專利名稱：一種用于相似模擬實驗的預(yù)應(yīng)力錨桿裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種預(yù)應(yīng)力錨桿裝置，尤其是一種用于相似模擬實驗的預(yù)應(yīng)力錨桿裝置。
背景技術(shù)：
相似模擬實驗是巖土、采礦等相關(guān)領(lǐng)域研究的重要手段之一。國內(nèi)外的研究與實踐表明，預(yù)應(yīng)力是錨桿支護中的關(guān)鍵參數(shù)，對支護效果起決定性作用。預(yù)應(yīng)力錨桿支護屬于真正的主動支護，能及時控制錨固區(qū)圍巖的離層、滑動、裂隙張開、新裂紋產(chǎn)生等擴容變形， 使圍巖處于受壓狀態(tài)，抑制圍巖彎曲變形、拉伸與剪切破壞的出現(xiàn)，保持圍巖的完整性，減小圍巖強度的降低。錨桿受力的監(jiān)測是研究硐室、巷道、隧道、邊坡等相關(guān)領(lǐng)域圍巖壓力及確定錨桿支護參數(shù)的重要手段，而相似模擬實驗中錨桿預(yù)應(yīng)力很難施加上去，即使加上去也不知道預(yù)應(yīng)力的大小，在相似模擬中錨桿受力情況不能準(zhǔn)確、科學(xué)監(jiān)測。因此在研究巷道預(yù)應(yīng)力錨桿支護時，采用相似模擬實驗時，必須研究一種預(yù)應(yīng)力錨桿裝置，既可以準(zhǔn)確、方便監(jiān)測錨桿受力情況，又可以施加一定大小的預(yù)應(yīng)力。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服已有技術(shù)中存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的用于相似模擬實驗的預(yù)應(yīng)力錨桿裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的預(yù)應(yīng)力錨桿裝置，包括模擬預(yù)應(yīng)力錨桿桿體、設(shè)在模擬預(yù)應(yīng)力錨桿桿體上構(gòu)成彈性變形鐵片板的彈簧和設(shè)在彈簧左右兩端的鐵片，彈性變形鐵片板左側(cè)設(shè)有套裝在模擬預(yù)應(yīng)力錨桿桿體上的壓力環(huán)，右側(cè)設(shè)有依次套裝在模擬預(yù)應(yīng)力錨桿桿體上的調(diào)節(jié)板和鎖具，壓力環(huán)內(nèi)設(shè)有經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線與電阻應(yīng)變儀相連的應(yīng)變片。所述的模擬預(yù)應(yīng)力錨桿桿體由鉛銻合金保險絲材料制成；所述的鐵片為方形；設(shè)在彈簧左右兩端的鐵片與彈簧焊接為一體。有益效果由于采用了上述技術(shù)方案，對彈性變形鐵片板定量施加錨桿預(yù)應(yīng)力，通過彈性變形鐵片板起到讓壓的作用，彈性變形鐵片板與鎖具之間的調(diào)節(jié)板可以使彈性變形鐵片板均勻、穩(wěn)定受力，在模擬預(yù)應(yīng)力錨桿支護時，壓力環(huán)內(nèi)的應(yīng)變片經(jīng)傳輸數(shù)據(jù)線傳輸給電阻應(yīng)變儀，根據(jù)標(biāo)定好的應(yīng)力-應(yīng)變回歸方程轉(zhuǎn)化為錨桿受力，可以準(zhǔn)確、方便監(jiān)測錨桿工況。該裝置設(shè)計合理、經(jīng)濟、操作方便、測量準(zhǔn)確，能有效模擬錨桿預(yù)應(yīng)力的大小及錨桿受力的實進監(jiān)測，在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有廣泛的實用性。

圖1是本發(fā)明微型預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)圖。圖中1-預(yù)應(yīng)力錨桿桿體，2-鐵片，3-鎖具，4-調(diào)節(jié)板，5-彈簧，6_壓力環(huán)。
具體實施方式
[0009]
以下結(jié)合附圖對本實用新型的一個實施例作進一步描述本實用新型的預(yù)應(yīng)力錨桿裝置由預(yù)應(yīng)力錨桿桿體1、鐵片2、小鎖具3、調(diào)節(jié)板4、彈簧5、小型壓力環(huán)6構(gòu)成，壓力環(huán)6內(nèi)設(shè)有經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線與電阻應(yīng)變儀相連的應(yīng)變片。所述的鐵片2為方形，其中心位置加工中心孔，兩鐵片2與彈簧5焊接在一起組成彈性變形鐵片板，用于施加預(yù)應(yīng)力錨桿1的預(yù)應(yīng)力，施加預(yù)應(yīng)力的大小可以通過彈簧5的變形量及標(biāo)定好的彈簧彈性模量計算出施加預(yù)應(yīng)力的大小，在彈性變形鐵片板左側(cè)應(yīng)力環(huán)6內(nèi)設(shè)有應(yīng)變片，應(yīng)力環(huán)中心有孔，套裝在預(yù)應(yīng)力錨桿1上，彈性變形鐵片板與鎖具3之間設(shè)置有調(diào)節(jié)板 4，調(diào)節(jié)板4中間加工有套裝在預(yù)應(yīng)力錨桿桿體1上的中心孔，調(diào)節(jié)板4用于使彈性變形鐵片板受力均勻、穩(wěn)定，施加需要的預(yù)應(yīng)力后，使用鎖具3鎖住預(yù)應(yīng)力錨桿1的桿體，預(yù)應(yīng)力錨桿1采用具有一定強度和剛度鉛銻合金保險絲制成。在進行相似模擬實驗時，采用聚醋酸乙烯乳液加石膏和水調(diào)和而成的錨固劑將預(yù)應(yīng)力錨桿桿體1端頭固定好，通過調(diào)節(jié)板4對彈性變形鐵片板施加力，應(yīng)力環(huán)6內(nèi)的應(yīng)變片經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線連接電阻應(yīng)變儀，根據(jù)標(biāo)定好的應(yīng)力-應(yīng)變回歸方程計算出預(yù)應(yīng)力錨桿受力大小。
權(quán)利要求1.一種用于相似模擬實驗的預(yù)應(yīng)力錨桿裝置，其特征在于它包括模擬預(yù)應(yīng)力錨桿桿體(1)、設(shè)在模擬預(yù)應(yīng)力錨桿桿體(1)上構(gòu)成彈性變形鐵片板的彈簧(5)和設(shè)在彈簧(5)左右兩端的鐵片(2)，彈性變形鐵片板左側(cè)設(shè)有套裝在模擬預(yù)應(yīng)力錨桿桿體(1)上的壓力環(huán) (6)，右側(cè)設(shè)有依次套裝在模擬預(yù)應(yīng)力錨桿桿體(1)上的調(diào)節(jié)板(4)和鎖具(3)，壓力環(huán)(6) 內(nèi)設(shè)有經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線與電阻應(yīng)變儀相連的應(yīng)變片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于相似模擬實驗的預(yù)應(yīng)力錨桿裝置，其特征在于所述的模擬預(yù)應(yīng)力錨桿桿體(1)由鉛銻合金保險絲材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于相似模擬實驗的預(yù)應(yīng)力錨桿裝置，其特征在于所述的鐵片(2)為方形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于相似模擬實驗的預(yù)應(yīng)力錨桿裝置，其特征在于設(shè)在彈簧(5)左右兩端的鐵片(2)與彈簧(5)焊接為一體。
專利摘要一種用于相似模擬實驗的預(yù)應(yīng)力錨桿裝置，包括模擬預(yù)應(yīng)力錨桿桿體、設(shè)在模擬預(yù)應(yīng)力錨桿桿體上構(gòu)成彈性變形鐵片板的彈簧和設(shè)在彈簧左右兩端的鐵片，彈性變形鐵片板左側(cè)設(shè)有套裝在模擬錨桿上的壓力環(huán)，右側(cè)設(shè)有依次套裝在模擬錨桿上的調(diào)節(jié)板和鎖具，壓力環(huán)內(nèi)設(shè)有經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線與電阻應(yīng)變儀相連的應(yīng)變片。預(yù)應(yīng)力錨桿裝置可用于相似模擬實驗中，用于模擬煤礦井下巷道、硐室等預(yù)應(yīng)力錨桿支護。彈性變形鐵片板與鎖具之間的調(diào)節(jié)板可以使彈性變形鐵片板均勻、穩(wěn)定受力，在模擬錨桿支護時，壓力環(huán)內(nèi)的應(yīng)變片經(jīng)傳輸數(shù)據(jù)線傳輸給電阻應(yīng)變儀，根據(jù)標(biāo)定好的應(yīng)力-應(yīng)變回歸方程轉(zhuǎn)化為錨桿受力，可以準(zhǔn)確、方便監(jiān)測錨桿工況。該裝置設(shè)計合理、操作方便、測量準(zhǔn)確。
文檔編號G01L1/22GK202188929SQ201120277148
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者吳增光, 吳銳, 周保精, 張玉東, 徐金海, 李沖, 李安洪, 李廣興, 李良兵, 王中奎, 王強, 馬錢錢 申請人:中國礦業(yè)大學(xué), 山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司