一种加锚节理剪切试验装置和试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于岩石测试技术领域，公开了一种加锚节理剪切试验装置和试验方法；加锚节理剪切试验装置包括：主框架以及设置在所述主框架上的法向加载机构、切向加载机构、剪切盒以及钻机；所述法向加载机构与所述切向加载机构分别设置在所述剪切盒的法向侧和切向侧，向所述剪切盒施加法向力和切向力；所述钻机设置在所述剪切盒法向侧，用于在剪切盒中的试样上钻取锚固孔。本发明专利技术提供的加锚节理剪切试验装置和试验方法能够提升加锚节理剪切试验可靠性。试验方法能够提升加锚节理剪切试验可靠性。试验方法能够提升加锚节理剪切试验可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种加锚节理剪切试验装置和试验方法


[0001]本专利技术涉及岩石测试
，特别涉及一种加锚节理剪切试验装置和试验方法。

技术介绍

[0002]岩石节理的剪切力学性能控制着岩石工程的整体稳定性和安全性，对于潜在危险节理，锚杆支护是最有效的支护加固方式，加锚节理剪切力学性能是确定支护参数积极优化锚固设计方案的重要依据。然而现有的加锚节理剪切试验通过对添加锚固结构和未添加锚固结构的试样前后强度对比验证加固要求，未考虑锚杆安装时节理的初始应力状态，与工程实际不符，导致试验可靠性不理想。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种加锚节理剪切试验装置和试验方法，解决现有技术中的加锚节理剪切试验可靠性差的技术问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种加锚节理剪切试验装置，包括：主框架以及设置在所述主框架上的法向加载机构、切向加载机构、剪切盒以及钻机；
[0005]所述法向加载机构与所述切向加载机构分别设置在所述剪切盒的法向侧和切向侧，向所述剪切盒施加法向力和切向力；
[0006]所述钻机设置在所述剪切盒法向侧，用于在剪切盒中的试样上钻取锚固孔。
[0007]进一步地，所述剪切盒包括：切向导向滑轨、上盒体和下盒体；
[0008]所述切向导向滑轨设置在所述主框架上，所述上盒体滑动地设置在所述切向导向滑轨上；
[0009]所述切向加载机构设置在所述上盒体的切向侧，可沿切向方向移动，向所述上盒体施加切向力；
[0010]所述下盒体设置在所述主框架上，可沿法向方向移动，且所述法向加载机构设置在所述下盒体的法向侧，向所述下盒体施加法向力。
[0011]进一步地，所述剪切盒还包括：法向导向滑轨；
[0012]所述法向导向滑轨设置在所述主框架上，所述下盒体滑动地连接在所述法向导向滑轨上。
[0013]进一步地，所述主框架上设置有反力框架，所述下盒体抵靠在所述反力框架上，所述法向导向滑轨设置在所述反力框架上。
[0014]进一步地，所述剪切盒还包括：切向承力垫块和法向承力垫块；
[0015]所述切向承力垫块设置在所述上盒体和所述切向加载机构之间，所述法向承力垫块设置在所述法向加载机构和所述下盒体之间。
[0016]进一步地，所述主框架、所述切向导向滑轨以及所述上盒体上分别设置有连通钻孔，用于钻头通过；
[0017]所述主框架上开设有法向顶推过孔，用于所述法向顶推机构的顶推部通过。
[0018]进一步地，所述下盒体上开设有排渣孔。
[0019]进一步地，所述排渣孔为由所述下盒体中心到边沿的斜孔。
[0020]进一步地，所述法向加载机构包括：法向油缸以及荷载传感器；
[0021]所述法向油缸设置在所述主框架上，所述荷载传感器匹配设置在所述法向油缸上。
[0022]一种加锚节理剪切试验方法，基于上述试验装置；
[0023]试验方法包括：
[0024]将试样设置在剪切盒内，调整剪切盒位置，并通过法向加载机构法向预加载0.5kN，通过所述切向加载机构切向预加载0.5kN；
[0025]根据工程现场应力条件确定节理面初始法向及切向应力，并加载法向应力至设定值后保持恒定，然后切向加载至预定值，随后保持法向及切向位置不变或荷载不变；
[0026]通过所述钻机从试样顶部法向钻孔，在过程中监测法向位移、切向位移及应力变化；
[0027]在所述钻孔中设置树脂锚固剂并安装锚杆；
[0028]锚固剂固化后记录法向荷载，而后法向施加恒定法向荷载或刚度边界条件，而后以恒定剪切速率剪切试样，获取加锚节理抗剪强度。
[0029]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0030]本申请实施例中提供的锚节理剪切试验装置和试验方法，通过设置剪切试验装置并配置钻机，从而能够在施加剪切荷载的情况下进行钻孔，并安置锚固结构从而能够充分模拟还原现场锚固的岩体状态，从而使得锚固充分考虑了节理的实际应力状态，使得试验结论的可靠性得以大幅提升。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。
[0032]图1为本专利技术实施例提供的锚节理剪切试验装置的结构示意图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0034]需要说明的是，本申请实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0035]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简
化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0036]下面结合附图并参考具体实施例描述本申请。
[0037]本申请实施例通过提供一种加锚节理剪切试验装置和试验方法，解决现有技术中的加锚节理剪切试验可靠性差的技术问题。
[0038]为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本专利技术实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0039]参见图1，本申请实施例提供一种加锚节理剪切试验装置，用于实施加锚节理剪切试验，充分考虑模拟还原节理岩体的原位应力状态，从而相对于现有技术中制样时单独钻孔的方式，大幅提升试验可靠性。
[0040]具体来说，所述试验装置包括：主框架1以及设置在所述主框架1上的法向加载机构2、切向加载机构3、具备上盒体52和下盒体51的剪切盒以及钻机9。
[0041]其中，所述法向加载机构2与所述切向加载机构3分别设置在所述剪切盒的法向侧和切向侧，从而分别向所述剪切盒施加法向力和切向力，从而法向压紧试样6，并实施切向剪切施力操作，可根据现场原位的实际应力情况设置法向压力和切向压力值。
[0042]所述钻机9设置在所述剪切盒法向侧，用于在剪切盒中的试样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加锚节理剪切试验装置，其特征在于，包括：主框架以及设置在所述主框架上的法向加载机构、切向加载机构、剪切盒以及钻机；所述法向加载机构与所述切向加载机构分别设置在所述剪切盒的法向侧和切向侧，向所述剪切盒施加法向力和切向力；所述钻机设置在所述剪切盒法向侧，用于在剪切盒中的试样上钻取锚固孔。2.如权利要求1所述的加锚节理剪切试验装置，其特征在于，所述剪切盒包括：切向导向滑轨、上盒体和下盒体；所述切向导向滑轨设置在所述主框架上，所述上盒体滑动地设置在所述切向导向滑轨上；所述切向加载机构设置在所述上盒体的切向侧，可沿切向方向移动，向所述上盒体施加切向力；所述下盒体放置在所述主框架上，可沿法向方向移动，且所述法向加载机构设置在所述下盒体的法向侧，向所述下盒体施加法向力。3.如权利要求2所述的加锚节理剪切试验装置，其特征在于，所述剪切盒还包括：法向导向滑轨；所述法向导向滑轨设置在所述主框架上，所述下盒体滑动地连接在所述法向导向滑轨上。4.如权利要求2所述的加锚节理剪切试验装置，其特征在于，所述主框架上设置有反力框架，所述下盒体抵靠在所述反力框架上，所述法向导向滑轨设置在所述反力框架上。5.如权利要求2所述的加锚节理剪切试验装置，其特征在于，所述剪切盒还包括：切向承力垫块和法向承力垫块；所述切向承力垫块设置在所述上盒体和所述切向加载机构之间，所述法向承力垫块设置在所述法向加载机构...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔国建，张传庆，李玲玉，张罗送，周辉，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：