一種地下工程模型試驗用錨桿測力計制造技術

本實用新型專利技術涉及一種地下工程模型試驗用錨桿測力計，錨桿測力計包括兩個托盤、兩個托盤之間的圓筒狀合金管，圓筒狀合金管管壁上有兩個使錨桿垂直穿過的錨桿孔，圓筒狀合金管的管壁上固定有光纖光柵應變傳感器，光纖光柵應變傳感器通過光纖接到光纖光柵數據采集系統。使用時將錨桿插入地下工程模型試驗用錨桿測力計的錨桿孔，兩個托盤與圓筒狀合金管接觸，先施加外力測出外力-應變曲線，再將錨桿打入待測模型中，測得實際應變，對照曲線得錨桿受力。本實用新型專利技術結構簡單，使用方便。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種錨桿測力計，尤其涉及一種地下工程模型試驗用錨桿測力計。
技術介紹
地質力學模型試驗是根據相似理論將實際工程轉換為室內模型進行試驗模擬，其有利于在復雜的試驗過程中突出主要矛盾，便于把握、發現現象的內在聯系，其中，地下工程模型試驗是對隧道、煤巷等地下工程進行仿真模擬，指導地下工程設計和施工的一種有效方法和手段。在地下工程模型試驗中，洞室開挖后，需要模擬洞室的支護如模擬錨桿支護，目前，模型試驗中錨桿的模擬技術逐漸趨于成熟，但對于錨桿的受力監測缺乏有效手段，難以對模型試驗施工模擬過程中錨桿支護構件的支護狀況進行深入的分析。
技術實現思路
本技術的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種地下工程模型試驗用錨桿測力計，該測力計結構簡單、使用方便，以解決模型試驗中錨桿的受力監測問題。為實現上述目的，本技術采用下述技術方案一種地下工程模型試驗用錨桿測力計，包括兩個托盤、兩個托盤之間的圓筒狀合金管，圓筒狀合金管管壁上有兩個使錨桿垂直穿過的錨桿孔，圓筒狀合金管的管壁上固定有光纖光柵應變傳感器，光纖光柵應變傳感器通過光纖接到光纖光柵數據采集系統。所述的光纖光柵應變傳感器設在圓筒狀合金管兩個錨桿孔之間的外管壁上，且其上涂有防護膠。所述的托盤為平面型托盤。所述圓筒狀合金管根據模型試驗中錨桿的受力大小比選材料，并且所選金屬材料可保證測力計使用時合金管變形不超出彈性階段。上述地下工程模型試驗用錨桿測力計的使用方法，包括步驟如下(I)標定得出關系曲線將錨桿插入地下工程模型試驗用錨桿測力計的錨桿孔，兩個托盤與圓筒狀合金管接觸，錨桿下端插入帶圓孔的鋼制平臺的圓孔內，光纖光柵應變傳感器通過光纖接到光纖光柵數據采集系統上，使錨桿下端受一定大小的拉力并逐步增加，同時通過光纖光柵數據采集系統測量得到光纖光柵應變傳感器對應應變值，最終得到錨桿受力-測力計應變的關系曲線；(2)實際測定將已裝配的地下工程模型試驗用錨桿測力計的錨桿打入待測模型中，其中一個托盤與待測模型表面接觸，另一托盤通過螺母固定，圓筒狀合金管受擠壓產生應變，通過光纖光柵數據采集系統得到其應變值，再對照標定得到的錨桿受力-測力計應變關系曲線從而得到錨桿受力。錨桿所受拉力控制在一定范圍內，保證測力計合金圓管變形不超出彈性階段；本技術解決了模型試驗中錨桿受力監測的問題，具有以下優點(I)制作簡單，成本低，能滿足模型試驗批量生產使用的要求；(2)使用方便，測量精度高，能確地對模型試驗過程中錨桿的受力變化進行測測試；(3)本技術可廣泛應用于水利、交通、礦山等地下工程領域的地質力學模型試驗研究。附圖說明圖I為本技術的整體結構示意圖。圖2為圖I的側視圖。圖3為本技術標定試驗時的示意圖。圖4為本技術的使用示意圖；其中1、圓筒狀合金管；2、光纖光柵應變傳感器；3、光纖；4、防護膠；5、錨桿孔；6、錨桿；7、托盤；8、螺母；9、光纖光柵數據采集系統；10、鋼制平臺；11、圓孔；12、待測模型。具體實施方式以下結合附圖對本技術做進一步詳細說明。一種地下工程模型試驗用錨桿測力計，包括兩個托盤7，兩個托盤7間設有一段圓筒狀合金管1，圓筒狀合金管I管壁上有兩個錨桿孔5使錨桿6垂直穿過，圓筒狀合金管I的管壁上固定有光纖光柵應變傳感器2，光纖光柵應變傳感器2通過光纖3接到光纖光柵數據米集系統9。光纖光柵應變傳感器2設在圓筒狀合金管I兩個錨桿孔5之間的外管壁上,且其上涂有防護膠4。托盤7為平面型托盤。圓筒狀合金管I根據模型試驗中錨桿的受力大小比選材料，并且所選金屬材料可保證測力計使用時合金管變形不超出彈性階段。上述地下工程模型試驗用錨桿測力計的使用方法，包括步驟如下(I)標定得出關系曲線將地下工程模型試驗用錨桿測力計的錨桿6下端插入帶圓孔11的鋼制平臺10的圓孔11內，兩個托盤7與圓筒狀合金管I接觸，光纖光柵應變傳感器2通過光纖3接到光纖光柵數據采集系統9上，使錨桿6下端受一定大小的拉力并逐步增加，同時通過光纖光柵數據采集系統9測量得到光纖光柵應變傳感器2對應應變值，最終得到錨桿受力-測力計應變的關系曲線；(2)實際測定將已裝配的地下工程模型試驗用錨桿測力計的錨桿6打入待測模型12中，其中一個托盤7與待測模型12表面接觸，另一托盤7通過螺母8固定，圓筒狀合金管I受擠壓產生應變，通過光纖光柵數據采集系統9得到其應變值，再對照標定得到的錨桿受力-測力計應變關系曲線從而得到錨桿受力。由技術常識可知，本技術可以通過其它的不脫離其精神實質或必要特征的實施方案來實現。因此，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本技術范圍內或在等同于本技術的范圍內的改變均被本技術包含。權利要求1.一種地下工程模型試驗用錨桿測力計，包括兩個托盤、兩個托盤之間的圓筒狀合金管，圓筒狀合金管管壁上有兩個使錨桿垂直穿過的錨桿孔，圓筒狀合金管的管壁上固定有光纖光柵應變傳感器，光纖光柵應變傳感器通過光纖接到光纖光柵數據采集系統。2.根據權利要求I所述的地下工程模型試驗用錨桿測力計，其特征是，所述的光纖光柵應變傳感器設在圓筒狀合金管兩個錨桿孔之間的外管壁上，且其上涂有防護膠。3.根據權利要求I所述的地下工程模型試驗用錨桿測力計，其特征是，所述的托盤為平面型托盤。專利摘要本技術涉及一種地下工程模型試驗用錨桿測力計，錨桿測力計包括兩個托盤、兩個托盤之間的圓筒狀合金管，圓筒狀合金管管壁上有兩個使錨桿垂直穿過的錨桿孔，圓筒狀合金管的管壁上固定有光纖光柵應變傳感器，光纖光柵應變傳感器通過光纖接到光纖光柵數據采集系統。使用時將錨桿插入地下工程模型試驗用錨桿測力計的錨桿孔，兩個托盤與圓筒狀合金管接觸，先施加外力測出外力-應變曲線，再將錨桿打入待測模型中，測得實際應變，對照曲線得錨桿受力。本技術結構簡單，使用方便。文檔編號G01L1/24GK202693169SQ20122031045公開日2013年1月23日 申請日期2012年6月29日 優先權日2012年6月29日專利技術者李術才, 李智, 王德超, 李為騰, 王 琦, 王洪濤 申請人:山東大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種地下工程模型試驗用錨桿測力計，包括兩個托盤、兩個托盤之間的圓筒狀合金管，圓筒狀合金管管壁上有兩個使錨桿垂直穿過的錨桿孔，圓筒狀合金管的管壁上固定有光纖光柵應變傳感器，光纖光柵應變傳感器通過光纖接到光纖光柵數據采集系統。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李術才，李智，王德超，李為騰，王琦，王洪濤，
申請(專利權)人：山東大學，
類型：實用新型
國別省市：