力传感器（26），所述力传感器（26）在注浆过程中与传力杆（27）相连，力传感器（26）在拉拔试验过程中与锚杆夹具（48）相连，所述试样上盖（34-3）中设置有锚固预留孔，所述锚固预留孔处设置有注浆用的胶塞（29）；

所述胶塞（29）与注浆硬管（21）相连，所述注浆硬管（21）上依次设置有浆体流速调节器（19）、浆体流量控制器（20），注浆硬管（21）端部接入到注浆泵（18）处，所述注浆泵（18）通过运浆管（16）与储浆室（13）连通；

所述储浆室（13）通过出浆管（9）与水泥砂浆搅拌箱（2）连通，所述水泥砂浆搅拌箱（2）上设置有集料箱（1）和集水箱（6），所述水泥砂浆搅拌箱（2）中设置有电动搅拌机（3）、搅拌室机座（4），所述水泥砂浆搅拌箱（2）上还设置有气压泵（5）；

所述水泥砂浆搅拌箱（2）还设置有清洗组件，所述清洗组件包括与出浆管（9）连通的清洁抽水泵（11），所述清洁抽水泵（11）出水端通过清洗出水管（10）、清洁出水阀门（7）与集水箱（6）连通；

所述注浆硬管（21）处还设置有废料回收组件，所述废料回收组件包括与注浆硬管（21）连通的废料回收管（23），所述废料回收管（23）另一端与废料回收室（24）连通；

所述试验土样（35）中注浆后形成注浆体（30），所述试验机座（45）中设置有向上顶起对注浆体（30）施压的加压块（39）；

所述可调节支架（43）处还设置有支撑插入到试验土样（35）中钢筋（31）的钢筋固定支架（28）；

其特征在于：包括以下步骤：

（ⅰ）室内土样制备

将土样容器（34）的试样底盖（34-1）、土样空腔（34-2）、锚固体预留钢管（34-4）进行组装，然后采用分层击实的方法进行制样，最后在保证土样表面平整条件下将锚固体预留钢管（34-4）抽出，盖上试样上盖（34-3）；

（ⅱ）安装土样

利用固定螺栓（36）将装有试验土样的土样容器（34）和试样底座（37）固定在试验机座（45）上，并在试样底座（37）中心槽四周放置乳胶膜或滤纸（38）；

（ⅲ）安装钢筋

将带有注浆硬管（21）的胶塞（29）安放在试样上盖（34-3）锚固体预留孔部位；然后利用钢筋固定支架（28）固定钢筋（31），最后在胶塞（29）上部依次安装传力杆（27）以及力传感器（26），并将力传感器（26）固定在横梁（42）上；

（ⅳ）锚固体浆液制备

打开输料阀门（1-2），将备好的砂子和水泥依次倒入集料箱（1），待其全部落入水泥砂浆搅拌箱（2）后，关闭输料阀门（1-2），启动电动搅拌机（3）将水泥砂浆搅拌箱（2）中的配合料搅至均匀后关闭电动搅拌机（3），然后在集水箱（6）倒入相应质量的自来水，开启输水阀门（6-2），待水全部落入水泥砂浆搅拌箱（2）后，关闭输水阀门（6-2）；再次启动电动搅拌机（3），持续搅拌10分钟，最后打开第一出浆阀门（8），通过气压泵（5）将水泥砂浆压入储浆室（13）；

（ⅴ）锚固体注浆

注浆时打开第一注浆阀门（15）、进浆阀门（18-1）、第二出浆阀门（18-2）及第二注浆阀门（25）后，启动抽浆泵（17）和注浆泵（18）并调节浆体流速调节器（19）和浆体流量控制器（20）进行注浆，注浆完成后，拔出注浆硬管（21）并插入废料回收室（24），随后插入可伸缩振动棒（50）进行振动密实，密实完成以后，密封胶塞（29）；

（ⅵ）浆液施压

通过装置总控表盘（40）启动加压块（39）对注浆体（30）进行静态加压，静压力值通过传力杆（27）传至力传感器（26），当静压力值满足试验所需时，系统自动停止加压并开启自动补偿机制，静置20min，此系统保证了注浆体（30）所受压力始终保持设定值，之后关闭；

（ⅶ）拉拔试验

试件达到养护龄期之后进行室内拉拔试验，首先依次拆卸传力杆（27）、钢筋固定支架（28）、胶塞（29）以及试样上盖（34-3），同时将试样上盖（34-3）替换成中心预留孔较大的试样帽（49），然后连接钢筋（31）、锚杆夹具（48）、力传感器（26），通过调整可调节支架（43），使钢筋（31）与锚杆夹具（48）刚好接触，进行拉拔试验；

（ⅷ）拆卸试样及装置

试样破坏后，停止试验，保存数据，并对仪器构件按正确的顺序进行拆卸；

（ⅸ）清洗装置

对装置进行整体清洗，便于下次测试使用。