锚索拉拔试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种锚索拉拔试验装置，属实验设备领域。该装置包括：预压装置、注浆装置和拉拔装置；其中，所述注浆装置由注浆泵和带侧孔的导浆管组成，所述注浆泵与所述带侧孔的导浆管连接；所述预压装置内设有土体舱；所述注浆装置的导浆管的带侧孔一端设置在所述预压装置的所述土体舱内；所述拉拔装置设置在所述预压装置上端，所述拉拔装置的锚索经所述注浆装置的导浆管伸入到所述预压装置的土体舱内。该装置通过预压装置上设置注浆装置和拉拔装置，经注浆装置可以向预压装置土体内舱加压的土体内注浆，通过拉拔装置进行拉拔试验，可以有效模拟锚索和灌浆体、灌浆体和土体这两种界面，便于界面参数研究，该装置结构简单，使用方便，实验结果准确。
【专利说明】锚索拉拔试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及锚索支护【技术领域】，特别是涉及一种锚索拉拔试验装置。
【背景技术】
[0002]在基坑、隧道、矿山巷道及边坡等岩土工程中锚索支护技术是最重要的支护方式之一。特别是预应力锚索技术的出现，通过对锚索提前施加预应力，使灌浆体和周围岩土体之间产生摩阻力来实现加固的作用，解决了很多复杂性岩土体的稳定问题。但由于我国不同地区赋存着性质各异的土层，如黄土，冻土、软土等，这些岩土体中锚索锚固段的力学性质参数差别较大，所以在不同土层中进行锚索的拉拔试验有着重要的科研意义。
[0003]目前华侨大学研制的一种粘结锚固拉拔试验装置，主要包括自平衡拉拔试验架、负荷传感器和液压穿孔千斤顶。通过由两钢承板和两组螺栓连杆组合形成一自平衡拉拔试验架，并利用负荷传感器和液压穿孔千斤顶对试件进行拉拔试验。但该装置是定围压的，不能实现模拟不同深度土层的应力情况。还有一种围压控制型微型土钉锚杆拉拔试验装置，主要包括土槽机构、加压机构和应变式锚杆拉拔仪。通过加压机构可调节土槽周边的围压，用应变式马达驱动进行拉拔操作。但这种装置没有考虑对锚杆拉拔后进行锁定，无法模拟真实情况下预应力的损失；没有涉及到退锚的技术要求，传统的退锚都是采取敲击或者晃动等措施释放预应力，容易对锚固段的受力产生影响。
[0004]上述的小型锚索拉拔试验装置基本都较简易，不能将注浆、深部地层应力模拟以及锁定预应力等工序准确的结合在一起，所研究的问题也是单一因素下的响应，不能对现场复杂的、各因素相互影响下的多条件工况进行模拟，得出的结果具有一定的局限性，不能反映出真实情况。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种锚索拉拔试验装置，能模拟深部地层下锚索及锚固段的受力情况，从而解决现有装置不能对现场复杂的、各因素相互影响下的多条件工况进行模拟的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种锚索拉拔试验装置，包括:
[0007]预压装置、注浆装置和拉拔装置；其中，
[0008]所述注浆装置由注浆泵和带侧孔的导浆管组成，所述注浆泵与所述带侧孔的导浆管连接；
[0009]所述预压装置内设有土体舱；
[0010]所述注浆装置的导浆管的带侧孔一端设置在所述预压装置的所述土体舱内；
[0011]所述拉拔装置设置在所述预压装置上端，所述拉拔装置的锚索经所述注浆装置的导浆管伸入到所述预压装置的土体舱内。
[0012]本实用新型的有益效果为:通过预压装置上设置注浆装置和拉拔装置，经注浆装置可以向预压装置土体内舱加压的土体内注浆，通过拉拔装置进行拉拔试验，可以有效模拟锚索和灌浆体、灌浆体和土体这两种界面，便于界面参数研究，不仅可以模拟深部地层下锚索及锚固段的受力情况，还可作为浆液扩撒、土体破坏面等相关性课题的试验平台。该装置结构简单，使用方便，实验结果准确。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。
[0014]图1为本实用新型实施例提供的注浆装置示意图；
[0015]图2为本实用新型实施例提供的设置拉拔装置后的锚索拉拔试验装置示意图；
[0016]图3为本实用新型实施例提供的预压装置示意图；
[0017]图4为本实用新型实施例提供的预压装置的加压塞的示意图；
[0018]图5为本实用新型实施例提供的预压装置的密封盖的示意图；
[0019]图6为本实用新型实施例提供的预压装置的底板的示意图；
[0020]图7为本实用新型实施例提供的注浆装置的导浆管的示意图；
[0021]图8为本实用新型实施例提供的拉拔装置的拉拔装置的示意图；
[0022]图9为本实用新型实施例提供的拉拔装置的锁定锚具的示意图；
[0023]图10为本实用新型实施例提供的拉拔装置的锚索设置在张拉锚具与锁定锚具中的不意图；
[0024]图11为本实用新型实施例提供的拉拔装置的固定杆的示意图；
[0025]图12为本实用新型实施例提供的拉拔装置的活动杆的示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。
[0027]图1、2所示为本实用新型实施例提供一种锚索拉拔试验装置，该装置包括:预压装置1、注浆装置2和拉拔装置3 ；
[0028]其中，注浆装置2由注浆泵21和带侧孔的导浆管22组成，注浆泵21与带侧孔的导浆管22连接；
[0029]预压装置I内设有土体舱15 ；
[0030]注浆装置2的导浆管22的带侧孔一端设置在预压装置的土体舱15内；
[0031]拉拔装置3设置在预压装置I上端，拉拔装置3的锚索31经注浆装置3的导浆管22伸入到预压装置I的土体舱15内。
[0032]如图1、3至6所示，上述锚索拉拔试验装置中，预压装置I包括:储土箱11、底板13、加压塞12、密封圈121、19、密封盖14、空气压缩机17和多个加劲杆18 ；
[0033]其中，储土箱11设置在底板13上，密封盖14设置在储土箱11的上端开口上，储土箱11外的密封盖14和底板13之间通过多个加劲杆18连接；
[0034]密封盖14设有供加压塞12的后端122穿过并对其导向的导向槽142 (如图5所示)；
[0035]加压塞12设置在储土箱11内，加压塞12下方的储土箱11内为土体舱15，加压塞12上方的储土箱11内为加压舱16 ；
[0036]与储土箱11内壁接触的加压塞12的前端外周设有密封圈121，加压塞的后端与密封盖的导向槽接触处设有密封圈19 ；
[0037]空气压缩机17与储土箱11内的加压舱16连接，空气压缩机17具体通过高压胶管171和设置在密封盖14上的进气阀172与加压舱16内连通。
[0038]如图4所示，上述预压装置I中，加压塞12设有贯通塞体的通孔，加压塞12外周设有密封圈121。
[0039]如图5所示，上述预压装置I中的密封盖14上设有加劲杆孔124，如图6所示，在底板13上设有加劲杆孔131，密封盖14上的加劲杆孔124与底板13上的加劲杆孔131相配合，安装加劲杆18。
[0040]如图7所示，上述锚索拉拔试验装置中，注浆装置2的带侧孔的导浆管22由管体(如图7所示)和侧管221组成；
[0041]管体上布置有大小相同、均匀对称分布的通孔222 ；
[0042]侧管221设置在管体上端的侧面，侧管与管体内连通，侧管设有与注浆泵的注浆胶管连通的注浆口。
[0043]如图8所示，上述锚索拉拔试验装置中，拉拔装置3包括:
[0044]组合式承载支架32、穿心式千斤顶33、垫板34、张拉锚具35、锁定锚具36和测量仪器37 ；
[0045]组合式承载支架32设置在预压装置I上，处于预压装置I顶端的上方；
[0046]穿心式千斤顶33设置在组合式承载支架32上；
[0047]垫板34放置在穿心式千斤顶33的顶端；
[0048]锚索31穿过垫板34和穿心式千斤33，垫板34上方的锚索31上设置张拉锚具35，穿心式千斤33下方的锚索31上依次设置锁定锚具36和测量仪器37 ；
[0049]测量仪器37设置在组合式承载支架32上。
[0050]如图8所示,上述组合式承载支架32包括:
[0051]承压圆盘324、至少三根固定杆321、限位圆盘325、固定圆盘326和至少六根活动杆 322 ；
[0052]其中，各固定杆321均匀分布设置在预压装置I外周，与预压装置I固定连接；
[0053]承压圆盘设置在各固定杆的上端之间，承压圆盘设置在各固定杆上，承压圆盘中间部位设有供锚索通过的通孔；
[0054]每根固定杆321上端设置两根活动杆322、323，活动杆322、323与固定杆321固定连接；
[0055]固定圆盘326与限位圆盘325从上至下间隔设置在各活动杆之间，固定圆盘与限位圆盘设置在各活动杆322、323上；
[0056]固定圆盘326与限位圆盘325中间设有固定穿心式千斤顶33的限位部，固定圆盘326与限位圆盘325中间部位设有供锚索31通过的通孔。
[0057]如图11所示，上述组合式承载支架32中，每根固定杆321均为方形管，其底部设有方形底座3213，靠近预压装置I 一侧设有卡壳3212，同一侧的固定杆321内侧上下设有两个卡壳3212，通过卡壳3212可以卡住预压装置I的底部13和密封盖14的边沿，其上端设有两个插装口，每个插装口内均插装一根活动杆322、323，通过固定杆321上的螺钉38可以固定各活动杆322、323 ；
[0058]上述组合式承载支架32中，三根固定杆321内侧均设有三角托架3211，承压圆盘324设置在三根固定杆内侧的三角托架上；
[0059]如图12所示，各活动杆内侧均间隔设有三角托架，限位圆盘与固定圆盘从上至下间隔设置在至少两根活动杆固定设置在各活动杆内侧的三角托架上。具体的，同一侧的两根活动杆上，每一根活动杆内侧均设有三角托架，同一侧的两根活动杆上的三角托架上下错开设置，限位圆盘325设置在活动杆322的在下的三角托架上，固定圆盘326设置在另外的活动杆323的在上的三角托架上。
[0060]该组合式承载支架32方便组合与拆卸。
[0061]如图9所示，上述拉拔装置3中，锁定锚具36包括:锚具本体360、两条弧形卡带362和锥形夹片361 ；
[0062]其中，锚具本体360为由两个半环形体组成的环形体，环形体的中孔为锥形孔363，锥形孔363的上开口大于下开口 ；
[0063]锥形夹片361由两个半环锥形体组成，锥形夹片361从下至上卡设在锥形孔内；
[0064]两条弧形卡带362扣装在锚具本体外，与锚具本体的两个半环形体固定连接，如可通过螺钉连接，将锚具本体的两个半环形体连接为整体的环形体。该锁定锚具36是一种可方便拆卸的锚具。
[0065]如图10所示，上述拉拔装置3中，张拉锚具35结构与锁定锚具36基本一致，包括:锚具本体、两条弧形卡带和锥形夹片；
[0066]其中，锚具本体为由两个半环形体组成的环形体，环形体的中孔为锥形孔，与锁定锚具36不同的是，该锥形孔的上开口小于下开口(将锁定锚具倒置即为张拉锚具)；
[0067]锥形夹片由两个半环锥形体组成，锥形夹片从上至下卡设在锥形孔内；
[0068]两条弧形卡带扣装在锚具本体外，与锚具本体的两个半环形体固定连接，如可通过螺钉连接，将锚具本体的两个半环形体连接为整体的环形体。该张拉锚具是一种可方便拆卸的锚具。
[0069]上述拉拔装置3中，锚索31、垫板34、张拉锚具35、锁定锚具36、固定圆盘326和限位圆盘325的位置关系如图10所示。
[0070]上述拉拔装置3中，测量仪器37采用空心荷载传感器。
[0071]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明:
[0072]如图1、2所示，本实用新型实施例提供的锚索拉拔试验装置由预压装置1、注浆装置2和拉拔装置3组成；其中预压装置I是在透明圆筒形容器中设置加压舱，下部堆置土体，利用空气压缩机加压对土体产生竖向压力，再换算为侧限围压，以便模拟出不同深度土体的围压下浆体和岩土体分界面力学参数的变化情况。
[0073]注浆装置2主要由注浆泵21和带侧孔的导浆管22组成，浆液从顶部侧边的支管注入，管内充满浆液，管体周边布置有大小相同、均匀对称分布的小孔，使浆液逐渐渗入土体，注浆完毕后竖向拔出导浆管，便形成了杆体和浆体以及浆体和岩土体的两种分界面。
[0074]拉拔装置3由穿心式千斤顶33、可拆卸式张拉锚具35和锁定锚具36、锥形夹片361、组合式承载支架32以及若干测量仪器37等组成，该拉拔装置3可对尺寸进行控制，使各部件匹配，以一定的顺序组合后，当张拉锚索时，只有张拉锚具起作用，张拉松锚后锚索回缩，锁定锚具开始起作用，最后通过锚具上的弧形卡带可轻易完成退锚技术，整个过程操作简单，利用组合式承载支架还可自己定制不同组合方案，方便实现不同研究内容的科研性试验。不含注浆装置的锚索拉拔试验装置整体结构如图2所示。
[0075]上述试验装置中的预压装置，是一种真空预压装置，该预压装置是由外部空气压缩机17通过高压胶管171将气体压至模型箱内的加压舱16，四周均密封，只留有一个进气阀172，在空气压力的作用下加压塞12向下移动对土体舱15内土体产生一定的压力，用换算成的围压大小来模拟一定深度地层的压力。具体结构如下:
[0076]( I)预压装置:
[0077]空气压缩机和圆柱形模型箱组成，圆柱形模型箱由底板13、储土箱11、加压塞12、密封盖14、多个加劲杆18和密封圈121、19组成；其中，储土箱11为圆筒形容器，是实际地层模拟的容积空间并可以在注浆过程中观察地层的变形和浆液的流动，加压塞安装在储土箱中，利用空气压缩机加压来实现对地层施加压力，利用加劲杆18将密封盖14与储土箱
11、加压塞12和底板13连接为一个整体，并形成一个密封空间(加压舱16)，空气压缩机通过进气阀172向加压舱16内压入压缩空气以实现加压的目的，该预压装置整体示意如图3所示:
[0078](11)储土箱:
[0079]储土箱为厚30mm,外径500mm,高IOOOmm的圆筒形容器,储土箱构成整个实验装置的容纳空间，用来盛装实验用土层。
[0080](12)加压塞:
[0081]如图4所示，加压塞是本装置主要的加压构件，上部土层压力的模拟主要由压缩空气施加在加压塞上来实现。加压塞外缘设置两道O型橡胶密封圈，隔绝压缩空气舱和土层之间气体。加压塞中部设置有通孔，导浆管插入储土箱中并通过该通孔与外部注浆泵连接。
[0082](13)密封盖:
[0083]如图5所示，密封盖14主体为圆形板，直径为700_，在与底部对应位置设有8个直径为20_的预留孔，通过加劲杆与底板连接为整体，密封盖中部设置一个圆形通孔，力口压塞通过该通孔作上下垂直运动，该通孔内壁设有2道O形密封圈，隔绝压缩空气舱中的高压气体和外部空气。密封盖上设置有一个进气阀，该进气阀与空气压缩机连接，开动空气压缩机后，通过该进气阀向加压舱中注入空气，空气压力不断增大，推动加压塞向下运动产生压力，示意图如图5所示。
[0084](14)底板:
[0085]如图6所示，底板13为圆形，直径为700mm，是整个装置重力的承受部分，外缘伸出储土箱100mm，在伸出的部分上设有8个直径为20mm的预留孔，加劲杆从预留孔穿过并与上部密封盖利用螺丝相连接，将底板、储土箱、加压塞和密封盖连接为一个整体。[0086](15)0型密封圈:
[0087]该装置中的密封圈采用O型密封圈，由硅胶条制作，是本装置主要的密封构件，硅胶条直径6_，制作成的O型密封圈直径为470_，O型密封圈设置在密封盖与储土箱之间，隔绝压缩空气舱中的高压气体和外部空气，防止高压气体外漏。
[0088]该预压装置试验操作方法如下:
[0089]先将锚索杆体插入模型箱中心处，杆体外部套上导浆管，开始向模型箱装入一定量的土样，完毕后盖上密封盖，组装好预压装置，开动外部连接的空气压缩机，根据空气压缩机的压力表读数和储土箱内壁埋置的土压力计读数来确定加压的程度。
[0090](2)注浆装置:
[0091]注浆装置2主要由注浆泵2、导浆管22组成。导浆管22是底部带有侧孔、上端带有分支管的PVC管，顶部敞口，插入锚索31后采用低压慢速、间隔式注浆方式，浆液从顶部支管注浆口注入，从导浆管22的管体侧孔挤出，渗入土体，注浆完毕后即可竖向拔出塑料管，随即形成锚索体和浆体以及浆体和岩土体两层界面。注浆装置的导浆管22结构如图7所示。该注浆装置2的注浆压力方便控制，采用低压注浆，防止浆液涌出管口。
[0092](21)注浆泵:
[0093]注浆泵采用普通低压注浆泵，注浆压力是0.1?0.6MPa。
[0094](22)导浆管:
[0095]如图7所示，导浆管采用长度1200mm的PVC管，管口外径30?40mm，两端开口，顶部以下IOOmm处与竖向呈30°夹角延伸出70mm长的支管，支管开口端与注浆胶管连接。距导浆管顶500mm处开始在管侧四个方向对称开有直径3?4mm的侧孔，两孔上下间距50mm，每层有4个小孔。低端最后150mm高度处的小孔开始加密,上下间距30mm。
[0096]该注浆装置试验操作方法如下:
[0097]预压装置加至设计压力后维持稳定，开始在注浆口接上注浆胶管，并与注浆泵连接。先以约0.4?0.5Mpa的压力开启注浆泵，使浆液迅速灌满导浆管(不能超出土层顶界线)，再降低压力，使浆液通过侧孔缓慢渗入土体中，继续低压注浆或者停泵，待浆液下降后再继续补浆，稳定后停止供浆。约20min后开始竖向缓慢拔出注浆管，不能扰动中心锚索的位置。
[0098](3)拉拔装置:
[0099]拉拔装置主要由穿心式千斤顶33、可拆卸式张拉锚具35和锁定锚具36、锥形夹片361以及组合式承载支架32等组成。整个装置固定在3根固定杆及若干活动杆上，固定杆以120°夹角固定在圆柱形模型箱的周边。通过千斤顶以一定压力向上顶起垫板，同时垫板上的锥形夹片也向上运动，夹片进入到张拉锚具后受到挤压，对锚索起一定的夹缩效应，起到锚索的张拉作用。当张拉至预定拉力后卸载千斤顶，钢绞线开始回缩，此时带动下部锁定锚具的夹片向下运动，夹片进入锚具后受到挤压，对钢绞线产生紧缩效应，但底部的承压圆盘阻止了锁定锚具向下的位移，起到对预应力锚索的锁定作用。整体拉拔装置如图8所示，具体的设计如下。
[0100](31)穿心式千斤顶:
[0101]采用小型穿心式千斤顶或锚杆拉拔计，油缸中空直径27_，自重5kg左右，测量范围O?5t。[0102](32)锚具及夹片:
[0103]锚具为可拆卸式张拉锚具和锁定锚具，均是钢锚具，中间有连接缝，两侧的弧形卡带起到组合和拆卸锚具的作用。锚具高30mm，截面是外径为40mm的圆形。中部是锥形孔，穿过直径为6mm的钢质杆体。锥形孔中插有中空的锥形夹片，用来夹持杆体。锚具及夹片的示意图如图9所示。
[0104]穿心式千斤顶上部放置的是张拉锚具，他们之间用带有直径为15?20mm圆孔的垫板连接，千斤顶向上顶起时，刚好使得垫板带动夹片向上移动至一定距离后，夹片和锚具互相挤压使夹片紧缩挤压锚索杆体，在千斤顶的作用下实现对锚索杆体的张拉作用(锚索下部被浆体固定)。当千斤顶卸荷后，拆掉上部的张拉锚具，锚索杆体开始回缩，这时下部的锁定锚具(锥顶在下)的夹片向下移动，会与锚具产生挤压，但锁定锚具在承压圆盘上限制了其自身的位移，使锚索杆体不能产生回缩现象，以此实现对预加拉力的锁定。试验完毕后只需要将锚具侧边的两个卡带拧下即可取出夹片，实现退锚操作。
[0105](33)辅助圆盘:
[0106]本实验装置共有三个中心开孔的辅助圆盘，分别为固定圆盘、限位圆盘和承压圆盘，它们孔径不同，所起的作用也不同。固定圆盘和限位圆盘分别在千斤顶的顶部和底部，均带有竖向环形挡板，作用是固定竖向放置的千斤顶，而限位圆盘还起着阻挡锁定锚具的夹片向上的位移，方便对加力锚索进行锁定。承压圆盘主要起着承担上部仪器荷重的作用，只要中部孔径满足不会对锚索杆体产生摩擦作用即可。具体示意图如图10所示。
[0107](34)活动式组合支架:
[0108]实验装置共需要3根组合支架，以120°夹角布置于圆柱形模型箱外侧，每根组合支架都由一根固定杆和两根活动杆组成。固定杆全长1200mm，横截面尺寸为40mmX70mm。固定杆预留有两个孔位,每个孔位外侧垫有2?3mm的橡胶垫，孔位尺寸是20mmX 30mmX 200mm (包括橡胶垫厚度)，距离杆顶IOOmm和150mm处两侧分别有两个螺母加紧孔，为了固定插入预留孔位的活动杆。固定杆一侧有两个矩形卡壳，是与模型箱的顶板和底板相连接，目的是稳固固定杆，使其不产生晃动；两钢钉之间焊有三角托盘，用来放置圆盘；底部焊有方形板与地面固定。固定杆示意图如图11所示。
[0109]每根固定杆上可以连接两根活动杆，根据上部安置仪器的尺寸可以上下伸缩，最后用螺母加以固定。活动杆全长600mm,最多可插入固定杆200mm,截面尺寸均为17mmX30mmX600mm,杆a和杆b在距顶端IOOmm和350mm处分别焊有三角托盘，用以固定圆盘，示意图如图12所示。
[0110]该拉拔装置试验操作方法如下:
[0111]注浆完毕，待浆液凝固且达到一定强度后开始对锚索进行拉拔操作。先分别固定3根固定杆，再插入活动杆a、b，根据试验方案和放置仪器的尺寸上下调节活动杆的位置，使各构件之间接触紧密。千斤顶向上顶起，上部需放置小型垫板，再安置锥顶朝上的张拉锚具。限位圆盘下须接着安置锥顶朝下的锁定锚具，其它的测量、记录仪器等可根据研究内容布设在不同的位置。最后退锚时应先拆卸顶部的张拉锚具，再卸荷千斤顶，缓慢移除千斤顶后再拆卸下部的锁定锚具(拆卸时只需拧下锚具侧边卡带上的螺母)。
[0112]本实用新型的有益效果为:该锚索拉拔装置的结构简单，易懂、易操作，基本在室内即可完成整个试验。将预压、注浆等真实地层模拟系统和锚索拉拔装置进行结合，使试验结果更加接近现场情况。合理、准确的应用该试验装置，不仅可以模拟深部地层下锚索及锚固段的受力情况，而且还可为浆液扩撒、土体破坏面等相关性课题提供试验平台，单预压装置还可进行土体的侧限压缩试验，为地基土的沉降计算提供有效参数。该试验装置的注浆装置可以有效模拟锚索和灌浆体、灌浆体和土体这两种界面，是界面参数研究的有效方法。试验采用的锚具均为可拆卸式，实现了一种简便、易操作的退锚技术。拉拔装置灵活性较大，仪器可通过不同次序的组合来实现对不同内容的研究，为科研工作者提供了较大的自主性。
[0113]综上所述，该锚索拉拔试验装置，可通过预压装置模拟一定深度土层中的围压；用带有侧孔的导浆管注浆可模拟出锚索体和浆体、浆体和岩土体两种分界面，现有拉拔装置未曾实现两种分界面的准确模拟；运用可拆卸式张拉和锁定锚具可以实现对锚索的拉伸和预应力锁定，并且直接拧开锚具卡带即可完成退锚，解决了退锚困难的技术问题；此外，活动式的组合支架方便移动和组装，以供科研人员进行自主性较大的课题试验研究。因此，本实用新型专利拟解决在室内对现场锚索拉拔的仿真模拟，能实现对一定深度土层下围压和浆体扩散的模拟、不同土层中锚固体界面的模拟、土层破坏面的模拟、预应力损失的模拟以及一种简便退锚技术的试用，可供场地土层的室内试验(可做侧限压缩)或者相关的科研课题研究之用。
[0114]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种锚索拉拔试验装置，其特征在于，包括: 预压装置、注浆装置和拉拔装置；其中， 所述注浆装置由注浆泵和带侧孔的导浆管组成，所述注浆泵与所述带侧孔的导浆管连接； 所述预压装置内设有土体舱； 所述注浆装置的导浆管的带侧孔一端设置在所述预压装置的所述土体舱内； 所述拉拔装置设置在所述预压装置上端，所述拉拔装置的锚索经所述注浆装置的导浆管伸入到所述预压装置的土体舱内。
2.根据权利要求1所述的锚索拉拔试验装置，其特征在于，所述预压装置包括: 储土箱、底板、加压塞、密封圈、密封盖、空气压缩机和多个加劲杆；其中， 所述储土箱设置在所述底板上，所述密封盖设置在所述储土箱的上端开口上，所述储土箱外的所述密封盖和所述底板之间通过所述多个加劲杆连接； 所述密封盖设有供所述加压塞的后端穿过并对其导向的导向槽； 所述加压塞设置在所述储土箱内，所述加压塞下方的所述储土箱内为土体舱，所述加压塞上方的所述储土 箱内为加压舱； 与所述储土箱内壁接触的所述加压塞的前端外周设有密封圈，所述加压塞的后端与所述密封盖的导向槽接触处设有密封圈； 所述空气压缩机与所述储土箱内的加压舱连接。
3.根据权利要求2所述的锚索拉拔试验装置，其特征在于，所述加压塞设有贯通塞体的通孔。
4.根据权利要求1所述的锚索拉拔试验装置，其特征在于，所述注浆装置的带侧孔的导浆管由管体和侧管组成； 所述管体上布置有大小相同、均匀对称分布的通孔； 所述侧管设置在所述管体上端的侧面，所述侧管与所述管体内连通，所述侧管设有与所述注浆泵的注浆胶管连通的注浆口。
5.根据权利要求1所述的锚索拉拔试验装置，其特征在于，所述拉拔装置包括: 组合式承载支架、穿心式千斤顶、垫板、张拉锚具、锁定锚具和测量仪器； 所述组合式承载支架设置在所述预压装置上，处于所述预压装置顶端的上方； 所述穿心式千斤顶设置在所述组合式承载支架上； 所述垫板放置在所述穿心式千斤顶的顶端； 所述锚索穿过所述垫板和穿心式千斤，所述垫板上方的所述锚索上设置所述张拉锚具，所述穿心式千斤下方的所述锚索上依次设置所述锁定锚具和测量仪器； 所述测量仪器设置在所述组合式承载支架上。
6.根据权利要求5所述的锚索拉拔试验装置，其特征在于，所述组合式承载支架包括: 承压圆盘、至少三根固定杆、限位圆盘、固定圆盘和至少六根活动杆；其中， 所述各固定杆均匀分布设置在所述预压装置外周，与所述预压装置固定连接； 所述承压圆盘设置在所述各固定杆的上端之间，所述承压圆盘设置在所述各固定杆上，所述承压圆盘中间部位设有供所述锚索通过的通孔； 每根所述固定杆上端设置两根所述活动杆，所述活动杆与所述固定杆固定连接；所述固定圆盘与所述限位圆盘从上至下间隔设置在所述各活动杆之间，所述固定圆盘与所述限位圆盘设置在所述各活动杆上； 所述固定圆盘与所述限位圆盘中间设有固定所述穿心式千斤顶的限位部，所述固定圆盘与所述限位圆盘中间部位设有供所述锚索通过的通孔。
7.根据权利要求6所述的锚索拉拔试验装置，其特征在于，所述两根固定杆内侧均设有三角托架，所述承压圆盘设置在所述两根固定杆内侧的所述三角托架上； 所述固定圆盘与所述限位圆盘从上至下间隔设置在至少两根所述活动杆之间为:所述各活动杆内侧均间隔设有三角托架，所述限位圆盘与固定圆盘从上至下间隔设置在至少两根所述活动杆固定设置在所述各活动杆内侧的三角托架上。
8.根据权利要求5或6所述的锚索拉拔试验装置，其特征在于，所述张拉锚具包括: 锚具本体、两条弧形卡带和锥形夹片；其中， 所述锚具本体为由两个半环形体组成的环形体，所述环形体的中孔为锥形孔，所述锥形孔的上开口小于下开口； 所述锥形夹片由两个半环锥形体组成，所述锥形夹片从下至上卡设在所述锥形孔内；所述两条弧形卡带扣装在所述锚具本体外，与所述锚具本体的两个半环形体固定连接，将所述锚具本体的两个半环形体连接为整体的环形体。
9.根据权利要求5或6所述的锚索拉拔试验装置，其特征在于，所述锁定锚具包括: 锚具本体、两条弧形卡带和锥形夹片；其中， 所述锚具本体为由两个半环形体组成的环形体，所述环形体的中孔为锥形孔，所述锥形孔的上开口大于下开口； 所述锥形夹片由两个半环锥形体组成，所述锥形夹片从上至下卡设在所述锥形孔内；所述两条弧形卡带扣装在所述锚具本体外，与所述锚具本体的两个半环形体固定连接，将所述锚具本体的两个半环形体连接为整体的环形体。
10.根据权利要求5或6所述的锚索拉拔试验装置，其特征在于，所述测量仪器采用空心荷载传感器。
【文档编号】G01N3/02GK203658161SQ201320890771
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】杨宇友, 高秦 申请人:中国地质大学（北京）