[实用新型]巷/隧道围岩成型与卸荷的一体化装置

说明书

技术领域

一种巷/隧道围岩成型与卸荷的一体化装置，属于矿业与岩土工程的模拟试验领域。 

背景技术

相似材料模拟试验作为解决复杂岩石工程类问题的一条重要途径，可以模拟较大尺寸围岩并能再现一定应力状态、一定断面形状下的围岩破裂现象，但已往的巷/隧道物理模拟试验中，采用先加载后开挖的很少，而在先加载后开挖的试验中采用人工开挖或钻机开挖的方式难以保证围岩表面的光滑和完整性，也难以实际观察到围岩卸荷破裂演化的情况。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够实现先加载后开挖的、保证开挖后瞬间断面围岩成型时形状和表面完整性和光滑度的巷/隧道围岩成型与卸荷的一体化装置及模拟试验方法。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该巷/隧道围岩成型与卸荷的一体化装置，包括第一成型模块、第二成型模块、卸荷模块和螺栓，其特征在于：横截面呈“凸”形的第一成型模块的凸出部分正好嵌入横截面呈“凹”形的第二成型模块的凹陷部分，左右两侧对称设有一个横截面呈横向“凸”形的卸荷模块，卸荷模块的凸出部分可嵌入第一成型模块和第二成型模块分开一定距离之后左右两侧的间隙中，每个卸荷模块的六个螺纹孔上设有六个螺栓，螺栓固定连接第一成型模块、第二成型模块和卸荷模块。 

所述第一成型模块的左右两侧对称设有四个螺纹孔，第二成型模块左右两侧与第一成型模块相重叠的部分对应各设有两个螺纹孔，第二成型模块上的螺纹孔为通孔。 

所述卸荷模块上的六个螺纹孔为通孔，上、下四个螺栓通过对应的螺纹孔固定第一成型模块、第二成型模块和卸荷模块，另外中间两个螺栓穿过卸荷模块的螺纹孔顶在第二成型模块的侧壁上，向内转动中间的两个螺栓将卸荷模块顶出。 

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是： 

1、实现了围岩成型和卸荷的一体化，不仅安装及围岩成型方便，而且在成型瞬间围岩表面完整、光滑； 

2、卸荷模块3上的突出部分起卡的作用，不仅可以方便的实现脱离成型模块，而且避免了固定螺栓的过大受力而难以拧动；卸荷过程采用拧动卸载螺栓将模具顶出的方法，避免了螺栓受荷大难以拧动和无法实现迅速卸荷的目的； 

3、卸荷后即可观察围岩的破裂演化情况，同时也可轻松将装置取出来观察围岩情况，然后亦可依不同的研究目的做进一步的试验研究； 

4、达到了真正意义上的先加载后开挖，保证了断面围岩成型时形状和表面的完整性和光 滑度(开挖后瞬间)，进而实现了能清晰观测围岩卸荷破裂演化情况的目的(开挖后)，真实再现了围岩卸荷破裂，同时通过观测方法可进一步得到围岩卸荷破裂的时空演化和孕灾模式情况，使物理模拟试验过程更加符合实际巷/隧道围岩的应力演化，使其能真正揭示围岩卸荷破裂演化的机制，也使巷/隧道物理模型制作更为容易、方便。 

附图说明

图1是本实用新型总装结构俯视图示意图。 

图2是本实用新型第一成型模块的左视图示意图。 

图3是本实用新型第二成型模块的左视图示意图。 

图4是本实用新型第一成型模块和第二成型模块闭合时的俯视图示意图。 

图5是本实用新型卸荷模块的右视图示意图。 

图6是本实用新型卸荷模块的主视图示意图。 

图1～6是本实用新型的最佳实施例。 

其中：1、第一成型模块 2、第二成型模块 3、卸荷模块 4、螺栓 5、螺纹孔。 

具体实施方式

下面结合附图1～6对本实用新型做进一步说明： 

参照附图1～6： 

本实用新型的巷/隧道围岩成型与卸荷的一体化装置，由第一成型模块1、第二成型模块2、卸荷模块3、螺栓4和螺纹孔5组成，横截面为“凸”形的第一成型模块1的凸出部分正好嵌入横截面为“凹”形的第二成型模块2的凹陷部分，左右两侧对称设有一个横截面呈横向“凸”形的卸荷模块3，卸荷模块3的凸出部分可嵌入第一成型模块1和第二成型模块2分开一定距离之后左右两侧的间隙中，第一成型模块1的左右两侧对称设有四个螺纹孔5，第二成型模块2左右两侧与第一成型模块1相重叠的部分对应各设有两个螺纹孔5，该螺纹孔5为通孔，每个卸荷模块3设有六个螺纹孔5，均为通孔，六个螺纹孔5上设有六个螺栓4，上、下四个螺栓4通过对应的螺纹孔5固定第一成型模块1、第二成型模块2和卸荷模块3，另外中间两个螺栓4穿过卸荷模块3的螺纹孔5顶在第二成型模块2的侧壁上，向内转动中间的两个螺栓4将卸荷模块3顶出。