一种多锚型纤维筋抗浮锚杆体系协同受力测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于地基基础工程技术领域，涉及一种多锚型纤维筋抗浮锚杆体系协同受力测试装置，锚杆定位器安装在纤维筋抗浮锚杆杆体杆身，纤维筋抗浮锚杆杆体竖直安装在灌浆孔中，基岩表面垫有垫层，荷载箱套装在纤维筋抗浮锚杆杆体上，进油管和出油管安装在荷载箱的上面板上并与高压油泵连接，钢基垫对称设立在纤维筋抗浮锚杆杆体的两侧并固定安装在基础底板的底部，表座吸附在钢基垫的表面，表座的承表臂上架设有位移传感器，钢衬粘贴在纤维筋抗浮锚杆杆体上；位移传感器与纤维筋抗浮锚杆杆体接触；数据采集仪分别与高压油泵和位移传感器连接，其结构简单，可操作性高，安全可靠，测试性能优越全面，测试精度高，成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种多锚型纤维筋抗浮锚杆体系协同受力测试装置
：本专利技术属于地基基础工程
，涉及一种多锚型纤维筋抗浮锚杆体系协同受力测试装置，特别是一种在抗浮锚杆体系中能够对多根纤维筋抗浮锚杆体系共同受力的测试装置。
技术介绍
：GFRP(GlassFiberReinforcedPolymer)筋(以玻璃纤维为增强材料，合成树脂为基体材料，采用纤维纱浸渍含有固化剂、促进剂等多种助剂的不饱和聚酯树脂等树脂胶液后，经过拉挤、缠绕螺纹、固化一次成型的一种新型材料)应用到非金属抗浮锚杆，相比于其他类型或材料的筋材其抗拉强度高、质量轻、抗腐蚀、抗电磁干扰，具有价格低，性价比高，应用广泛等优点。由于上述众多优点可将纤维筋抗浮锚杆应用于存在地下水中离子化学腐蚀的环境和直流电的杂散电流电化学腐蚀的环境中等。这可在很大程度上提高抗浮锚杆的耐久性和承载力，一定程度上解决地下结构的防腐问题，它的应用不仅是在地基基础工程领域甚至还会拓展到其他领域，在其中也都会展现它的更多优势。如今，抗浮锚杆在基础工程中都是多根锚杆在地板中协同参与抗浮，同时由于缺乏对抗浮锚杆和基础底板相对滑移量和抗拔承载力的相关研究，加之众多研究又集中于抗浮锚杆在基岩中杆体的极限抗拔承载力和锚固体和杆体的相对上拔量，例如201720790989.X公开了一种用于锚杆拉拔试验的拉拔装置，包括门架，在门架两端分别固定有一片钢板，在门架两端分别安装有一组绕绳件，在门架两侧分别设有一台拉伸机构，所述拉伸机构包括钢丝绳、固定在钢板上的支架、安装在支架上端的中空液压千斤顶、安装支架下端的改向滑轮和安装在支架上的百分表；钢丝绳一端头由下到上依次穿过支架和千斤顶中间空腔后与千斤顶升降端连接，钢丝绳另外一端头连接在锚杆上，钢丝绳中部连接在改向滑轮和绕绳件上，百分表用于测量千斤顶的顶升量；201510757696.7专利技术提出一种锚固结构拉拔试验装置，包括加载架、反力架和锚固结构模型，所述加载架和所述反力架滑动连接，所述锚固结构模型分别与所述加载架和所述反力架可拆卸连接；所述加载架固定连接加载底盘，所述反力架上设置有压力传感器,其有益效果为：实现了在压力试验机的基础上用于锚固结构拉拔力的室内试验，可以方便地实现锚固结构模型力学性能的拉拔测试，并且拉拔测试荷载稳定、测试效果很好；201310343292.4涉及一种锚杆室内拉拔试验装置，试验装置由水平加载系统、竖向加载系统、锚杆拉拔系统、箱体、支撑柱、承托板组成，该试验装置可实现对试样两个水平方向和竖直方向的加载，解决了传统的锚杆室内拉拔试验装置无法进行加载条件下的拉拔试验问题，试验装置中设置的声发射传感器，可实现全程监测锚杆拉拔试验过程中试样内部发生的损伤破坏、裂隙萌生与扩展情况，克服了传统室内拉拔试验中不便监测锚固体力学响应的局限性，可应用于岩土工程中胀壳式锚杆及相应锚固体力学行为的拉拔试验研究中，从而为胀壳式锚杆的锚固性能测试提供科学的试验依据，也可应用于粘结式锚杆的拉拔试验研究中。因此，设计一种合理、有效、能够真实反映多根纤维筋抗浮锚杆在底板中进行拉拔的测试装置必不可少，将为纤维筋抗浮锚杆的推广应用奠定坚实的基础。
技术实现思路
：本专利技术目的在于克服现有技术存在的缺点，在节约成本、提高测试质量的前提下，利用荷载箱可埋入钢筋混凝土中这一特性设计一种在底板和基岩中多根纤维筋抗浮锚杆协同拉拔试验装置，测试纤维筋抗浮锚杆在基岩和底板中的协同作用、锚杆体系的承载力变化、锚杆杆体和底板的相对滑移量，在地板和基岩交界处安放荷载箱，保证其轴向拉拔纤维筋锚杆杆体，然后浇筑成整体，安装埋入式位移传感器进行测试。为了实现上述目的，本专利技术的主体结构包括纤维筋抗浮锚杆杆体、锚杆定位器、灌浆孔、荷载箱、进油管、出油管、护管、基础底板、钢基垫、表座、位移传感器、钢衬、垫层、基岩、高压油泵和数据采集仪；锚杆定位器以耦合方式安装在纤维筋抗浮锚杆杆体杆身，纤维筋抗浮锚杆杆体竖直安装在灌浆孔中，灌浆孔在基岩中采用潜孔钻机成孔，孔径按设计图纸确定，一般取90mm～120mm；基岩表面垫有垫层，荷载箱套装在纤维筋抗浮锚杆杆体上并安装在垫层和基础底板之间，进油管和出油管分别竖直插入在荷载箱的上面板上，进油管和出油管的外侧均套有护管进行保护，防止浇筑混凝土时油管变形；进油管和出油管均与高压油泵连接，进油管和出油管的接口处均进行密封，纤维筋抗浮锚杆杆体的顶端插入基础底板上，钢基垫对称设立在纤维筋抗浮锚杆杆体的两侧并固定安装在基础底板的底部，带有磁力座和承表臂的表座吸附在钢基垫的表面，表座的承表臂上架设有位移传感器，用于自动采集被测物体的位移量；钢衬通过植筋胶粘贴在纤维筋抗浮锚杆杆体距底板约0.5cm处；位移传感器通过钢衬与纤维筋抗浮锚杆杆体接触；数据采集仪分别与高压油泵和位移传感器连接，用于控制高压油泵自动加卸载、维持荷载并自动采集位移和荷载值。本专利技术所述纤维筋抗浮锚杆杆体为玻璃纤维增强聚合物(GFRP)全螺纹实心杆状结构，能增强锚杆杆体与锚固体之间的握裹力；锚杆定位器的材料与纤维筋抗浮锚杆杆体的材质相同，其外径稍小于灌浆孔直径；荷载箱为赛宝灌注桩荷载箱(通用型)(南京赛宝液压设备有限公司生产)，高度为30cm，直径为40cm；进油管和出油管均采用内径约2cm、外径约3cm的尼龙橡胶管；护管采用内径3.5cm无缝钢管；位移传感器的量程100mm；钢衬采用直角角钢，钢基垫为正方形钢板，边长为25cm，厚度为1cm，钢基垫中间预留圆孔，供膨胀螺栓穿过将钢基垫固定在底板上。本专利技术所述基础底板为边长1.5m等边三角形钢筋混凝土结构，其厚度按照结构物底板的设计要求确定，同时满足规范中的最小厚度要求，一般取0.5m～1.0m，当不满足纤维筋抗浮锚杆杆体的锚固要求时，将纤维筋抗浮锚杆杆体弯折90°～135°，纤维筋抗浮锚杆杆体与基础底板的锚固长度为0.6m～1.0m，结构配筋按照抗弯、抗剪、局部抗压、抗剪承载力验算所得的配筋率(满足《混凝土结构设计规范GB50010-2010》中规定的最小配筋率和最大配筋率的要求)进行配筋；垫层为厚10cm的细石混凝土，面积覆盖整个工作面；基岩为地基岩土体。本专利技术在底板和基岩中对多根纤维筋抗浮锚杆体系协同拉拔试验的具体过程为：(1)浇筑抗浮锚杆和垫层：先用潜孔钻机在基岩中形成三个灌浆孔，灌浆孔与底板的距离不小于纤维筋抗浮锚杆杆体直径的10倍，在纤维筋抗浮锚杆杆体的杆身用扎丝安装锚杆定位器，锚杆定位器的数量根据灌浆孔孔深确定，一般沿孔深均匀分布，间距为200mm～400mm，可在距灌浆孔孔口600mm深度范围内进行加密布置，间距为150mm～200mm，再将纤维筋抗浮锚杆放到灌浆孔中，保证其垂直度(±1mm)、偏心距离(±1mm)和下放深度(距灌浆孔孔底200mm)，最后灌入砂浆，砂浆的最低标号为M30，灌浆后制作砂浆试块，将砂浆试块与灌浆孔灌入的M30砂浆在相同条件下进行养护至龄期28天，测定灌浆孔灌入M30砂浆的抗压强度是否到达标号砂浆的抗压强度标准值；待抗浮锚杆到达设计强度后，在基岩表面浇筑10cm厚的细石混凝土形成垫层，再进行养护不少于28天；(2)安装荷载箱：首先将垫层表面凿毛，凿毛位置为三个灌浆孔的中心区域，凿毛面积为荷载箱底面各边外扩10cm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多锚型纤维筋抗浮锚杆体系协同受力测试装置，其特征在于主体结构包括纤维筋抗浮锚杆杆体、锚杆定位器、灌浆孔、荷载箱、进油管、出油管、护管、基础底板、钢基垫、表座、位移传感器、钢衬、垫层、基岩、高压油泵和数据采集仪；锚杆定位器以耦合方式安装在纤维筋抗浮锚杆杆体杆身，纤维筋抗浮锚杆杆体竖直安装在灌浆孔中，灌浆孔在基岩中采用潜孔钻机成孔，孔径为90mm～120mm；基岩表面垫有垫层，荷载箱套装在纤维筋抗浮锚杆杆体上并安装在垫层和基础底板之间，进油管和出油管分别竖直插入在荷载箱的上面板上，进油管和出油管的外侧均套有护管进行保护，防止浇筑混凝土时油管变形；进油管和出油管均与高压油泵连接，进油管和出油管的接口处均进行密封，纤维筋抗浮锚杆杆体的顶端插入基础底板上，钢基垫对称设立在纤维筋抗浮锚杆杆体的两侧并固定安装在基础底板的底部，带有磁力座和承表臂的表座吸附在钢基垫的表面，表座的承表臂上架设有位移传感器，用于自动采集被测物体的位移量；钢衬通过植筋胶粘贴在纤维筋抗浮锚杆杆体距底板0.5cm处；位移传感器通过钢衬与纤维筋抗浮锚杆杆体接触；数据采集仪分别与高压油泵和位移传感器连接，用于控制高压油泵自动加卸载、维持荷载并自动采集位移和荷载值。...

【技术特征摘要】
1.一种多锚型纤维筋抗浮锚杆体系协同受力测试装置，其特征在于主体结构包括纤维筋抗浮锚杆杆体、锚杆定位器、灌浆孔、荷载箱、进油管、出油管、护管、基础底板、钢基垫、表座、位移传感器、钢衬、垫层、基岩、高压油泵和数据采集仪；锚杆定位器以耦合方式安装在纤维筋抗浮锚杆杆体杆身，纤维筋抗浮锚杆杆体竖直安装在灌浆孔中，灌浆孔在基岩中采用潜孔钻机成孔，孔径为90mm～120mm；基岩表面垫有垫层，荷载箱套装在纤维筋抗浮锚杆杆体上并安装在垫层和基础底板之间，进油管和出油管分别竖直插入在荷载箱的上面板上，进油管和出油管的外侧均套有护管进行保护，防止浇筑混凝土时油管变形；进油管和出油管均与高压油泵连接，进油管和出油管的接口处均进行密封，纤维筋抗浮锚杆杆体的顶端插入基础底板上，钢基垫对称设立在纤维筋抗浮锚杆杆体的两侧并固定安装在基础底板的底部，带有磁力座和承表臂的表座吸附在钢基垫的表面，表座的承表臂上架设有位移传感器，用于自动采集被测物体的位移量；钢衬通过植筋胶粘贴在纤维筋抗浮锚杆杆体距底板0.5cm处；位移传感器通过钢衬与纤维筋抗浮锚杆杆体接触；数据采集仪分别与高压油泵和位移传感器连接，用于控制高压油泵自动加卸载、维持荷载并自动采集位移和荷载值。2.根据权利要求1所述多锚型纤维筋抗浮锚杆体系协同受力测试装置，其特征在于所述纤维筋抗浮锚杆杆体为玻璃纤维增强聚合物全螺纹实心杆状结构，能增强锚杆杆体与锚固体之间的握裹力；锚杆定位器的材料与纤维筋抗浮锚杆杆体的材质相同，其外径小于灌浆孔直径；荷载箱为市售的赛宝灌注桩荷载箱，高度为30cm，直径为40cm；进油管和出油管均采用内径2cm、外径3cm的尼龙橡胶管；护管采用内径3.5cm无缝钢管；位移传感器的量程100mm；钢衬采用直角角钢，钢基垫为正方形钢板，边长为25cm，厚度为1cm，钢基垫中间预留圆孔，供膨胀螺栓穿过将钢基垫固定在底板上。3.根据权利要求1所述多锚型纤维筋抗浮锚杆体系协同受力测试装置，其特征在于所述基础底板为边长1.5m等边三角形钢筋混凝土结构，其厚度为0.5m～1.0m；当基础底板不满足纤维筋抗浮锚杆杆体的锚固要求时，将纤维筋抗浮锚杆杆体弯折90°～135°，纤维筋抗浮锚杆杆体与基础底板的锚固长度为0.6m～1.0m；垫层为厚10cm的细石混凝土，面积覆盖整个工作面；基岩为地基岩土体。4.根据权利要求1所述多锚型纤维筋抗浮...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明义，白晓宇，匡政，桑松魁，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37