一种锚杆剪切试验加载工具制造技术

本技术公开一种锚杆剪切试验加载工具，包括：底座，底座上方固接有右剪切系统和左剪切系统；左剪切系统，包括左剪切箱体，左剪切箱体底部固接有固定支撑结构，固定支撑结构底部与底座上表面固接；右剪切系统，包括右剪切箱体，右剪切箱体侧面与左剪切箱体侧面抵接，右剪切箱体底部固接有弹簧支撑结构，弹簧支撑结构底部固接于底座上；引导系统，包括导轨和滑块，导轨固接于固定支撑结构靠近右剪切箱体的一侧，滑块顶部与右剪切箱体固接，滑块与导轨滑动连接。本技术试件安装简洁方便，最大剪切位移较大，单剪试验更符合真实的地下工况，引导系统让右剪切箱体进行垂直剪切运动，可防止倾斜受力出现导致伤害加载工具或试验失败。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于锚杆力学性能研究，尤其涉及一种锚杆剪切试验加载工具。

技术介绍

1、浅部矿产资源逐渐枯竭,矿产资源深部开采已趋于常态。随采深增加,地下工程不可避免地面临“三高一扰动”复杂开采环境。岩爆、大变形、采场垮落、巷道底臌、片帮、冒顶等工程灾害频发,对地下工程施工及人员设备作业安全带来严重威胁。因此深部工程灾害防控需求十分迫切。

2、岩体赋存着许多软弱结构面,削弱了岩体的强度,使其更易变形滑移,发生岩体剪切,导致结构失稳。在自然斜坡及开挖工程边坡,岩体易沿结构面发生剪切滑移,造成滑坡。在巷道和地层侧向变形严重的情况下,岩体剪切对地下岩石工程构成巨大威胁。在深部围岩巷道易发生底臌,两帮岩体发生剪切错断变形。岩石工程中普遍采用锚杆支护来控制围岩变形及破坏,维持工程稳定性,如通过加筋底角锚杆可有效控制巷道底板变形,锚杆支护加固边坡岩体效果显著,但锚杆锚固岩体的同时受岩体剪切易发生径向剪切变形及剪断破坏,导致锚固失效。众多工程案例表明,锚杆剪切破坏在锚杆锚固失效中占比很大。

3、现有技术中，单剪的加载装置主要由上剪切箱、下剪切箱、混凝土试件模拟钻孔单元、荷载施加单元组成,如图所示。箱式剪切过程如下:2个混凝土试件分别安置在上下剪切箱内,试件内部具备钻孔,并安装有待测锚杆,下剪切箱固定于地面,上剪切箱端面紧密贴合下剪切箱,在竖直方向可以位移,上下剪切箱有一定高度差,高度差即为装置最大剪切位移。该剪切箱在剪切过程中容易出现因为岩土变形而导致的剪切箱受力不垂直，导致实验失败率高并且会对设备造成伤害。现有技术中，还有为了实现冲击荷载下的锚杆双剪测试,将常规双剪装置的中部剪切荷载单元由压力机改成冲击锤,研发了冲击双剪装置。该设备最大剪切位移较小，且双剪系统不符合井下真实岩层剪切变形，无法模拟真实地下工况。

4、因此，目前锚杆围岩锚固剪切试验无法兼顾高效、单剪、低成本的问题，为此，提出一种锚杆剪切试验加载工具。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本技术提出了一种锚杆剪切试验加载工具。

2、为实现上述目的，本技术提供了一种锚杆剪切试验加载工具，包括：

3、底座，所述底座上方固接有右剪切系统和左剪切系统；

4、左剪切系统，包括左剪切箱体，所述左剪切箱体底部固接有固定支撑结构，所述固定支撑结构底部与所述底座上表面固接；

5、右剪切系统，包括右剪切箱体，所述右剪切箱体侧面与所述左剪切箱体侧面抵接，所述右剪切箱体底部固接有弹簧支撑结构，所述弹簧支撑结构底部固接于所述底座上；

6、引导系统，包括导轨和滑块，所述导轨固接于所述固定支撑结构靠近所述右剪切箱体的一侧，所述滑块顶部与所述右剪切箱体固接，所述滑块与所述导轨滑动连接。

7、优选的，所述右剪切箱体和左剪切箱体彼此相对的两端贯通，所述右剪切箱体包括底板和箱盖体，所述箱盖体通过螺栓固接于所述底板上方。

8、优选的，所述箱盖体顶端固接有梯形块。

9、优选的，所述弹簧支撑结构包括套筒、弹簧和套杆，所述套筒底端固接于所述底座上，所述弹簧滑动连接于所述套筒内部，所述套杆滑动连接于所述套筒内部，所述套杆底端与所述弹簧顶端在所述套筒内部抵接，所述套杆顶端与所述底板固接。

10、优选的，所述固定支撑结构包括右支撑板和左支撑板，所述右支撑板和左支撑板分别固接于所述左剪切箱体底部两侧，所述右支撑板和左支撑板底端与所述底座顶面固接，所述导轨轨固接于所述右支撑板远离所述左支撑板的一侧。

11、与现有技术相比，本技术具有如下优点和技术效果：

12、使用时，只需将锚杆锚固试件穿过左剪切箱体和右剪切箱体内部固定，然后对右剪切箱体上部施加作用力，由于导轨和滑块的引导作用，滑块带动右剪切箱体只能沿导轨方向做垂直的剪切运动，可防止在剪切过程中出现因为岩土变形而导致的剪切箱受力不垂直，进而造成伤害加载工具或试验失败。弹簧支撑结构对右剪切箱的弱受力侧提供支撑作用和变形空间，同时固定支撑结构将左剪切箱体架高并固定，以便试件拥有足够的最大剪切位移并进行单剪，使剪切试验更加符合井下真实岩层剪切变形时的地下工况，使结构更具有真实性。

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【技术保护点】

1.一种锚杆剪切试验加载工具，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的锚杆剪切试验加载工具，其特征在于：所述右剪切箱体和左剪切箱体(2)彼此相对的两端贯通，所述右剪切箱体包括底板(5)和箱盖体(6)，所述箱盖体(6)通过螺栓(7)固接于所述底板(5)上方。

3.根据权利要求2所述的锚杆剪切试验加载工具，其特征在于：所述箱盖体(6)顶端固接有梯形块(8)。

4.根据权利要求2所述的锚杆剪切试验加载工具，其特征在于：所述弹簧(10)支撑结构包括套筒(9)、弹簧(10)和套杆(11)，所述套筒(9)底端固接于所述底座(1)上，所述弹簧(10)滑动连接于所述套筒(9)内部，所述套杆(11)滑动连接于所述套筒(9)内部，所述套杆(11)底端与所述弹簧(10)顶端在所述套筒(9)内部抵接，所述套杆(11)顶端与所述底板(5)固接。

5.根据权利要求1所述的锚杆剪切试验加载工具，其特征在于：所述固定支撑结构包括右支撑板(12)和左支撑板(13)，所述右支撑板(12)和左支撑板(13)分别固接于所述左剪切箱体(2)底部两侧，所述右支撑板(12)和左支撑板(13)底端与所述底座(1)顶面固接，所述导轨(3)固接于所述右支撑板(12)远离所述左支撑板(13)的一侧。

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【技术特征摘要】

1.一种锚杆剪切试验加载工具，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的锚杆剪切试验加载工具，其特征在于：所述右剪切箱体和左剪切箱体(2)彼此相对的两端贯通，所述右剪切箱体包括底板(5)和箱盖体(6)，所述箱盖体(6)通过螺栓(7)固接于所述底板(5)上方。

3.根据权利要求2所述的锚杆剪切试验加载工具，其特征在于：所述箱盖体(6)顶端固接有梯形块(8)。

4.根据权利要求2所述的锚杆剪切试验加载工具，其特征在于：所述弹簧(10)支撑结构包括套筒(9)、弹簧(10)和套杆(11)，所述套筒(9)底端固接于所述底座(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传明，聂博超，柏鑑逵，张争荣，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：