[发明专利]一种大吨位的岩体工程动力灾害模拟试验系统

说明书

一种大吨位的岩体工程动力灾害模拟试验系统，涉及对大吨位的岩体进行试验的设备，包括固定底座、第一底座、环形框架、第二底座，在环形框架内连接上下加载缸和左右加载缸，在第二底座的一侧面连接前后加载缸，上下加载缸、左右加载缸和前后加载缸均包括静载缸筒、动载缸筒、静载活塞杆、动载活塞杆，在静载缸筒内设置动载缸筒安装腔和静载无杆腔，动载缸筒设置在动载缸筒安装腔内，静载活塞杆安装在静载无杆腔内；动载活塞杆的一端设置动载活塞，动载活塞安装在动载缸筒内，动载活塞杆的另一端贯穿动载缸筒的压盖和静载活塞杆后连接可更换冲头；在静载活塞杆伸出静载缸筒的一端设置固定法兰和加载块。可实现静载加载和动载加载，也可同时进行。

技术领域

本发明涉及对大吨位的岩体进行试验的设备。

背景技术

地质力学模型试验技术是研究大型岩土工程问题的重要手段，在国内外已得到广泛应用，并在工程科研设计及论证中发挥了重要作用。国内、国外许多单位都开展了地质力学模型的试验研究工作，并研制了规模不等的配套模型试验设备。从模型放置方式分为：卧式、立式两类；从模型加载方式分为：主要采用千斤顶加载，少数用液压囊加载；从提供反力方式分：有金属框架和基坑式；从模型受力维数分：大部分是二维的；从控制模型的平面应变条件看：严格达到的不多，大多采用准平面应变条件；从模型内所产生应变场均匀程度和均匀范围看：一般都比较小，然后随着岩土工程的规模越来越大，出现的工程问题更加复杂，需要研究的内容也越来越多，对岩土工程建设的科研设计水平和计算精度的要求越来越高，现有试验设备在功能加载方式、模型内所形成的应变场范围和均匀程度等方面已不能很好地满足工程实践的需要。

为揭示深部巷道/隧道不同类型岩爆形成机制、影响因素和演化规律，建立岩爆风险合理评估和准确预测方法及可靠防控方法，研发一套深部/隧道岩爆物理模拟试验系统。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种大吨位的岩体工程动力灾害模拟试验系统。

本发明的目的是这样实现的：一种大吨位的岩体工程动力灾害模拟试验系统，包括固定底座，在固定底座上连接第一底座、环形框架、第二底座，所述第一底座和第二底座分别连接底座驱动油缸，并通过导轨连接在固定底座上，第一底座和第二底座分别位于环形框架的前后两侧，第一底座、环形框架、第二底座通过拉杆连接；在所述环形框架内连接上下加载缸和左右加载缸，在第二底座的朝向环形框架的一侧面连接前后加载缸，上下加载缸、左右加载缸和前后加载缸的结构相同，均包括静载缸筒、动载缸筒、静载活塞杆、动载活塞杆，在所述静载缸筒内设置动载缸筒安装腔和静载无杆腔，在动载缸筒安装腔处连接压盖，动载缸筒设置在动载缸筒安装腔内，静载活塞杆配合安装在静载无杆腔内；所述动载活塞杆的一端设置一体动载活塞，动载活塞安装在动载缸筒内，动载活塞将动载缸筒分为动载无杆腔和动载有杆腔，动载活塞杆的另一端贯穿动载缸筒的压盖和静载活塞杆后连接可更换冲头；在所述静载活塞杆伸出静载缸筒的一端设置固定法兰和加载块，固定法兰通过螺栓与静载活塞杆连接，加载块的一端设置在固定法兰内并与可更换冲头接触，另一端伸出固定法兰。

试验时，首先驱动第一底座的驱动油缸伸出，拉动第一底座向前移动，再将被试岩体放到加载试验位置，第一底座的驱动油缸缩回，第一底座回到原位置，对上下、左右、前后三个加载缸进行静载或者动载试验。

本发明的有益效果是：

1、该大型系统可实现静载加载和动载加载两种加载形式，也可同时进行动静两种加载方式；

2、该模拟试验系统可以对被试验对象进行全方位的加载试验。

3、采用环形框架加3个加载缸的形式，保证加载的可行性，使整个模拟系统结构紧凑，占地面积小。

4、该模拟试验系统具有高承载能力，能够实现高负载的模拟试验。