【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锚塞体模型试验，具体而言，涉及一种后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置及试验方法。
技术介绍
1、室内模型试验是研究隧道锚承载力特性的重要手段，现有的隧道锚模型试验主要针对单锚试验开展，采用前拉式方法进行室内模型试验，一般需要反力架提供反力支点，试验装置较为复杂，并且无法实现单锚和双锚两种试验情形。同时，现有的监测方法无法较为准确地确定锚塞体内部在加载过程中的受力特性，为隧道锚设计计算研究提供试验支撑。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置及试验方法，以改善上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
2、一方面，本申请提供了一种后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置，所述装置包括：试验箱、隔离装置、锚塞体以及顶升装置；所述试验箱内设置有围岩体，所述隔离装置设置在所述试验箱的内部，所述隔离装置垂直所述试验箱的底板设置，所述隔离装置的底部与试验箱的底板接触，所述隔离装置的顶部与试验箱的顶部接触，所述隔离装置包括第一隔离装置和第二隔离装置，所述第一隔离装置和所述第二隔离装置之间形成腔室，所述腔室的底部设置有第一凹槽；所述锚塞体设置在所述第一凹槽内，所述锚塞体内部设置有应变片；所述顶升装置设置在所述第一凹槽的正下方，所述顶升装置用于对所述锚塞体施加作用力。
3、可选的，所述第一隔离装置包括第一槽钢、第二槽钢和第一隔离板，所述第一槽钢和所述第二槽钢设置在所述第一隔离板的两侧，所述第一槽钢与所述第
4、可选的，所述第二槽钢的腹板设置有至少一个通孔，所述通孔沿所述试验箱的高度方向设置。
5、可选的，所述顶升装置包括第一顶升装置，所述第一顶升装置设置在所述第一凹槽的正下方，所述第一顶升装置包括第一基座、第一千斤顶和第一测力计，所述第一千斤顶固定设置在所述第一基座上，所述第一千斤顶与所述试验箱底部之间设置有第一测力计。
6、可选的，所述腔室的底部还设置有第二凹槽和第三凹槽，所述第二凹槽和所述第三凹槽设置在所述第一凹槽的两侧。
7、可选的，所述顶升装置包括第二顶升装置，所述第二顶升装置设置在试验箱的下方，所述第二顶升装置包括第二基座、第二千斤顶、第二测力计和双锚传力构件，所述第二千斤顶固定设置在所述第二基座上，所述第二测力计设置在所述第二千斤顶的顶部，所述双锚传力构件通过卡槽与所述第二测力计固定连接。
8、可选的，所述双锚传力构件包括第一传力部、第二传力部和连接部，所述第一传力部和所述第二传力部设置在所述连接部的两侧，所述第一传力部设置在所述第二凹槽的正下方，所述第二传力部设置在所述第三凹槽的正下方。
9、可选的，所述锚塞体的侧壁设置有至少一个第四凹槽，所述第四凹槽沿所述锚塞体的高度方向设置，所述第四凹槽内设置有至少一个应变片，所述应变片沿所述锚塞体的高度方向设置，相邻两个所述应变片之间间隔设置。
10、另一方面，本申请提供了一种后推式加载确定隧道锚承载力的试验方法，所述方法包括：
11、获取围岩体参数信息、锚塞体参数信息和试验类型信息；
12、根据所述围岩体参数信息和所述锚塞体参数信息确定材料参数，所述材料参数包括围岩体的内摩擦角参数、粘聚力和弹性模型和锚塞体的弹性模量；
13、根据所述材料参数配置模型所需的围岩体和锚塞体，所述锚塞体内部设置有应变片；
14、将锚塞体进行轴力-应变标定，得到锚塞体对应的轴力-应变标定曲线；
15、根据所述试验类型信息安装试验装置，并将所述锚塞体和所述围岩体设置在所述试验装置内；
16、利用顶升装置对所述锚塞体提供荷载，并监测不同级别荷载作用下锚塞体的应变、围岩体的底部位移、顶部位移和后锚面位移；
17、根据不同级别荷载作用下锚塞体的应变和所述轴力-应变标定曲线计算不同级别荷载作用下锚塞体受到的轴力，得到轴力信息；
18、根据所述轴力信息得到锚塞体荷载-轴力曲线，根据所述不同级别荷载作用下围岩体的底部位移、顶部位移和后锚面位移，得到锚塞体荷载-位移曲线图。
19、可选的，当试验类型信息为单锚试验时，将第一隔离装置和第二隔离装置安装在试验箱内，再将锚塞体设置在第一凹槽内，将第一顶升装置设置在第一凹槽的正下方以对锚塞体提供荷载；当试验类型信息为双锚试验时，将所述第一隔离装置和所述第二隔离装置进行拆卸，将两个锚塞体设置在第二凹槽和第三凹槽内，将第二顶升装置设置在所述第一凹槽的正下方以对所述第二凹槽和所述第三凹槽内的锚塞体提供荷载。
20、本专利技术的有益效果为：
21、本专利技术通过在试验箱内设置第一隔离装置和第二隔离装置使试验箱可以根据需要拆解为两种不同大小的试验箱，分别可以进行单锚室内模型试验和双锚室内模型试验，克服了现有技术中单一试验装置无法实现单锚和双锚两种试验情形的问题，同时采用后推式的传力方式，只需将顶升装置设置在试验箱的底部即可施加荷载，操作简便。
22、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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1.一种后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置，其特征在于，所述第一隔离装置（2）包括第一槽钢（6）、第二槽钢（4）和第一隔离板（5），所述第一槽钢（6）和所述第二槽钢（4）设置在所述第一隔离板（5）的两侧，所述第一槽钢（6）与所述第二槽钢（4）与所述试验箱（1）可拆卸连接，所述第一隔离板（5）与所述第一槽钢（6）和所述第二槽钢（4）可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置，其特征在于，所述第二槽钢（4）的腹板设置有至少一个通孔，所述通孔沿所述试验箱（1）的高度方向设置。
4.根据权利要求1所述的后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置，其特征在于，所述顶升装置包括第一顶升装置，所述第一顶升装置设置在所述第一凹槽（8）的正下方，所述第一顶升装置包括第一基座（12）、第一千斤顶（13）和第一测力计（14），所述第一千斤顶（13）固定设置在所述第一基座（12）上，所述第一千斤顶（13）与所述试验箱（1）底部之间设置有第一测力计（14）。p>
5.根据权利要求1所述的后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置，其特征在于，所述腔室的底部还设置有第二凹槽（7）和第三凹槽（9），所述第二凹槽（7）和所述第三凹槽（9）设置在所述第一凹槽（8）的两侧。
6.根据权利要求5所述的后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置，其特征在于，所述顶升装置包括第二顶升装置，所述第二顶升装置设置在试验箱（1）的下方，所述第二顶升装置包括第二基座（15）、第二千斤顶（16）、第二测力计（17）和双锚传力构件，所述第二千斤顶（16）固定设置在所述第二基座（15）上，所述第二测力计（17）设置在所述第二千斤顶（16）的顶部，所述双锚传力构件通过卡槽与所述第二测力计（17）固定连接。
7.根据权利要求6所述的后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置，其特征在于，所述双锚传力构件包括第一传力部（18）、第二传力部（19）和连接部（20），所述第一传力部（18）和所述第二传力部（19）设置在所述连接部（20）的两侧，所述第一传力部（18）设置在所述第二凹槽（7）的正下方，所述第二传力部（19）设置在所述第三凹槽（9）的正下方。
8.根据权利要求1所述的后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置，其特征在于，所述锚塞体（11）的侧壁设置有至少一个第四凹槽（21），所述第四凹槽（21）沿所述锚塞体（11）的高度方向设置，所述第四凹槽（21）内设置有至少一个应变片（22），所述应变片（22）沿所述锚塞体（11）的高度方向设置，相邻两个所述应变片（22）之间间隔设置。
9.一种后推式加载确定隧道锚承载力的试验方法，使用了如权利要求1-8任一项所述的后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置,其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的后推式加载确定隧道锚承载力的试验方法，其特征在于，根据所述试验类型信息安装试验装置，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置，其特征在于，所述第一隔离装置（2）包括第一槽钢（6）、第二槽钢（4）和第一隔离板（5），所述第一槽钢（6）和所述第二槽钢（4）设置在所述第一隔离板（5）的两侧，所述第一槽钢（6）与所述第二槽钢（4）与所述试验箱（1）可拆卸连接，所述第一隔离板（5）与所述第一槽钢（6）和所述第二槽钢（4）可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置，其特征在于，所述第二槽钢（4）的腹板设置有至少一个通孔，所述通孔沿所述试验箱（1）的高度方向设置。
4.根据权利要求1所述的后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置，其特征在于，所述顶升装置包括第一顶升装置，所述第一顶升装置设置在所述第一凹槽（8）的正下方，所述第一顶升装置包括第一基座（12）、第一千斤顶（13）和第一测力计（14），所述第一千斤顶（13）固定设置在所述第一基座（12）上，所述第一千斤顶（13）与所述试验箱（1）底部之间设置有第一测力计（14）。
5.根据权利要求1所述的后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置，其特征在于，所述腔室的底部还设置有第二凹槽（7）和第三凹槽（9），所述第二凹槽（7）和所述第三凹槽（9）设置在所述第一凹槽（8）的两侧。
6.根据权利要求5所述的后推式加载确定隧道锚承载力的试验装置，其特征在于，所述顶升装置包括第...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛坚强，秦启发，李浪，余家富，王腾飞，苟耀文，李粤，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
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