[发明专利]全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统

权利要求书

1.全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统，其特征在于，包括对模型试件进行加载的三轴加载装置、数据自动采集分析装置、动力系统以及控制系统；

所述的三轴加载装置包括试验台架、垂直加载系统、水平前后加载系统和水平左右加载系统，垂直、水平前后和水平左右加载系统对模型试验体施加三向压力；更好的还原岩石块实际受力状态，所述的试验台架具有支撑，固定，提供反力的作用；

所述的数据自动采集分析装置包括埋设在模型试件内的微型光纤传感器、光纤监测系统、微型压力盒和应变砖，可实现模型应力、位移、渗压多场信息的采集，由计算机程序实现信息实时自动采集，实现对多物理场信息的实时数据录入、分析、绘图及预警处理；

所述的动力系统为试验的进行提供所需的动力；

所述的控制系统控制垂直、水平前后和水平左右加载系统的加载力以及控制试验台架；

所述的试验台架包括圆弧形外部支架、底盘和开关门支架；

所述的开关门支架，包括一个开关门，所述的开关门在驱动装置的驱动下可以自动开启或者关闭；且水平后加载系统安装在开关门上，所述的开关门通过主板与开关门支架相连；

所述的开关门支架还包括一个结构框架、载重轮车、液压控制系统，在所述的结构框架的顶部设有一个滑动轨道，所述的载重轮车在液压控制系统的控制下沿着所述的滑动轨道来回滑动；且载重轮车通过连接件连接开关门，带动开关门来回滑动，所述的开关门的底部相对于所述的结构框架悬空；

所述的垂直、水平前后和水平左右加载系统各自均由主板、副板、压板、4个液压千斤顶和导力杆组成，各个加载系统由五个独立的控制系统控制，彼此互不影响，可单独完成对试验体的加卸载；液压千斤顶和导力杆固定于主板和副板之间，在水平后加载系统中具有隧道开挖洞口。

2.如权利要求1所述的全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统，其特征在于，

所述外部支架的上方通过上主板与垂直加载系统连接，外部支架的左右方分别通过左主板和右主板与水平左右加载系统相连；

所述的开关门支架和圆弧形外部支架横跨在所述的底盘上，在所述的底盘上设有一个托盘，所述的托盘在驱动装置的驱动下升降模型试件运到指定的位置。

3.如权利要求2所述的全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统，其特征在于，所述的结构框架上安装有感应器；将试件移于模拟试验装置内后，所述的感应器发送信号给控制器，所述的控制器控制液压控制系统控制开关门自动关闭。

4.如权利要求3所述的全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统，其特征在于，所述的载重轮车包括一个车体，在所述的车体通过滑轮固定板连接四个滚轮；滑轮固定板用于固定滚轮，在所述的车体内设有加固块，所述的加固块的底部安装固定架，所述的固定架连接开关门。

5.如权利要求3所述的全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统，其特征在于，所述的滑动轨道为V型滑动轨道，所述的V型滑动轨道上具有刻度线，可以用来控制门的开关幅度。

6.如权利要求3所述的全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统，其特征在于，所述的底盘包括主底盘、两个副底盘、前伸底盘；两个副底盘位于主底盘的两侧，前伸底盘沿着主底盘的轴向延伸；在所述的主底盘的上设有一个承载系统，所述的承载系统在多个油缸的驱动下，可以相对于主底盘升起或者降下；

所述的副底盘和主底盘上部分别铺设有4条和1条V型导轨，为左、右加载系统和后加载系统对试验体进行加载提供轨道，V型轨道上具有滑轮和滑轮支撑座，滑轮支撑座与加载系统的副板通过螺栓连接，用于固定滑轮，保证滑轮不发生偏移；

所述的前伸底盘包括两个盖板和导轨固定板，在盖板内侧固定两排滚轮构成导轨，两个盖板之间连接有导轨加强支架，使整体连接性更强，且前伸底盘的顶部安装有导轨固定板，导轨固定板用于固定导轨，所述的承载系统可以沿着所述的导轨移动，在所述的盖板内设有用于锁定承载系统的加强支座。

7.如权利要求6所述的全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统，其特征在于，所述的承载系统包括托盘和托盘支架，所述托盘支架安装在托盘侧面，两者之间通过插销连接，托盘支架具有稳定托盘作用。