一种锚杆剪切仿真实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种锚杆剪切仿真实验装置。可以有效解决现有技术费时费力，同时准确率低的问题，其解决的技术方案是，包括外部框架、第一液压缸、第二液压缸、侧护板、连接杆。实验装置可固定于稳定的地基中，锚杆两端的预应力可根据实验需求进行调控，实验过程中，通过不断增加第二液压缸的压力来模拟对锚杆的剪切作用，能够满足不同种类锚杆及锚索的抗剪模拟实验，本实用新型专利技术可操作性强，制作成本低，实用性高，能够有效减少锚杆支护失效的发生，也可为水利、隧道、矿山等岩土工程提供科学依据。

Shearing simulation experiment device for anchor rod

The utility model relates to an anchor shearing simulation experiment device. The utility model can effectively solve the problem that the prior art is time-consuming and laborious and has low accuracy at the same time, and the technical proposal is that the utility model comprises an outer frame, a first hydraulic cylinder, a second hydraulic cylinder, a side guard board and a connecting rod. The experimental device can be fixed on the stability of the foundation, can be regulated at both ends of the prestressed anchor according to the experimental requirements, in the course of the experiment, to simulate the shear effect on the anchor rod by increasing the pressure in the hydraulic cylinder second, can satisfy the shear experiment of different bolt and anchor cable, the utility model has strong operability, production cost low and high practicability, can effectively reduce the occurrence of anchor support failure, also can provide a scientific basis for water conservancy, tunnels, mines and other geotechnical engineering.

【技术实现步骤摘要】
一种锚杆剪切仿真实验装置
本技术涉及煤矿巷道支护领域，特别是一种锚杆剪切仿真实验装置。
技术介绍
自20世纪90年代以来，锚杆支护以其显著的技术和经济优越性在煤矿中获得了广泛应用，是巷道支护的一场革命。大量专家学者在支护理论、参数设计方法及效果监测方面做了大量工作，取得了很多有意义的成果。但是，锚杆支护失效仍时有发生。锚杆剪切破坏成为锚杆失效的首要问题。因此对顶板岩层性质及结构、锚杆的锚固特性必须有足够的研究。而煤矿地下环境相当恶劣，受条件限制以上都很难从现场实地考察得到。通常为了进行相关研究，需要进行实验室相似模拟实验，通过对相似模型的模拟和实验，来研究工程围岩的变形、移动和破坏等力学现象，分析剪切应力作用于锚杆的剪切效果。而现有的锚杆剪切研究多采用的是双剪形式，模拟不了巷道围岩对锚杆的实际受力情况，得出的结论可能对实际工程应用没有太大的意义;有的实验装置虽能模拟一些实际的工程状况，但是功能单一，操作不便，不具备针对性，实际应用起来不是太经济方便。因此，开发出一种三维的、结构简单合理、实现模拟锚杆受力情况的综合仿真实验装置势在必行。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种锚杆剪切仿真实验装置，可以有效的模拟锚杆受围岩剪切作用的影响。本技术解决的技术方案是，包括外部框架、第一液压缸、第二液压缸、侧护板、连接杆，所述的外部框架由三块高强度刚性材料加工而成，并由高强度连接杆进行加固，外部框架用于承载混凝土试件，其中，混凝土试件两侧装配侧护板，并由连接杆固定，同时，侧护板上安装液压缸，保证剪切应力能垂直于混凝土试件，锚杆锚固于混凝土试件中，并通过锚杆两端的液压缸施加不同大小的预应力。本技术结构新颖，成本低，实用性强，操作方便，能够广泛应用于各种锚杆的性能试验，实验结果可靠，能够有效减少生产过程中发生锚杆剪切破断。附图说明图1为本技术的整体结构立体图。图2为本技术的整体结构俯视图。图3为本技术的整体结构主视图。图4为本技术的整体结构侧视图。具体实施方式。以下结合附图对本技术的具体实施方式作以详细描述。由图1-3给出，本技术包括外部框架、第一液压缸、第二液压缸、侧护板、连接杆，所述的外部框架6由三块高强度刚性材料加工而成，并由高强度连接杆9进行加固，外部框架6用于承载混凝土试件7，其中，混凝土试件7两侧装配侧护板10，并由连接杆8固定，同时，侧护板10上安装第二液压缸4，，保证剪切应力能垂直于混凝土试件7，锚杆1锚固于混凝土试件7中，并通过锚杆1两端的第一液压缸2施加不同大小的预应力。所述的外部框架6底部预先留设有四个直径φ30mm的圆孔13，分布于外部框架6的四个边角，便于仿真实验装置的固定。所述的外部框架6在其两侧的支撑板中开有横向顺槽12，以便满足实验过程中由于剪切作用产生的锚杆1横向位移。所述的第一液压缸2固定在锚杆1的两端，对锚固好的锚杆1施加不同大小的预应力，以保证实验效果。所述的第一液压缸2、第二液压缸4分别通过第一外置接口11和第二外置接口5与外部液压加载装置连接，根据实验模拟情况不断调整压力的施加。所述的高强度连接杆9直径φ28mm，采用高强度刚性材料加工而成，并通过螺母3固定在外部框架6上，对外部框架6进行整体加固，保证试验装置的安全可靠。所述的连接杆8为直径φ10mm的刚性材料加工而成。所述的外部框架6由三块高强度刚性材料加工而成，其整体尺寸为620mm×400mm×510mm。本技术的工作过程如下：在做实验之前，需要对液压加载装置进行检测，确保都能正常使用。在外部框架6内侧涂抹油脂，把事先用相似模拟材料加工好的混凝土试件7放置于外部框架6内，将锚杆1锚固于混凝土试件7中，并对锚杆1两端施加相应大小的预应力，实验过程中，通过不断增加第二液压缸4的压力来模拟对锚杆1的剪切作用，根据对不同锚杆1的实验研究，可以有效的分析出锚杆1的工作特性。本技术结构新颖，成本较低，可操作性较强，能够较为准确的测得在剪切作用下锚杆1的工作特性，有效减少锚杆支护失效的发生，具有良好的经济和社会效益。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锚杆剪切仿真实验装置，包括外部框架、第一液压缸、第二液压缸、侧护板、连接杆，其特征在于，所述的外部框架（6）由三块高强度刚性材料加工而成，并由高强度连接杆（9）进行加固，外部框架（6）用于承载混凝土试件（7），其中，混凝土试件（7）两侧装配侧护板（10），并由连接杆（8）固定，同时，侧护板（10）上安装第二液压缸（4），锚杆（1）锚固于混凝土试件（7）中，并通过锚杆（1）两端的第一液压缸（2）施加预应力。

【技术特征摘要】
1.一种锚杆剪切仿真实验装置，包括外部框架、第一液压缸、第二液压缸、侧护板、连接杆，其特征在于，所述的外部框架（6）由三块高强度刚性材料加工而成，并由高强度连接杆（9）进行加固，外部框架（6）用于承载混凝土试件（7），其中，混凝土试件（7）两侧装配侧护板（10），并由连接杆（8）固定，同时，侧护板（10）上安装第二液压缸（4），锚杆（1）锚固于混凝土试件（7）中，并通过锚杆（1）两端的第一液压缸（2）施加预应力。2.根据权利要求1所述的一种锚杆剪切仿真实验装置，其特征在于，所述外部框架（6）底部设置有四个直径φ30mm的圆孔（13），分布于外部框架（6）的四个边角，便于仿真实验装置的固定。3.根据权利要求1所述的一种锚杆剪切仿真实验装置，其特征在于，所述外部框架（6）两侧的支撑板中开有顺槽（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文彬，康存萍，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：河南,41