一种锚固体与锚杆孔壁作用力测量方法技术

本发明专利技术涉及一种锚固体与锚杆孔壁作用力测量方法，第一步、制作出锚固模拟装置，锚固模拟装置包括圆形密封容器和穿设在圆形密封容器内的杆体，圆形容器的上端设有排气孔和注浆管，圆形容器的侧壁的外周面上固定有至少两个同应变仪连接在一起的应变片；第二步、将浆液从注浆管注入圆形容器内，腔体内部的空气由排气孔排出，浆液充满整个圆形容器后加压注浆至设定压力，从注浆开始一直到浆液硬化完成的整个过程中，都通过应变仪测量各个应变片的应变数值，按公式q计算浆液或者锚固体与孔壁间的压力。本发明专利技术旨具有能够测量浆液形成锚固体的过程中挤压力变化情况的优点，以便隧道锚固施工时能够准确地选择到符合要求的浆液用于锚杆支护施工。求的浆液用于锚杆支护施工。求的浆液用于锚杆支护施工。

【技术实现步骤摘要】
一种锚固体与锚杆孔壁作用力测量方法


[0001]本专利技术属于岩体锚固支护工程
，具体涉及一种锚固体与锚杆孔壁作用力测量方法。

技术介绍

[0002]锚杆支护是用浆液将锚杆杆体锚固于岩体中，利用杆体抗拉强度对岩体进行加固的技术措施。锚杆主要通过主动支护方式对岩体进行加固，广泛应用于边坡、隧道、洞窟等洞室围岩支护工程中。在锚杆施工过程中，锚固浆液压注到锚杆孔中，浆液对孔壁形成压力，随着浆液的不断硬化形成锚固体，锚固体体积收缩，锚固体与孔壁间的压力逐渐降低。在浆液配比不合理的情况下，锚固体体积收缩较多，锚固体与孔壁间形成拉裂缝，锚固体与孔壁间的压力消失，会导致锚固力下降和渗水，因此了解不同的浆液形成的锚固体的与孔壁的粘结和挤压力的不同，以便在施工前获知浆液是否能够达到锚杆锚固质量要求是十分必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提供一种测量浆液形成锚固体的过程中挤压力变化情况的锚固体与锚杆孔壁作用力测量方法，以便隧道锚固施工时能够准确地选择到符合要求的浆液用于锚杆支护施工。
[0004]以上技术问题时通过以下技术方案解决的：一种锚固体与锚杆孔壁作用力测量方法，其特征在于，第一步、制作出锚固模拟装置，锚固模拟装置包括圆形密封容器和穿设在圆形密封容器内的杆体，杆体和圆形容器同轴且上下两端同圆形容器固定在一起所述圆形容器的上端设有排气孔和注浆管，所述圆形容器的侧壁的外周面上固定有至少两个应变片，所述应变片沿圆形容器的侧壁的周向均匀分布，所述应变片同应变仪连接在一起；第二步、将浆液从注浆管注入圆形容器内，腔体内部的空气由排气孔排出，浆液充满整个圆形容器后加压注浆至设定压力，从注浆开始一直到浆液硬化完成的整个过程中，都通过应变仪测量各个应变片的应变数值，按公式计算浆液或者锚固体与孔壁间的压力，式中，q为浆液或者锚固体与孔壁间的压力；E为圆形容器的侧壁的弹性模量；R为圆形容器的外径；r为圆形容器的内径；ε为检测到的各个应变片测得值的平均值。
[0005]作为优选，所述排气孔设置在所述圆形容器的顶壁上。
[0006]作为优选，所述注浆管设置在所述圆形容器的侧壁的上端上。
[0007]作为优选，圆形容器的顶壁设有圆形容器的顶壁部中心孔，所述杆体穿设在所述圆形容器的顶壁部中心孔内，所述杆体的上端设有上螺纹段，所述上螺纹段上螺纹连接有上夹持螺母，所述杆体的上端套设有圆形容器的顶壁部中心孔密封橡胶垫，所述圆形容器的顶壁部中心孔密封橡胶垫位于上夹持螺母和圆形容器的顶壁之间，上夹持螺母将所述圆形容器的顶壁按压在所述圆形容器的侧壁的上端上；圆形容器的底壁设有圆形容器的底壁
部中心孔，所述杆体穿设在所述圆形容器的底壁部中心孔内，所述杆体的下端设有下螺纹段，所述下螺纹段上螺纹连接有下夹持螺母，所述杆体的下端套设有圆形容器的底壁部中心孔密封橡胶垫，所述圆形容器的底壁部中心孔密封橡胶垫位于下夹持螺母和圆形容器的底壁之间，下夹持螺母将所述圆形容器的底壁按压在所述圆形容器的侧壁的下端上。一次测试实验完成后能够进行拆卸开清理，从而使得锚固模拟装置能够重复利用。
[0008]作为另一优选，圆形容器的底壁的上表面上设有若干沿圆形容器的侧壁周向分布的圆形容器的底壁部圆通孔，所述圆形容器的底壁部圆通孔的下端通过柔性或弹性的膜片封闭住，所述圆形容器的底壁部圆通孔的上端紧配合穿设有位于圆形容器的侧壁内的圆柱定位销，圆柱定位销同圆形容器的侧壁的内周面抵接在一起，所有的圆柱定位销所确定的圆同杆体同轴，所述圆柱定位销同所述杆体平行，所述杆体同所述圆形容器的底壁通过焊接而密封连接在一起；所述圆形容器的底壁设有圆形容器的底壁部中心孔，所述杆体穿设在所述圆形容器的底壁部中心孔内，所述杆体的上端设有上螺纹段，所述上螺纹段上螺纹连接有上夹持螺母，所述杆体的上端套设有圆形容器的顶壁部中心孔密封橡胶垫，所述圆形容器的顶壁部中心孔密封橡胶垫位于上夹持螺母和圆形容器的顶壁之间，上夹持螺母将所述圆形容器的顶壁按压在所述圆形容器的侧壁的上端上。能够在容器的底部顶部同侧壁为分体设计来保证能够充分利用的前提下，方便地实现杆体和圆形容器的侧壁的同轴固定。封板同圆形容器的侧壁固定住后，则通过朝上挤压膜片，从而使得圆形定位销掉出，从而防止圆形定位销同圆形容器的侧壁抵接在一起影响测量数据的准确性，实现了从封板空间外部队封闭空间内的定位销的拔出。圆柱形定位销紧配合连接在圆形容器的底壁部元通孔内，能够提高圆形容器的侧壁和杆体同轴的精度。
[0009]作为优选，所述杆体内设有磁铁，所述圆柱定位销为铁磁体制作而成，圆柱定位销拔出所述圆形容器的底壁部圆通孔时能够被所述下磁铁吸附到所述杆体上。能够使得拔出的圆柱定位销可靠的保持在不同圆形容器的侧壁抵接在一起，从而可靠地保证了测量数据的精度。
[0010]作为优选，所述圆形容器的顶壁部中心孔密封橡胶垫的上端面和内周面之间设有上橡胶垫部倒角，所述圆形容器的顶壁部中心孔密封橡胶垫的下端面上设有内周面同圆形容器的顶壁部中心孔密封橡胶垫的内周面位于同一个圆柱面上的上密封垫部凸环，所述凸环的断面为三角形。设置倒角面，能够防止转动夹持螺母定进行固定的过程中密封橡胶进入夹持螺母内而干涉螺母的转动，产生假性锁紧。设置橡胶凸环，能够在橡胶垫变形时能够充分可靠地进入中心孔，从而进行可靠的密封和对螺纹段的有效防护。
[0011]作为优选，所述圆形容器的顶壁上设有沿圆形容器的侧壁周向延伸的圆形容器的顶壁密封圈，所述圆形容器的顶壁密封圈被所述圆形容器的侧壁配合圆形容器的顶壁夹持住而将所述圆形容器的顶壁同圆形容器的侧壁密封连接在一起。
[0012]本专利技术的有益效果为：能够测量出浆液形成锚固体的过程中对孔壁产生的压力变化。
附图说明
[0013]图1为本专利技术实施例一中的锚固模拟装置的分体状态示意图；
[0014]图2为本专利技术实施例二的示意图；
[0015]图3为图2的A处的局部放大示意图；
[0016]图4为图2的B处的局部放大示意图。
[0017]图中：圆形容器的侧壁1、杆体2、圆形容器的顶壁3、圆形容器的底壁11、排气孔4、注浆管5、应变片6、圆形容器的顶壁部中心孔7、圆形容器的底壁部中心孔8、圆形容器的顶壁部中心孔密封橡胶垫9、圆形容器的底壁部中心孔密封橡胶垫10、圆形容器的底壁密封圈12、圆形容器的顶壁密封圈13、上橡胶垫部倒角14、上密封垫部橡胶凸环15、膜片16、圆柱定位销17、磁铁18。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]实施例一，参见图1，一种锚固体与锚杆孔壁作用力测量方法，第一步，装置出锚固模拟装置。锚固模拟装置包括圆形的容器和杆体2。圆形容器为密封结构。圆形的容器包括圆形容器的侧壁1、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锚固体与锚杆孔壁作用力测量方法，其特征在于，第一步、制作出锚固模拟装置，锚固模拟装置包括圆形容器和穿设在圆形密封容器内的杆体，圆形容器为密封结构，杆体和圆形容器同轴且上下两端同圆形容器固定在一起所述圆形容器的上端设有排气孔和注浆管，所述圆形容器的侧壁的外周面上固定有至少两个应变片，所述应变片沿圆形容器的侧壁的周向均匀分布，所述应变片同应变仪连接在一起；第二步、将浆液从注浆管注入圆形容器内，腔体内部的空气由排气孔排出，浆液充满整个圆形容器后加压注浆至设定压力，从注浆开始一直到浆液硬化完成的整个过程中，都通过应变仪测量各个应变片的应变数值，按公式计算浆液或者锚固体与孔壁间的压力，式中，q为浆液或者锚固体与孔壁间的压力；E为圆形容器的侧壁的弹性模量；R为圆形容器的外径；r为圆形容器的内径；ε为检测到的各个应变片测得值的平均值。2.根据权利要求1所述的一种锚固体与锚杆孔壁作用力测量方法，其特征在于，所述排气孔设置在圆形容器的顶壁上。3.根据权利要求1或2的一种锚固体与锚杆孔壁作用力测量方法，其特征在于，所述注浆管设置在所述圆形容器的侧壁侧壁的上端上。4.根据权利要求1或2所述的一种锚固体与锚杆孔壁作用力测量方法，其特征在于，圆形容器的顶壁设有圆形容器的顶壁部中心孔，所述杆体穿设在所述圆形容器的顶壁部中心孔内，所述杆体的上端设有上螺纹段，所述上螺纹段上螺纹连接有上夹持螺母，所述杆体的上端套设有圆形容器的顶壁部中心孔密封橡胶垫，所述圆形容器的顶壁部中心孔密封橡胶垫位于上夹持螺母和圆形容器的顶壁之间，上夹持螺母将所述圆形容器的顶壁按压在所述圆形容器的侧壁的上端上；圆形容器的底壁设有圆形容器的底壁部中心孔，所述杆体穿设在所述圆形容器的底壁部中心孔内，所述杆体的下端设有下螺纹段，所述下螺纹段上螺纹连接有下夹持螺母，所述杆体的下端套设有圆形容器的底壁部中心孔密封橡胶垫，所述圆形容器的底壁部中心孔密封橡胶垫位于下夹持螺母和圆形容器的底壁之...

【专利技术属性】
技术研发人员：周陈忠，于乔，汪飞良，宫备备，刘旭，张军杰，崔前东，郭晶晶，毛一朗，金柱鑫，
申请(专利权)人：浙江交工金筑交通建设有限公司，
类型：发明
国别省市：