一种基于透明土的锚板拉拔试验装置、系统及方法制造方法及图纸

一种基于透明土的锚板拉拔试验装置、系统及方法，属于锚板技术领域，既可以做到减少模型试验安装锚杆时对土体的扰动，又可以通过观测土体三维变形过程中的任一切面达到预测土体三维变形场的效果，且存在观测位于同一高度处布置的水平双锚拉拔过程中板间土体位移变形的情况，包括填土模型箱、挡土板、锚杆、锚板和密封塞，填土模型箱的一个侧面为开口侧，挡土板滑动安装于填土模型箱的开口侧，锚杆穿过挡土板进入填土模型箱，锚板安装于开口侧以内的填土模型箱，且锚杆穿过锚板，挡土板设有多个开孔，多个开孔能够使用密封塞封闭；填土模型箱的两个侧面透明。

【技术实现步骤摘要】
一种基于透明土的锚板拉拔试验装置、系统及方法
本专利技术属于锚板
，具体的，涉及一种基于透明土的锚板拉拔试验装置、系统及方法。
技术介绍
这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。随着大量公路、铁路、水利、矿山等设施需要在高山、丘陵地区修建，在工程实际中需要面对更高更多的边坡开挖和填筑问题，由此产生了各种针对高边坡问题的支挡结构方案。如锚拉式挡土墙、锚定板挡墙、加筋土挡土墙、抗滑桩等处治方式。其中，锚定板挡墙是较为常用的方案之一。锚板产生作用时，会对锚周围的土体产生挤压作用，由此为挡墙结构提供了抗滑力，并且可以改善周围岩土体自身的强度和稳定性。在锚定板式挡土墙的设计计算过程中，其极限承载力和锚周土体的位移均是不可忽略的问题。虽然目前工程上已经有不少的工程案例运用了锚定板式挡土墙，但关于锚定板的极限承载力和锚定板周围土体破裂面如何发展、锚定板对其上方上覆土体的影响都仍然是需要更为深入研究的课题。专利技术人发现，现有的室内模型试验技术中，锚板拉拔问题长期以来被当做平面应变问题处理，锚板拉拔问题长期以来多为平面应变问题。其具体表现在，①由于锚定板本身存在一定的宽度，其对侧向的土体影响在这些情况下都无法考虑，且由于锚板结构深埋在土层中，因此也无法做到对锚土相互作用时，土体整体变形的监测；②如果锚板布置较为密集，则会发生群锚效应，群锚效应发生后，双锚位移场的互相影响会导致锚板前方土体的位移状态与单锚时会有很大差异，但现有的试验装置无法做到对其的非侵入式观测。专利技术内容针对现有技术存在的不足，本专利技术提出了一种锚定板拉拔的透明土模型试验装置、系统及方法，既可以做到减少模型试验安装锚杆时对土体的扰动，又可以通过观测土体三维变形过程中的任一切面达到预测土体三维变形场的效果，且存在观测位于同一高度处布置的水平双锚拉拔过程中板间土体位移变形的情况。本专利技术的第一目的，是提供一种锚定板拉拔的透明土模型试验装置。本专利技术的第二目的，是提供一种锚定板拉拔的透明土模型试验系统。本专利技术的第三目的，是提供一种锚定板拉拔的透明土模型试验方法。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：第一方面，本专利技术的技术方案提供了一种基于透明土的锚板拉拔试验装置，包括填土模型箱、挡土板、锚杆、锚板和密封塞，填土模型箱的一个侧面为开口侧，挡土板滑动安装于填土模型箱的开口侧，锚杆穿过挡土板进入填土模型箱，锚板安装于开口侧以内的填土模型箱，且锚杆穿过锚板，挡土板设有多个开孔，多个开孔能够使用密封塞封闭。第二方面，本专利技术的技术方案还提供了一种锚板拉拔试验系统，包括如第一方面所述的一种基于透明土的锚板拉拔试验装置，还包括激光发生器和相机，激光发生器发射的激光能够从所述填土模型箱的透明面进入所述填土模型箱内，相机布置于所述填土模型箱的顶面以及侧面以拍摄所述填土模型箱内的照片。第三方面，本专利技术的技术方案还提供了一种锚板拉拔试验方法，使用如第二方面所述的一种锚板拉拔试验系统，使用激光发生器照射填土模型箱内填充的透明土，使用相机拍摄透明土内的光学现象，处理相机拍摄的图片得到锚板在拉拔过程中土体产生的位移场和矢量图情况。上述本专利技术的技术方案的有益效果如下：1)本专利技术既可以做到减少模型试验安装锚杆时对土体的扰动，又可以通过观测土体三维变形过程中的任一切面达到预测土体三维变形场的效果，且存在观测位于同一高度处布置的水平双锚拉拔过程中板间土体位移变形的情况。2)本专利技术采用的透明土技术可以达成对锚拉式结构中土体变形形式的三维位移的非侵入式观测。3)本专利技术中采用相机，并对相机拍摄得到的照片进行处理技术来观测土体内部的位移，精度较高、制备试样，进行试验所需的时间较短，有利于科研效率的提升。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术根据一个或多个实施方式的基于透明土的锚板拉拔试验装置示意图，图2是本专利技术根据一个或多个实施方式的基于透明土的锚板拉拔试验装置系统示意图。图中：1-前侧面，2-左侧面，3-凹槽，4-后侧面，5-开孔，6-挡土板，7-模型箱底座，8-CCD工业相机，9-激光发生器，10-填土模型箱内部，11-锚杆，12-滑道，13-盖板。为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本专利技术另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；为了方便叙述，本专利技术中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语解释部分：本专利技术中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术的具体含义。正如
技术介绍
所介绍的，针对现有技术存在的不足，本专利技术提出了一种基于透明土技术和数字图像技术的锚定板拉拔的透明土模型试验装置，既可以做到减少模型试验安装锚杆时对土体的扰动，又可以通过观测土体三维变形过程中的任一切面达到预测土体三维变形场的效果，且存在观测位于同一高度处布置的水平双锚拉拔过程中板间土体位移变形的情况。实施例1本专利技术的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种锚定板拉拔的透明土模型试验装置，包括填土模型箱、挡土板6、锚杆11、锚板和密封塞，其具体连接关系为，填土模型箱的一侧为开口侧，挡土板6滑动安装于填土模型箱的开口侧，锚杆11穿过挡土板6进入填土模型箱，锚板安装于开口侧以内的填土模型箱，且锚杆11穿过锚板，挡土板6设有多个开孔5，多个开孔5能够使用密封塞封闭。更为具体的，填土模型箱整体呈长方体，其具体具有的四个面，分别为符合长方体的所处方位的底面、前侧面1、后侧面4和左侧面2，长度方向较长，宽度、高度方向都相对长度方向较短，但存在一面为开口，且开口面为顶面。前侧面1、左侧面2均为有机玻璃板，后侧面4为铁板，底面为金属板，并且底面的顶侧设有多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锚板拉拔试验装置，其特征在于，包括填土模型箱、挡土板、锚杆、锚板和密封塞，填土模型箱的一个侧面为开口侧，挡土板滑动安装于填土模型箱的开口侧，锚杆穿过挡土板进入填土模型箱，锚板安装于开口侧以内的填土模型箱，且锚杆穿过锚板，挡土板设有多个开孔，多个开孔能够使用密封塞封闭；填土模型箱的两个侧面透明。/n

【技术特征摘要】
1.一种锚板拉拔试验装置，其特征在于，包括填土模型箱、挡土板、锚杆、锚板和密封塞，填土模型箱的一个侧面为开口侧，挡土板滑动安装于填土模型箱的开口侧，锚杆穿过挡土板进入填土模型箱，锚板安装于开口侧以内的填土模型箱，且锚杆穿过锚板，挡土板设有多个开孔，多个开孔能够使用密封塞封闭；填土模型箱的两个侧面透明。


2.如权利要求1所述的一种基于透明土的锚板拉拔试验装置，其特征在于，所述填土模型箱顶部端面为开口面，开口面能够连接盖板。


3.如权利要求2所述的一种基于透明土的锚板拉拔试验装置，其特征在于，所述盖板插接所述填土模型箱顶部的开口面。


4.如权利要求1所述的一种基于透明土的锚板拉拔试验装置，其特征在于，所述挡土板设有多个供所述锚杆穿过的开孔。


5.如权利要求3所述的一种基于透明土的锚板拉拔试验装置，其特征在于，多个所述开孔成排成列布置于所述挡土板。


6.如权利要求1所述的一种基于透明土的锚板拉拔试验装置，其特征在于，所述填土模型箱底部开设多个用于安装所述挡土板的槽体。


7.如权利要求1所述的一种基于透明土的锚板拉拔试验装置，其特征在于，所述锚杆的末端指向的填土模型箱面为透明面。


8.一种锚板拉拔试验系统，其特征在于，包括如权利要求1所述的一种基于透明土的锚板拉拔试验装置，还包括激光发生器和相机，激光发生器发射的激光能够从所述填土模型箱的透明面进入所述填土模型箱内，相机布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏博，王昊，岳红亚，刘明朋，荆树举，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37