[发明专利]一种加锚节理剪切试验装置和试验方法

说明书

本发明属于岩石测试技术领域，公开了一种加锚节理剪切试验装置和试验方法；加锚节理剪切试验装置包括：主框架以及设置在所述主框架上的法向加载机构、切向加载机构、剪切盒以及钻机；所述法向加载机构与所述切向加载机构分别设置在所述剪切盒的法向侧和切向侧，向所述剪切盒施加法向力和切向力；所述钻机设置在所述剪切盒法向侧，用于在剪切盒中的试样上钻取锚固孔。本发明提供的加锚节理剪切试验装置和试验方法能够提升加锚节理剪切试验可靠性。

技术领域

本发明涉及岩石测试技术领域，特别涉及一种加锚节理剪切试验装置和试验方法。

背景技术

岩石节理的剪切力学性能控制着岩石工程的整体稳定性和安全性，对于潜在危险节理，锚杆支护是最有效的支护加固方式，加锚节理剪切力学性能是确定支护参数积极优化锚固设计方案的重要依据。然而现有的加锚节理剪切试验通过对添加锚固结构和未添加锚固结构的试样前后强度对比验证加固要求，未考虑锚杆安装时节理的初始应力状态，与工程实际不符，导致试验可靠性不理想。

发明内容

本发明提供一种加锚节理剪切试验装置和试验方法，解决现有技术中的加锚节理剪切试验可靠性差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种加锚节理剪切试验装置，包括：主框架以及设置在所述主框架上的法向加载机构、切向加载机构、剪切盒以及钻机；

所述法向加载机构与所述切向加载机构分别设置在所述剪切盒的法向侧和切向侧，向所述剪切盒施加法向力和切向力；

所述钻机设置在所述剪切盒法向侧，用于在剪切盒中的试样上钻取锚固孔。

进一步地，所述剪切盒包括：切向导向滑轨、上盒体和下盒体；

所述切向导向滑轨设置在所述主框架上，所述上盒体滑动地设置在所述切向导向滑轨上；

所述切向加载机构设置在所述上盒体的切向侧，可沿切向方向移动，向所述上盒体施加切向力；

所述下盒体设置在所述主框架上，可沿法向方向移动，且所述法向加载机构设置在所述下盒体的法向侧，向所述下盒体施加法向力。

进一步地，所述剪切盒还包括：法向导向滑轨；

所述法向导向滑轨设置在所述主框架上，所述下盒体滑动地连接在所述法向导向滑轨上。

进一步地，所述主框架上设置有反力框架，所述下盒体抵靠在所述反力框架上，所述法向导向滑轨设置在所述反力框架上。

进一步地，所述剪切盒还包括：切向承力垫块和法向承力垫块；

所述切向承力垫块设置在所述上盒体和所述切向加载机构之间，所述法向承力垫块设置在所述法向加载机构和所述下盒体之间。

进一步地，所述主框架、所述切向导向滑轨以及所述上盒体上分别设置有连通钻孔，用于钻头通过；

所述主框架上开设有法向顶推过孔，用于所述法向顶推机构的顶推部通过。

进一步地，所述下盒体上开设有排渣孔。

进一步地，所述排渣孔为由所述下盒体中心到边沿的斜孔。

进一步地，所述法向加载机构包括：法向油缸以及荷载传感器；

所述法向油缸设置在所述主框架上，所述荷载传感器匹配设置在所述法向油缸上。

一种加锚节理剪切试验方法，基于上述试验装置；

试验方法包括：

将试样设置在剪切盒内，调整剪切盒位置，并通过法向加载机构法向预加载0.5kN，通过所述切向加载机构切向预加载0.5kN；