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原文传递用于测试三轴加载时锚杆拉拔疲劳特性的实验装置及方法

专利名称：	用于测试三轴加载时锚杆拉拔疲劳特性的实验装置及方法
摘要：	本发明公开了用于测试三轴加载时锚杆拉拔疲劳特性的实验装置及方法，包括主缸体，主缸体的底部和侧壁上设有进液孔，进液孔连接有油泵，主缸体内的底部设有轴压活塞，轴压活塞上设有下端板，下端板上设有围岩，围岩的顶部设有上端板，上端板上设有承压盖板，主缸体的顶部设有密封盖，围岩的顶部插设有锚杆，锚杆和围岩之间填充有锚固剂，锚杆外套设有钢管，锚杆与钢管之间填充锚固剂，承压盖板上设有千斤顶，千斤顶的活塞顶部设有压力传感器，钢管依次穿过千斤顶和压力传感器且顶部螺接有定位托盘，定位托盘位于压力传感器上，本发明提供了一种能模拟实际工程环境的用于测试三轴加载时锚杆拉拔疲劳特性的实验装置及方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	绍兴文理学院
发明人：	薛飞;冯伟;王天佐;黄建东;赵同阳;谷丰;张玉;刘小霞;蔡瑞金;惠强强
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910842281.8
公开号：	CN110470553A
代理机构：	绍兴市寅越专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	胡国平
分类号：	G01N3/36(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	312000 浙江省绍兴市环城西路508号
主权项：	1.用于测试三轴加载时锚杆拉拔疲劳特性的实验装置，其特征是：包括主缸体，所述主缸体的顶部和侧壁上设有进液孔，所述进液孔连接有油泵，所述主缸体内的底部设有轴压活塞，所述轴压活塞分隔主缸体顶部和侧壁的进液孔，所述轴压活塞上设有下端板，所述下端板上设有围岩，所述围岩的顶部设有上端板，所述上端板上设有承压盖板，所述主缸体的顶部设有密封盖，所述围岩的顶部插设有锚杆，所述锚杆和围岩之间填充有锚固剂，所述锚杆外套设有钢管，所述锚杆与钢管之间填充锚固剂，所述锚杆伸入围岩部分短于锚杆与钢管之间的连接部分，所述承压盖板上设有千斤顶，所述千斤顶的活塞顶部设有压力传感器，所述钢管依次穿过千斤顶和压力传感器且顶部螺接有定位托盘，所述定位托盘位于压力传感器上。 2.根据权利要求1所述的用于测试三轴加载时锚杆拉拔疲劳特性的实验装置，其特征是：所述围岩的圆周侧壁上套设有热缩套。 3.根据权利要求1所述的用于测试三轴加载时锚杆拉拔疲劳特性的实验装置，其特征是：所述千斤顶的缸体上设有定位环，所述定位环上设有若干根竖直的定位销，所述定位销穿过定位托盘。 4.根据权利要求1所述的用于测试三轴加载时锚杆拉拔疲劳特性的实验装置，其特征是：所述定位销设有两根或者三根且沿定位环的圆周方向均匀分布。 5.根据权利要求1所述的用于测试三轴加载时锚杆拉拔疲劳特性的实验装置，其特征是：所述定位托盘的圆周外壁上螺接有支撑板，所述钢管上对应支撑板的上方螺接有紧固螺母，所述紧固螺母的外径大于定位托盘顶部的外径，所述支撑板上设有若干LVDT位移传感器，所述LVDT位移传感器的下部的伸缩杆与千斤顶缸体的上表面接触。 6.根据权利要求5所述的用于测试三轴加载时锚杆拉拔疲劳特性的实验装置，其特征是：所述LVDT位移传感器设有三个或者两个，且沿钢管的圆周方向均匀分布。 7.根据权利要求1所述的用于测试三轴加载时锚杆拉拔疲劳特性的实验装置，其特征是：所述钢管内设有内螺纹。 8.根据权利要求1所述的用于测试三轴加载时锚杆拉拔疲劳特性的实验装置，其特征是：所述热缩套为厚度为1～2mm的聚全氟乙丙烯透明套管。 9.用于测试三轴加载时锚杆拉拔疲劳特性的实验方法，其特征是，包括如下步骤： (1)将提前制备好的围岩试样在上端中心钻孔，钻孔深度根据需要的锚固长度确定，然后将围岩放置于上端板和下端板之间，用热缩套将上端板、下端板和围岩之间进行密封，用锚固剂将锚杆上端、下端分别锚固于钢管与围岩钻孔内； (2)将锚固好的组合体放入三轴室内，盖上承压盖板和密封盖，然后连接电液伺服控制器采用应力控制方式将三轴室围压加载至预设值，加载速率取0.01～0.1MPa/s，围压稳定后再将轴压加载至预设值； (3)将千斤顶、压力传感器、定位托板、LVDT位移传感器支撑板、紧固螺母依次穿过钢管进行安装，然后再将LVDT位移传感器、定位销分别放入LVDT位移传感器支撑板和定位托板安装孔内； (4)将电液伺服控制系统分别连接千斤顶的推进油腔和回缩油腔，通过控制两油腔中液压油的流速实现千斤顶活塞的上下往复运动，从而对锚杆施加不同循环拉拔控制参数下的疲劳测试，测试过程中锚杆受的实时拉拔力和位移分别通过压力传感器和位移传感器通过数据线传输至计算机系统。
所属类别：	发明专利