裂隙锚固岩体锚杆拉拔及界面抗剪特性测试方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种裂隙锚固岩体锚杆拉拔及界面抗剪特性测试方法与装置，包括固定在实验室的地面上的底座，固定在底座上的制模部、试验部和数据处理部；制模部包括固定在底座顶面的模型组件和设置在模型组件顶端的压模组件，压模组件固定在底座上；试验部包括固定在底座顶面的拉拔组件；拉拔组件的下方设置有用于固定岩体试样的固定组件，拉拔组件与固定组件上下对应设置；数据处理组件，数据处理组件分别与拉拔组件和固定组件电性连接，用于收集和处理试验数据。本发明专利技术结构简单，使用方便，试验方法安全可靠，能更加有效的测试岩体试样的拉拔及界面抗剪特性，为实际的裂隙岩体锚杆锚固提供理论的数据支撑，使锚固的安全性更高。使锚固的安全性更高。使锚固的安全性更高。

【技术实现步骤摘要】
裂隙锚固岩体锚杆拉拔及界面抗剪特性测试方法与装置


[0001]本专利技术涉及岩体工程领域，特别是涉及一种裂隙锚固岩体锚杆拉拔及界面抗剪特性测试方法与装置。

技术介绍

[0002]地下岩层多由若干层物理性质各异的岩体组成，在长期地应力作用下，天然岩层的各岩体中广泛存在着裂隙，裂隙化岩体广泛存在于地表浅层，是主要的地下流体渗透介质之一。然而岩体裂隙容易导致岩体崩塌，进而导致塌方、山体滑坡等地质灾害，因此需要进行加固。
[0003]锚杆是交通、水利及采矿等行业锚固工程中应用最广泛的支护方式。锚杆和岩体之间通过锚固剂粘结在一起，锚固系统指的是锚杆、锚固剂及锚杆有效作用范围内岩体的综合。锚固系统工作机制的揭示一直是锚固机理研究领域的难题。拉拔试验是该问题研究中的主要试验方法。通过拉拔试验测试锚杆在岩体中的抗拉把能力及拉拔界面的抗剪切特性，在锚杆锚固裂隙岩体的应用方面具有重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种裂隙锚固岩体锚杆拉拔及界面抗剪特性测试方法与装置，以解决上述现有技术存在的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种裂隙锚固岩体锚杆拉拔及界面抗剪特性测试方法，包括以下步骤：
[0006]S1、制作岩体试样；
[0007]S2、岩体试样脱模；
[0008]S3、岩体试样转移并重新安装；
[0009]S4、拉拔试验；
[0010]S5、测量并记录数据。
[0011]优选的，步骤S1中，所述岩体试样的制作包含两种制作方法。
[0012]一种裂隙锚固岩体锚杆拉拔及界面抗剪特性测试装置，包括
[0013]底座，所述底座固定在实验室的地面上，所述底座的顶面水平；
[0014]制模部，所述制模部用于制作岩体试样；所述制模部包括固定在所述底座顶面的模型组件和设置在所述模型组件顶端的压模组件，所述压模组件固定在所述底座上；
[0015]试验部，所述试验部用于进行锚杆拉拔及界面抗剪特性试验；所述试验部包括固定在所述底座顶面的拉拔组件；所述拉拔组件的下方设置有用于固定所述岩体试样的固定组件，所述拉拔组件与所述固定组件上下对应设置；
[0016]数据处理组件，所述数据处理组件分别与所述拉拔组件和所述固定组件电性连接，用于收集和处理试验数据。
[0017]优选的，所述岩体试样包括本体，所述本体内固接有模拟锚杆，所述模拟锚杆的顶
端伸出所述本体；所述本体位于所述固定组件的内腔，所述模拟锚杆的顶端与所述拉拔组件可拆卸连接；所述模拟锚杆的顶端纵向固接有若干固定齿。
[0018]优选的，所述模型组件包括固定在所述底座上的底板，所述底板的四边垂直固定有立板，相对的所述立板平行设置，相邻的所述立板垂直固接；任一所述立板的中心贯穿开设有通孔，所述通孔连通所述模型组件的内腔。
[0019]优选的，所述压模组件包括与所述底板上下对应设置的施压板，所述施压板的顶面固接有升降机，所述升降机的底端固接在所述底板的顶面。
[0020]优选的，所述拉拔组件包括若干固定在所述底座顶面的立柱，若干所述立柱的顶端共同固接有顶板；所述顶板的底端固接有拉拔液压缸，所述拉拔液压缸的输出端固接有锚杆夹具，所述锚杆夹具与所述模拟锚杆可拆卸连接；所述拉拔液压缸的输出端设置有位移传感器，所述位移传感器与所述数据处理组件电性连接。
[0021]优选的，所述锚杆夹具包括外壳，所述外壳的侧壁对称开设有两个夹紧槽，所述夹紧槽内滑动连接有夹紧块，所述夹紧块与所述固定齿相适配；所述夹紧块的外壁抵接有夹紧螺母，所述夹紧螺母与所述外壳的外壁螺纹连接；所述夹紧块的顶端固接有连接杆，所述连接杆与所述外壳内腔的顶壁铰接；两个所述连接杆的铰接点之间设置有扭簧。
[0022]优选的，所述固定组件包括固定在所述底座顶面的固定座，所述固定座的顶面固接有围压室，所述本体与所述围压室相适配；所述围压室的四边分别设置有压紧组件，所述压紧组件的底面与所述本体的顶端抵接。
[0023]优选的，所述固定座包括与所述底座固接的下固定块，所述下固定块的顶面固定有若干伸缩杆，所述伸缩杆的顶端固接有上固定块，所述上固定块的顶面与所述围压室的底面固接；所述上固定块的中心贯穿开设有放置腔，所述放置腔内设置有伸缩液压缸，所述伸缩液压缸的底端与所述下固定块的顶面固接，所述伸缩液压缸的输出端固接有围压底板，所述围压底板与所述围压室的侧壁滑动连接。
[0024]本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术公开了一种裂隙锚固岩体锚杆拉拔及界面抗剪特性测试装置，通过制模部制作与模拟地层裂隙条件相似的岩体试样，并通过试验部的固定组件将岩体试样进行有效固定，再通过试验部的拉拔组件对岩体试样进行拉拔特性试验，进而获得岩体试样的模拟锚杆的拉拔及界面抗剪特性，为实际裂隙岩体的锚杆锚固提供理论数据支持，便于对裂隙岩体进行锚固加固，防止裂隙岩体进一步产生崩塌甚至产生严重的地质灾害。本专利技术结构简单，使用方便，试验方法安全可靠，能更加有效的测试岩体试样的拉拔及界面抗剪特性，为实际的裂隙岩体锚杆锚固提供理论的数据支撑，使锚固的安全性更高。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术的三维图；
[0027]图2为本专利技术的主视图；
[0028]图3为本专利技术压紧组件的三维图；
[0029]图4为本专利技术锚杆夹具的结构示意图；
[0030]图5为本专利技术固定组件的结构示意图；
[0031]图6为本专利技术实施例二试验部轴视图；
[0032]图7为本专利技术实施例二试验部俯视图；
[0033]图8为图7中A的局部放大图；
[0034]其中，1、岩体试样；2、底座；3、制模部；4、试验部；5、数据处理部；11、本体；12、模拟锚杆；13、固定齿；31、模型组件；32、压模组件；311、底板；312、立板；321、施压板；322、升降机；41、拉拔组件；42、固定组件；411、立柱；412、顶板；413、拉拔液压缸；414、锚杆夹具；415、位移传感器；4141、外壳；4142、夹紧槽；4143、夹紧块；4144、夹紧螺母；4145、连接杆；4146、扭簧；421、固定座；422、围压室；423、压紧组件；4211、下固定块；4212、伸缩杆；4213、上固定块；4214、放置腔；4215、伸缩液压缸；4216、围压底板；4231、导向柱；4232、升降螺杆；4233、压紧块；4234、限位块；6、扭转架；7、垂向液压臂；8、水平液压臂；61、垂向连接架；62、水平连接架；63、滚珠；64、万向轴；65、滑块。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种裂隙锚固岩体锚杆拉拔及界面抗剪特性测试方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制作岩体试样(1)；S2、岩体试样(1)脱模；S3、岩体试样(1)转移并重新安装；S4、拉拔试验；S5、测量并记录数据。2.根据权利要求1所述的裂隙锚固岩体锚杆拉拔及界面抗剪特性测试方法，其特征在于：步骤S1中，所述岩体试样(1)的制作包含两种制作方法。3.一种裂隙锚固岩体锚杆拉拔及界面抗剪特性测试装置，根据权利要求1
‑
2任意一项所述的裂隙锚固岩体锚杆拉拔及界面抗剪特性测试方法，其特征在于：包括底座(2)，所述底座(2)固定在实验室的地面上，所述底座(2)的顶面水平；制模部(3)，所述制模部(3)用于制作岩体试样(1)；所述制模部(3)包括固定在所述底座(2)顶面的模型组件(31)和设置在所述模型组件(31)顶端的压模组件(32)，所述压模组件(32)固定在所述底座(2)上；试验部(4)，所述试验部(4)用于进行锚杆拉拔及界面抗剪特性试验；所述试验部(4)包括固定在所述底座(2)顶面的拉拔组件(41)；所述拉拔组件(41)的下方设置有用于固定所述岩体试样(1)的固定组件(42)，所述拉拔组件(41)与所述固定组件(42)上下对应设置；数据处理部(5)，所述数据处理部(5)分别与所述拉拔组件(41)和所述固定组件(42)电性连接，用于收集和处理试验数据。4.根据权利要求3所述的裂隙锚固岩体锚杆拉拔及界面抗剪特性测试装置，其特征在于：所述岩体试样(1)包括本体(11)，所述本体(11)内固接有模拟锚杆(12)，所述模拟锚杆(12)的顶端伸出所述本体(11)；所述本体(11)位于所述固定组件(42)的内腔，所述模拟锚杆(12)的顶端与所述拉拔组件(41)可拆卸连接；所述模拟锚杆(12)的顶端纵向固接有若干固定齿(13)。5.根据权利要求3所述的裂隙锚固岩体锚杆拉拔及界面抗剪特性测试装置，其特征在于：所述模型组件(31)包括固定在所述底座(2)上的底板(311)，所述底板(311)的四边垂直固定有立板(312)，相对的所述立板(312)平行设置，相邻的所述立板(312)垂直固接；任一所述立板(312)的中心贯穿开设有通孔，所述通孔连通所述模型组件(31)的内腔。6.根据权利要求5所述的裂隙锚固岩体锚杆拉拔及界面抗剪特性测试装置，其特征在于：所述压模组件(32)包括与所述底板(311)上下对应设置的施压板(321)，所述施压板(321)的顶面固接有升降机(322)，所述升降机(322)的底...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹乾，吴赛赛，吴疆宇，孟波，靖洪文，蔚立元，张强，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：