一種模擬錨固體圍巖應力的錨杆拉拔實驗的加壓裝置製造方法
2023-10-09 05:21:09 5
一種模擬錨固體圍巖應力的錨杆拉拔實驗的加壓裝置製造方法
【專利摘要】一種模擬錨固體圍巖應力的錨杆拉拔實驗的加壓裝置，包括底面封閉的矩形框架，框架的頂部焊接有承載橫梁，框架左右兩側幫部分別焊接有左承載縱梁和右承載縱梁，所述承載橫梁上連接有滑動梁，所述滑動梁上連接有上部千斤頂，上部千斤頂下方設有上加載板；所述右承載縱梁上連接有側向千斤頂，側向千斤頂的左側設有側加載板；所述左承載縱梁上連接有承壓板。本發明具有設計合理、結構簡單、操作方便、加載效果好的特點；克服了在進行錨杆拉拔試驗時錨固體處於自由狀態而無法模擬真實圍巖應力狀態，使實驗結果與工程實際應用中的錨杆受力有很大偏差的現象；同時還可以模擬圍巖應力變化情況，為動壓條件下錨杆相關參數測試時提供條件。
【專利說明】一種模擬錨固體圍巖應力的錨杆拉拔實驗的加壓裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種錨杆拉拔實驗裝置，具體為一種模擬錨固體圍巖應力的錨杆拉拔實驗的加壓裝置。
【背景技術】
[0002]為了更好地保證地下礦山的安全生產，有效的支護巷道及硐室圍巖，提高錨杆支護質量，保證支護強度，必須對錨固力影響因素及粘結界面應力傳遞和變化規律進行研究，發展並豐富錨固支護技術。採用實驗對錨固的實際情況進行模擬，通過相關參數測試對錨固力及錨固系統進行研究，是研究錨杆支護理論和支護技術的一種重要途徑。
[0003]現有的模擬實驗裝置針對錨杆拉拔試驗的很少，多數錨杆拉拔試驗不用實驗裝置，或為了固定錨固體及進行相關力學參數測試而設置簡易實驗平臺。在以往的實驗中，錨固體處於自由狀態，這就導致進行錨杆拉拔試驗時，無法模擬錨固巖體真實的三維應力狀態，使拉拔的效果與實際效果有較大偏差；在現場雖然可以進行真實條件下的拉拔檢測，但往往受到空間、安全等條件的限制，如錨杆的粘結界面破壞狀態、剪應力分布及變化情況等難以觀察和監測。特別是在受掘進及開採影響的不穩定巖體中，錨固巖體的三維應力狀態不斷變化，錨固也受採動壓影響發生變化甚至破壞。多數錨固破壞現象發生在應力條件不斷變化的巖體中。所以通過實驗的方法對錨固體圍巖應力狀態及動壓條件進行模擬，監測錨固相關參數變化情況有助於對支護效果進行評估，為生產實踐提供科學依據。
【發明內容】
[0004]本發明目的在於提供一種模擬錨固體圍巖應力的錨杆拉拔實驗的加壓裝置，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0005]本發明所解決的技術問題採用以下技術方案來實現:
[0006]一種模擬錨固體圍巖應力的錨杆拉拔實驗的加壓裝置，包括底面封閉的矩形框架，框架的頂部焊接有承載橫梁，框架左右兩側幫部分別焊接有左承載縱梁和右承載縱梁，所述承載橫梁上連接有滑動梁，所述滑動梁通過滑輪連接在承載橫梁上，承載橫梁上設有限制滑動梁滑動的限位螺杆，所述滑動梁上連接有上部千斤頂，上部千斤頂下方設有上加載板；所述右承載縱梁上連接有側向千斤頂，所述側向千斤頂通過固定底面上的支撐架保持水平放置，側向千斤頂的左側設有側加載板；所述左承載縱梁上連接有承壓板，上述上加載板、側加載板、承壓板之間設有液壓枕，所述液壓枕設置在框架一端的端頭，所述上加載板、側加載板、承壓板以及液壓枕之間填充有模擬材料。模擬材料中錨固有錨杆，錨杆和模擬材料形成了一個錨固體。
[0007]進一步的，框架前後兩側均設置有槽鋼，所述液壓枕貼近後側槽鋼放置，槽鋼承擔其承力結構。
[0008]進一步的，所述側加載板通過螺釘固定在框架底面上。在模擬材料填充時通過螺釘將側加載板固定在框架底面上，進行加載時去掉螺釘連接使其自由移動，保證力的加載。[0009]在本發明中，滑動梁在承載橫梁上滑動以改變上部千斤頂的位置，在進行模擬材料填充時，將滑動梁移動到側向千斤頂上方，便於模擬材料的填充，加載時，通過限位螺杆來固定滑動梁。所述液壓枕用於進行三維應力模擬實驗，除去液壓枕時只進行二維應力模擬。
[0010]本發明的有益效果為:本發明具有設計合理、結構簡單、操作方便、加載效果好的特點；克服了在進行錨杆拉拔試驗時錨固體處於自由狀態而無法模擬真實圍巖應力狀態，使實驗結果與工程實際應用中的錨杆受力有很大偏差的現象；同時還可以模擬圍巖應力變化情況，為動壓條件下錨杆相關參數測試時提供條件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明的結構示意圖；
[0012]圖2為圖1的右視圖；
[0013]圖3為圖2的俯視圖；
[0014]圖4為本發明滑動梁的連接結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發明的實現技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。
[0016]如圖1?4所示，一種模擬錨固體圍巖應力的錨杆拉拔實驗的加壓裝置，包括底面封閉的矩形框架1，框架I的頂部焊接有承載橫梁2，框架I左右兩側幫部分別焊接有左承載縱梁3』和右承載縱梁3，所述承載橫梁2上連接有滑動梁4，所述滑動梁4通過滑輪6連接在承載橫梁2上，承載橫梁2上設有限制滑動梁4滑動的限位螺杆7，所述滑動梁4上連接有上部千斤頂5，上部千斤頂5下方設有上加載板11 ;所述右承載縱梁3上連接有側向千斤頂8，所述側向千斤頂8通過固定底面上的支撐架9保持水平放置，側向千斤頂8的左側設有側加載板12 ;所述左承載縱梁3』上連接有承壓板10，上述上加載板11、側加載板12、承壓板10之間設有液壓枕13，所述液壓枕13設置在框架I 一端的端頭，所述上加載板11、側加載板12、承壓板10以及液壓枕13之間填充有模擬材料。模擬材料中錨固有錨杆,錨杆和模擬材料形成了 一個錨固體。
[0017]在本發明中，框架I前後兩側均設置有槽鋼14，所述液壓枕13貼近後側槽鋼放置，槽鋼承擔其承力結構。所述側加載板12通過螺釘固定在框架I底面上。在模擬材料填充時通過螺釘將側加載板12固定在框架I底面上，進行加載時去掉螺釘連接使其自由移動，保證力的加載。
[0018]在本發明中，滑動梁4在承載橫梁2上滑動以改變上部千斤頂5的位置，在進行模擬材料填充時，將滑動梁4移動到側向千斤頂8上方，便於模擬材料的填充，加載時，通過限位螺杆7來固定滑動梁4。所述液壓枕13用於進行三維應力模擬實驗，除去液壓枕13時只進行二維應力模擬。
[0019]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明的要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種模擬錨固體圍巖應力的錨杆拉拔實驗的加壓裝置，包括底面封閉的矩形框架，其特徵是:框架的頂部焊接有承載橫梁，框架左右兩側幫部分別焊接有左承載縱梁和右承載縱梁，所述承載橫梁上連接有滑動梁，所述滑動梁通過滑輪連接在承載橫梁上，承載橫梁上設有限制滑動梁滑動的限位螺杆，所述滑動梁上連接有上部千斤頂，上部千斤頂下方設有上加載板；所述右承載縱梁上連接有側向千斤頂，所述側向千斤頂通過固定底面上的支撐架保持水平放置，側向千斤頂的左側設有側加載板；所述左承載縱梁上連接有承壓板，上述上加載板、側加載板、承壓板之間設有液壓枕，所述液壓枕設置在框架一端的端頭，所述上加載板、側加載板、承壓板以及液壓枕之間填充有模擬材料。
2.根據權利要求1所述的一種模擬錨固體圍巖應力的錨杆拉拔實驗的加壓裝置，其特徵是:框架前後兩側均設置有槽鋼，所述液壓枕貼近後側槽鋼放置，槽鋼承擔其承力結構。
3.根據權利要求1所述的一種模擬錨固體圍巖應力的錨杆拉拔實驗的加壓裝置，其特徵是:所述側加載板通過螺釘固定在框架底面上，在模擬材料填充時通過螺釘將側加載板固定在框架底面上，進行加載時去掉螺釘連接使其自由移動，保證力的加載。
【文檔編號】G01N3/10GK103512805SQ201310500412
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月22日 優先權日:2013年10月22日
【發明者】查文華, 王小坡, 張蘭翔, 殷石陽, 儲欣欣, 李雪 申請人:安徽理工大學