本实用新型专利技术提供一种适用于楔形压胀内锚头的抗拔力试验装置，它包括锚索内锚固段模拟单元、张拉反力单元和监测单元。锚索内锚固段模拟单元包括钢桶、尾部钢板、前端钢板、楔形压胀内锚头、钢绞线、内部结构面模拟材料和内锚固段模拟材料；钢桶、尾部钢板和前端钢板构成试验空间；楔形压胀内锚头内置在钢桶的底部，钢桶内填有内部结构面模拟材料和内锚固段模拟材料。张拉反力单元套设在与楔形压胀内锚头固连的钢绞线上，向锚索施加拉拔力。监测单元包括套设在钢绞线不同位置处的穿心传感器和埋设在楔形压胀内锚头附近的三向应变柱，监测锚索轴力和楔形压胀内锚头附近应力。本实用新型专利技术为楔形压胀内锚头抗拔过程中的力学响应机制研究提供基础。制研究提供基础。制研究提供基础。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于楔形压胀内锚头的抗拔力试验装置
[0001]本技术涉及一种抗拔力试验装置，具体地说，涉及一种适用于楔形压胀内锚头的抗拔力试验装置。本技术属于岩土工程锚固
技术介绍
[0002]预应力锚索在我国水利水电、交通、矿山等领域岩土工程中被广泛地应用。在预应力锚索工程应用中，由于被加固的工程地质条件复杂，常出现因预应力锚索内锚固段锚固力不足导致的锚索失效现象。楔形压胀内锚头可以较好地解决上述问题，但是，目前没有专门针对楔形压胀内锚头进行抗拔力测试的试验装置，造成在工程设计时，设计人员只能凭借经验选择楔形压胀内锚头的型号，常常出现“大马拉小车”的现象，增大了施工成本。
技术实现思路
[0003]鉴于上述原因，本技术的目的是提供一种适用于楔形压胀内锚头的抗拔力试验装置。该抗拔力试验装置可以对楔形压胀内锚头施加拉力/拔力，模拟楔形压胀内锚头的受力环境，监测整个锚索的轴向力以及楔形压胀内锚头附近应力，为楔形压胀内锚头进行抗拔力测试提供试验设备支撑，为设计人员选择楔形压胀内锚头型号提供依据。
[0004]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种适用于楔形压胀内锚头的抗拔力试验装置，其特征在于：它包括锚索内锚固段模拟单元、张拉反力单元和监测单元；
[0005]所述锚索内锚固段模拟单元包括钢桶、尾部钢板、前端钢板、楔形压胀内锚头、钢绞线、内部结构面模拟材料和内锚固段模拟材料；
[0006]所述钢桶、尾部钢板和前端钢板彼此通过高强度螺栓连接，构成一个可拆卸的圆柱形钢筒；所述楔形压胀内锚头内置在所述钢桶的底部，所述钢绞线的一端通过挤压墩头与所述楔形压胀内锚头固连，另一端从所述前端钢板穿出；
[0007]所述内部结构面模拟材料用于模拟现场所述楔形压胀内锚头所处的岩层，在所述钢桶内，在所述楔形压胀内锚头的周围填有所述内部结构面模拟材料；
[0008]所述内锚固段模拟材料为实际工程中埋设所述楔形压胀内锚头时填充的水泥砂浆，在所述钢桶内填充有所述内锚固段模拟材料；
[0009]所述张拉反力单元包括穿心式千斤顶和高强度垫板；所述穿心式千斤顶穿设在所述钢桶外钢绞线上，所述高强度垫板套设在所述穿心式千斤顶的两端，并通过挤压墩头固定在所述钢绞线上；
[0010]所述监测单元包括若干个穿心传感器和三向应变柱；所述穿心传感器套设在所述钢绞线的不同位置处；所述三向应变柱埋设在所述楔形压胀内锚头附近。
[0011]在本技术较佳实施例中，所述钢桶由普通钢材制成，其内径为50cm，其长度为3m。
[0012]在本技术较佳实施例中，所述内部结构面模拟材料为透明塑料板，其厚度为1mm。
[0013]在本技术较佳实施例中，所述钢桶的侧壁上开有灌浆预留孔。
附图说明
[0014]图1为本技术适用于楔形压胀内锚头的抗拔力试验装置结构示意图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图和实施例对本技术的结构及特征进行详细说明。需要说明的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改，因此，说明书中公开的实施例不应该视为对本技术的限制，而仅是作为实施例的范例，其目的是使本技术的特征显而易见。
[0016]如图1所示，本技术公开的适用于楔形压胀内锚头的抗拔力试验装置包括锚索内锚固段模拟单元、张拉反力单元和监测单元；楔形压胀内锚头内置在锚索内锚固段模拟单元中，张拉反力单元通过与楔形压胀内锚头相连的钢绞线对锚索施加拉力，监测单元实时监测整个锚索的轴向受力情况以及内锚头附近模拟岩体的受力状况。
[0017]所述锚索内锚固段模拟单元包括钢桶1、尾部钢板2、前端钢板3、楔形压胀内锚头4、钢绞线5、内部结构面模拟材料6和内锚固段模拟材料7。
[0018]钢桶1、尾部钢板2和前端钢板3彼此通过高强度螺栓连接，构成一个可拆卸的圆柱形钢筒，形成用于测试楔形压胀内锚头抗拔力的相对密闭的试验空间。在连接形成圆柱形钢筒时，可在钢桶1、尾部钢板2和前端钢板3彼此接触面处增加软胶垫片实现密封。钢桶1由普通钢材制成，其内径为50cm，其长度为3m。
[0019]楔形压胀内锚头4内置在钢桶1的底部，钢绞线5的一端通过挤压墩头8与楔形压胀内锚头4固连，另一端从前端钢板3穿出。
[0020]在钢桶1内，楔形压胀内锚头4的周围填有内部结构面模拟材料6，该内部结构面模拟材料可以为透明塑料板，其厚度为1mm，其设计目的是模拟现场楔形压胀内锚头所处的岩层。
[0021]在钢桶1内填充有内锚固段模拟材料7，该内锚固段模拟材料为实际工程中埋设楔形压胀内锚头时填充的水泥砂浆，其设计目的是模拟实际施工现场环境。
[0022]如图所示，本技术在钢桶1的侧壁上开有灌浆预留孔13。试验时，可将内锚固段模拟材料7从灌浆预留孔13处，灌注到钢桶1内。需要注意的是，灌注内锚固段模拟材料7后，需养护28天，方可进行抗拔力试验。
[0023]所述张拉反力单元包括穿心式千斤顶9和高强度垫板10。穿心式千斤顶9穿设在钢桶外钢绞线5上，穿心式千斤顶9的两端分别套设高强度垫板10，高强度垫板10通过挤压墩头8固定在钢绞线5上。穿心式千斤顶9用于通过钢绞线5向楔形压胀内锚头4施加拉力/拔力，模拟实际工程中，整个锚索及楔形压胀内锚头所受的拉拔力。
[0024]所述监测单元包括若干个穿心传感器11和三向应变柱12。穿心传感器11套设在钢绞线5的不同位置处，用于监测锚索沿程轴力分布情况。三向应变柱12埋设在楔形压胀内锚头4附近，用于监测张拉过程中楔形压胀内锚头4对内锚固段模拟材料7的挤压作用即内锚固段模拟材料7的受力特征。穿心传感器11和三向应变柱12的数据输出端通过导线与外部监测系统相连，将监测的数据实时传输给外部监测系统。
[0025]本技术锚索内锚固段模拟单元通过填充水泥砂浆和预埋结构面模拟材料模
拟锚索内锚固段的赋存环境，通过张拉反力单元向整个锚索施加拉拔力，通过监测单元监测锚索轴力和楔形压胀内锚头附近应力，为楔形压胀内锚头抗拔过程中的力学响应机制研究提供基础，为设计人员选择楔形压胀内锚头型号提供依据。
[0026]最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于楔形压胀内锚头的抗拔力试验装置，其特征在于：它包括锚索内锚固段模拟单元、张拉反力单元和监测单元；所述锚索内锚固段模拟单元包括钢桶、尾部钢板、前端钢板、楔形压胀内锚头、钢绞线、内部结构面模拟材料和内锚固段模拟材料；所述钢桶、尾部钢板和前端钢板彼此通过高强度螺栓连接，构成一个可拆卸的圆柱形钢筒；所述楔形压胀内锚头内置在所述钢桶的底部，所述钢绞线的一端通过挤压墩头与所述楔形压胀内锚头固连，另一端从所述前端钢板穿出；所述内部结构面模拟材料用于模拟现场所述楔形压胀内锚头所处的岩层，在所述钢桶内，在所述楔形压胀内锚头的周围填有所述内部结构面模拟材料；所述内锚固段模拟材料为实际工程中埋设所述楔形压胀内锚头时填充的水泥砂浆，在所述钢桶内填充有所述内锚固段模拟材料；所述张拉反力单元包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙彦鹏，樊义林，林兴超，苏立，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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