框架锚杆边坡锚固结构地震响应控制试验装置及施工方法

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	框架锚杆边坡锚固结构地震响应控制试验装置及施工方法
	董建华; 王永胜; 董旭光; 王冰霞; 刘彦东; 张媛; 吴意谦; 代涛; 袁方龙; 王浩
	2015-07-08
专利权人	兰州理工大学
公开日期	2015-07-08
授权国家	中国
专利类型	授权发明
摘要	框架锚杆边坡锚固结构地震响应控制试验装置及施工方法，模型箱（2）内装有框架（6）和土体（32），土体（32）内埋设普通锚杆（10）和控制锚杆（11），框架（6）设置在土体（32）前，锚具（26）和垫板（27）将穿过框架（6）的普通锚杆（10）和控制锚杆（11）锚固框架（6）上，形成模拟支护边坡，框架（6）和土体（32）之间安装加速度计（30）和土压力盒（31），框架（6）上安装位移传感器（29），普通锚杆（10）和控制锚杆（11）的自由段贴有应变片（28），通过通讯线（5）将应变片（28）、加速度计（30）和土压力盒（31）与动态数据采集仪（4）连接，再与电脑（3）连接。
申请日期	2014-04-01
优先权日	2014-04-01
预估到期日	2034-04-01
语种	中文
专利状态	授权
申请号	CN201410129593.1
公开（公告）号	CN103835324B
IPC 分类号	E02D33/00 ; E02D5/74
专利代理人	董斌
代理机构	兰州振华专利代理有限责任公司
权利要求	1.框架锚杆边坡锚固结构地震响应控制试验装置，包括振动台（1）、模型箱（2）、框架（6）、普通锚杆（10）、控制锚杆（11），其特征在于：模型箱（2）通过螺栓（23）与振动台（1）连接，模型箱（2）内装有框架（6）和土体（32），土体（32）内埋设普通锚杆（10）和控制锚杆（11），框架（6）设置在土体（32）前，锚具（26）和垫板（27）将穿过框架（6）的普通锚杆（10）和控制锚杆（11）锚固框架（6）上，形成模拟支护边坡，框架（6）和土体（32）之间安装加速度计（30）和土压力盒（31），框架（6）上安装位移传感器（29），普通锚杆（10）和控制锚杆（11）的自由段贴有应变片（28），通过通讯线（5）将应变片（28）、加速度计（30）和土压力盒（31）与动态数据采集仪（4）连接，再与电脑（3）连接，通讯线（5）将位移传感器（29）和控制锚杆（11）的变阻尼装置（15）与电脑（3）连接；变阻尼装置（15）由旁通管路（18）连接的液压缸（16）和电液伺服阀（19）构成，液压缸（16）内套有单杆活塞（20），并在液压缸（16）和旁通管路（18）内填满油液（17）。 2.根据权利要求1所述的框架锚杆边坡锚固结构地震响应控制试验装置，其特征在于：控制锚杆（11）是将变阻尼装置（15）通过螺栓（23）和挡板（13）固定连接在锚杆（12）上、并用套筒（22）将加长杆（21）和变阻尼装置（15）的单杆活塞（20）连接，锚杆（12）和加长杆（21）分别穿过框架（6），在锚杆（12）上依次套上垫板（27）、锚固弹簧（14），用锚具（26）将其锚固于框架（6）上；在加长杆（21）上套上垫板（27）用螺帽（24）将其锚固于框架（6）上。 3.根据权利要求1所述的框架锚杆边坡锚固结构地震响应控制试验装置，其特征在于：变阻尼装置（15）的液压缸（16）采用单杆活塞（20），工作压力为7MPa ，液压缸（16）的尺寸规格：M20×40×100；电液伺服阀（19）采用流量为20cm3/min~3.5L/min的比例节流伺服阀。 4.根据权利要求2所述的框架锚杆边坡锚固结构地震响应控制试验装置，其特征在于：锚固弹簧（14）的刚度系数为200N/mm~400N/mm。 5.根据权利要求1所述的框架锚杆边坡锚固结构地震响应控制试验装置，其特征在于：模型箱（2）为顶部和前部开口的长方体，底板边缘设有与振动台（1）连接的螺栓孔，顶部设有吊环。 6.根据权利要求1所述的框架锚杆边坡锚固结构地震响应控制试验装置，其特征在于：电脑（3）和动态数据采集仪（4）放置于振动台（1）之外。 7.框架锚杆边坡锚固结构地震响应控制试验装置的施工方法，其步骤为：（1）根据相似比确定框架（6）、普通锚杆（10）和锚杆（12）的几何尺寸；（2）预制框架（6）：支模板、绑扎钢筋和浇筑混凝土，同时预留普通锚杆（10）、锚杆（12）和加长杆（21）的出孔；（3）预制普通锚杆（10）和锚杆（12）：根据计算锚固段的长度，用PVC管作为模板，将普通锚杆（10）和锚杆（12）插入PVC管内，浇筑混凝土，形成锚固段，养护完成后，拆掉PVC管；在自由段贴应变片（28），并用绝缘胶带包扎保护；（4）组装变阻尼装置（15）：在内装单杆活塞（20）的液压缸（16）内充填油液（17），用旁通管路（18）将电液伺服阀（19）和液压缸（16）连接，充满油液（17）并排气调试，并在外套上护罩（25）；（5）组装控制锚杆（11）：在锚杆（12）的相应位置焊接挡板（13），将变阻尼装置（15）用螺栓（23）固定在锚杆（12）的挡板（13）上，用套筒（22）连接加长杆（21）和单杆活塞（20）的活塞杆；（6）将框架（6）吊到模型箱（2）内，按设计倾斜一定的角度，并用绳子暂时固定，在模型箱（2）内从底向上装土体（32）到最底层普通锚杆（10）孔的位置，将普通锚杆（10）从模型箱（2）内向框架（6）外穿出，并用垫板（27）和锚具（26）锚固；（7）在框架（6）的面板（9）后，与最底层普通锚杆（10）的同一高度位置，安装加速度计（30）和土压力盒（31）；（8）安装控制锚杆（11）：将控制锚杆（11）和加长杆（21）同时穿出框架（6），将垫板（27）套在加长杆（21）上并用螺帽（24）锚固在框架（6）上；依次将垫板（27）、锚固弹簧（14）套在锚杆（12）上，并用锚具（26）锚固在框架（6）上；（9）继续向模型箱（2）内装土体（32），直到从下向上的第二层普通锚杆（10）和控制锚杆（11），重复步骤（7）、步骤（8）完成普通锚杆（10）和控制锚杆（11）的安装；（10）将连接应变片（28）、加速度计（30）、土压力盒（31）的通讯线（5）与动态数据采集仪（4）连接；将变阻尼装置（15）、位移传感器（29），动态数据采集仪（4）的通讯线（5）与电脑（3）连接；（11）将模型箱（2）用吊车吊到振动台（1）上，并用螺栓（23）将其固定于振动台（1）上；（12）输入不同加速度值的地震波进行试验测试。
引用专利	CN102839693A;CN103233486A;CN103437354A;CN103485349A;CN103603351A;CN103615004A;KR100823605B1
被引用专利数量	0
简单法律状态	有效
文献类型	专利
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/109567
专题	土木工程学院
推荐引用方式 GB/T 7714	董建华,王永胜,董旭光,等. 框架锚杆边坡锚固结构地震响应控制试验装置及施工方法[P]. 2015-07-08.

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CN103835324B.PDF（806KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览下载