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专利号: 2021100716149
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种渗流作用下岩体锚杆拉拔耦合试验装置,其特征在于:包括渗流箱和渗流加压组件,所述渗流箱为一长方体形的刚性箱体,渗流箱具有六个侧板,分别前侧板、后侧板、左侧板、右侧板、上侧板和下侧板,其中上侧板和后侧板以可拆卸的方式固定于渗流箱上,所述前侧板上设有一拉拔孔,下侧板上设有一贯穿下侧板的引流孔,渗流箱内设有一试样件和四个推板,试样件上插入有一锚杆,且锚杆穿过渗流箱前侧板上的拉拔孔沿伸出至渗流箱外,四个推板分别为上推板、左推板、右推板和后推板,每一推板连接一驱动气缸,四个驱动气缸分别固定于上侧板、左侧板、右侧板和后侧板上,四个推板分别从四个方向上共同将试样件压紧于下侧板和前侧板上,其中,所述上推板上还设有多个渗透孔,所述渗流加压组件包括一供压装置和一渗流导管,所述渗流导管一端连接于供压装置上,另一端连接于上推板上的渗透孔上。

2.根据权利要求1所述的一种渗流作用下岩体锚杆拉拔耦合试验装置,其特征在于:所述渗流箱底部设有一导流凹槽,所述引流孔位于所述导流凹槽底部。

3.根据权利要求2所述的一种渗流作用下岩体锚杆拉拔耦合试验装置,其特征在于:所述渗流箱内还设有一矩形的垫板,所述垫板上分布有多个通孔。

4.根据权利要求3所述的一种渗流作用下岩体锚杆拉拔耦合试验装置,其特征在于:该试验装置还包括一拔杆组件,所述拔杆组件固定于前侧板上,且拔杆组件与所述试样件上的锚杆相连,所述拔杆组件用于提供拉力,将锚杆试样件上从拔出。

5.一种基于权利要求4所述的一种渗流作用下岩体锚杆拉拔耦合试验装置的试验方法,其特征在于:包括如下步骤:

S1.制备带有锚杆的正方体混凝土试样件,并对其进行表面的打磨;

S2.将试样件通过渗流箱的后侧开口放入渗流箱内,并使其支撑于垫板上,同时使锚杆穿过拉拔孔连接在拔杆组件上,并安装后侧板;

S3.控制驱动气缸推动后推板、左推板和右推板移动,并使后推板与左推板、右推板之间留有空隙,并在两空隙间分别插入一钢条,驱动气缸再次推动两后推板,将两钢条压于左推板、右推板端部,此时两钢条、三个推板、试件三个表面之间形成一个空腔;

S4.调好防水固化橡胶,沿后挡板的内侧将防水橡胶缓缓倒入上述空腔内,使防水橡胶充满整个空腔,并没过试件块;

S5.待防水橡胶固化后,取出两所述钢条,驱动气缸再次推动左、右、后推板,使防水橡胶受挤压,紧密贴合在试件表面;并在试样件上的防水橡胶上端用刀挖出一个与上推板上渗透孔矩阵尺寸相同的矩形,再将上侧板安装在渗流箱上,同时控制上侧板上的驱动气缸推动上推板下压试样件上端的防水橡胶;

S6.连接供压装置和渗流导管,并将渗流导管连接于上推板上的渗透孔上;

S7.启动供压装置加压,试样件上方的渗透流体渗透穿过试样件,并流入收集容器中;

S8.当流入收集容器内的渗透流体流量稳定后,控制拔杆组件拔出锚杆,混凝土发生变形破坏,记录整个过程锚杆的应力变形和试样件渗透流体的渗透流量。