[发明专利]一种可施加预应力的锚杆相似模型装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种可施加预应力的锚杆相似模型装置及使用方法，解决了现有技术中无法对锚杆施加预应力的问题，具有可对锚杆相似装置进行预应力施加，并进行监测的有益效果，具体方案如下：一种可施加预应力的锚杆相似模型装置，包括光杆，光杆一端设置锚定管，另一端设置预紧锚固端头，预紧锚固端头包括支撑架、反力架和预紧螺栓，支撑架设于光杆的环向，反力架与支撑架固定，预紧螺栓的一端通过拉力计与光杆穿过支撑架的一端连接，预紧螺栓的另一端穿过反力架设置并设置预紧螺母。

技术领域

本发明涉及土木工程领域，尤其是一种可施加预应力的锚杆相似模型装置及使用方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

锚杆在我国的应用已经有六、七十年的历史，这期间在工程领域出现了多种新型锚杆，比如囊压扩体锚杆、多段扩大头锚杆等，其中预应力锚杆由于其主动受力的特点，在控制基坑边坡、支挡结构水平位移方面发挥了很大的作用，是目前岩土工程中应用最广泛的锚杆。

为了研究锚杆的工作机理以及在基坑、边坡支护时的作用，一些锚杆的模型也被开发了出来：公开号为CN 208280193 U的实用新型专利中公开了一种囊压式阔体锚杆模型，公开号为CN 205607771 U的实用新型专利中公开了一种多段扩大头锚杆模型，公开号为CN 207998876 U的实用新型专利中涉及了一种可注浆的空心锚杆模型，在预应力锚杆模型方面，公开号为CN 206876498 U的实用新型专利中虽然涉及了一种能施加预应力的锚杆，但由于其需要假设多个千斤顶，并不适用于基坑开挖模型试验；阎迪设计了一种弹簧加带孔铜条加销栓的预应力施加方法，但这种通过拖动铜条来施加预应力的方式一方面不能有效地模拟预应力均匀施加过程，另一方面也不能对自由段上的预应力进行实时监测，而且很容易因为人工操作对预应力的施加产生较大的影响。

因此，发明人发现，现有锚杆模型不能有效模拟对锚杆预应力的施加，进而影响到试验结果的准确性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种可施加预应力的锚杆相似模型装置，能够对光杆施加预应力，通过合理的构件布置使该模型能较精确地模拟锚杆预应力施加、测量、监测的全过程且更好地模拟预应力锚杆的工作状态，提高试验结果的准确性。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种可施加预应力的锚杆相似模型装置，包括光杆，光杆一端设置锚定管，另一端设置预紧锚固端头，预紧锚固端头包括支撑架、反力架和预紧螺栓，支撑架设于光杆的环向，反力架与支撑架固定，预紧螺栓的一端通过拉力计与光杆穿过支撑架的一端连接，预紧螺栓的另一端穿过反力架设置并设置预紧螺母。

上述锚杆相似模型装置光杆和锚定管可埋设于模型试验箱内进行试验，并可与安装于腰梁的预紧锚固端头连接，通过预紧螺栓和预紧螺母的设置，转动预紧螺母，带动预紧螺栓移动对光杆施加预应力，通过拉力计监测光杆上的预应力变化。

如上所述的一种可施加预应力的锚杆相似模型装置，所述预紧螺栓通过连接器与所述的拉力计连接；

拉力计为应变式拉力计，应变式拉力计可与应变箱连接，以便进行实时监测。

如上所述的一种可施加预应力的锚杆相似模型装置，所述连接器为换向环，换向环为环形框，环形框其中两对立侧分别设置豁口，两豁口的设置方向相反，一侧的豁口用于设置所述的预紧螺栓，另一侧的豁口用于设置所述的拉力计；

从一侧看，两侧豁口的重合部分为直径大于所述预紧螺栓杆(预紧螺栓头部外的部分为预紧螺栓杆)的圆，且第一十字固定板导向孔的圆心与该圆的圆心对齐设置。