一種地下工程模型試驗用錨杆測力計的製作方法
2023-09-11 04:06:20 1
專利名稱：一種地下工程模型試驗用錨杆測力計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種模型試驗技術，尤其涉及一種地下工程模型試驗用錨杆測力計。
背景技術：
地質力學模型試驗是根據相似理論將實際工程轉換為室內模型進行試驗模擬，其有利於在複雜的試驗過程中突出主要矛盾，便於把握、發現現象的內在聯繫，其中，地下工程模型試驗是對隧道、煤巷等地下工程進行仿真模擬，指導地下工程設計和施工的一種有效方法和手段。在地下工程模型試驗中，洞室開挖後，需要模擬洞室的支護如模擬錨杆支護，目前，模型試驗中錨杆的模擬技術逐漸趨於成熟，但對於錨杆的受力監測缺乏有效手段，難以對模型試驗施工模擬過程中錨杆支護構件的支護狀況進行深入的分析。·
實用新型內容本實用新型的目的在於克服上述現有技術的不足，提供一種結構簡單、使用方便的地下工程模型試驗用錨杆測力計，以解決模型試驗中錨杆的受力監測問題。為實現上述目的，本實用新型採用下述技術方案一種地下工程模型試驗用錨杆測力計，其主體為合金圓管，合金圓管上設置有兩個相對圓心對稱的錨杆孔，在兩錨杆孔之間的圓管上固定有電阻應變傳感器，在電阻應變傳感器上有導線與其連接。所述合金圓管外管壁光滑。根據模型試驗中錨杆的受力大小比選材料，所述合金圓管所選的金屬材料能夠保證測力計使用時合金圓管變形不超出彈性階段。一種地下工程模型試驗用錨杆測力方法，包括如下步驟(I)安裝；地下工程模型試驗用錨杆測力計使用時，將其套在錨杆上，並且夾在錨杆上的兩個託盤之間；(2)標定；在應用到模型試驗前進行，將測力計固定在一個帶圓孔的鋼製平臺上，錨杆穿過圓孔，電阻應變傳感器通過導線接到電阻應變儀上，然後使錨杆穿過圓孔一端受一定大小的拉力並逐步增加，同時通過電阻應變儀測量得到電阻應變傳感器對應應變值，最終得到錨杆受力-測力計應變的關係曲線；(3)模型試驗應用；將已裝配測力計的錨杆打入模型中，其中一個託盤與模型表面接觸，支護時測力計受擠壓產生應變，通過電阻應變儀測量得到其應變值，再對照標定得到的錨杆受力-測力計應變關係曲線從而得到錨杆受力。 所述步驟(2)中，錨杆所受拉力控制在一定範圍內，該範圍應保證測力計合金圓管變形不超出彈性階段。本實用新型解決了模型試驗中錨杆受力監測的問題，其有益效果是(I)製作簡單，成本低，能滿足模型試驗批量生產使用的要求；(2)使用方便，能較為準確地對模型試驗過程中錨杆的受力變化進行測測試；[0015](3)該實用新型可廣泛應用於水利、交通、礦山等地下工程領域的地質力學模型試驗研究。
圖I為本實用新型的正視圖。圖2為本實用新型的側視圖。圖3為本實用新型的標定測試示意圖。 圖4為本實用新型的使用示意圖。圖例說明1 一合金圓管；2—電阻應變傳感器；3—導線；4一錨杆孔；5—錨杆；6一託盤；7—螺母；8 —電阻應變儀；9一鋼製平臺；10—圓孔；11 一模型體。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型做進一步詳細說明。圖I-圖2中，本實施例的地下工程模型試驗用錨杆測力計，其主體為合金圓管1，合金圓管I上設置有兩個相對圓心對稱的錨杆孔4，在兩錨杆孔4之間的圓管上固定有電阻應變傳感器2，在電阻應變傳感器2上有導線3與其連接，所述合金圓管I的外管壁光滑。根據模型試驗中錨杆的受力大小比選材料，所述合金圓管I所選的金屬材料能夠保證測力計使用時合金圓管I變形不超出彈性階段。圖3-圖4中，地下工程模型試驗用錨杆測力計工作步驟如下(I)安裝；地下工程模型試驗用錨杆測力計使用時，將其套在錨杆5上，並且夾在錨杆5上的兩個託盤6之間，用螺母7緊固；(2)標定；在應用到模型試驗前進行，將測力計固定在一個帶圓孔的鋼製平臺9上，錨杆5穿過圓孔10，電阻應變傳感器2通過導線3接到電阻應變儀8上，然後使錨杆5穿過圓孔10 —端受一定大小的拉力並逐步增加，同時通過電阻應變儀8測量得到電阻應變傳感器2對應應變值，最終得到錨杆受力-測力計應變的關係曲線，其中，錨杆5所受拉力控制在一定範圍內，保證測力計合金圓管I變形不超出彈性階段；(3)模型試驗應用；將已裝配測力計的錨杆5打入模型體11中，其中一個託盤6與模型體11表面接觸，支護時測力計受擠壓產生應變，通過電阻應變儀8測量得到其應變值，再對照標定得到的錨杆受力-測力計應變關係曲線從而得到錨杆受力。由技術常識可知，本實用新型可以通過其它的不脫離其精神實質或必要特徵的實施方案來實現。因此，就各方面而言，都只是舉例說明，並不是僅有的。所有在本實用新型範圍內或在等同於本實用新型的範圍內的改變均被本實用新型包含。
權利要求1.一種地下工程模型試驗用錨杆測力計，其主體為合金圓管，其特徵是，合金圓管上設置有兩個相對圓心對稱的錨杆孔，在兩錨杆孔之間的圓管上固定有電阻應變傳感器，在電阻應變傳感器上有導線與其連接。
2.如權利要求I所述的地下工程模型試驗用錨杆測力計，其特徵是，所述合金圓管外管壁光滑。
3.如權利要求I所述的地下工程模型試驗用錨杆測力計，其特徵是，根據模型試驗中錨杆的受力大小比選材料，所述合金圓管所選的金屬材料能夠保證測力計使用時合金圓管變形不超出彈性階段。
專利摘要本實用新型公開了一種地下工程模型試驗用錨杆測力計，其主體為合金圓管，合金圓管上設置有兩個相對圓心對稱的錨杆孔，在兩錨杆孔之間的圓管上固定有電阻應變傳感器，在電阻應變傳感器上有導線與其連接。本實用新型解決了模型試驗中錨杆受力監測的問題，具有製作簡單、成本低、使用方便的優點，可廣泛應用於水利、交通、礦山等地下工程領域的地質力學模型試驗研究。
文檔編號G01L1/22GK202693167SQ20122031144
公開日2013年1月23日 申請日期2012年6月29日 優先權日2012年6月29日
發明者李術才, 李智, 張波, 王 琦, 李為騰, 王德超, 王洪濤 申請人:山東大學