[发明专利]一种模拟深层隧道爆炸的试验装置

说明书

本发明涉及一种模拟深层隧道爆炸的试验装置，包括：外壳，其侧壁上设有舱门；还包括：承台，设于外壳内，用于固定隧道模型试样；第一液压加载装置，固定于外壳内壁上，位于隧道模型试样顶部，用于模拟重力荷载并施加至隧道模型试样；第二液压加载装置，共设有四个，均固定于外壳内壁上，并分别位于隧道模型试样的四周，用于模拟围岩荷载并施加至隧道模型试样；应变花，粘贴并分布于隧道模型试样的表面，用于测量应变数据并对外发送。与现有技术相比，本发明通过设置专门用于固定试样的承台，同时采用液压加载装置模拟真实地应力场荷载，通过应变花和PIV图像技术采集数据，从而提高试验测试精度。

技术领域

本发明涉及一种试验装置，尤其是涉及一种模拟深层隧道爆炸的试验装置。

背景技术

各种隧道包括公路隧道和地铁隧道等在建设过程中需要采用爆破施工，在后期运营过程中也可能遇到恐怖袭击，油罐车爆炸等爆炸荷载的影响。

中国专利CN105527182A公开了一种用于模拟深部岩体受力状态的爆炸载荷模拟发生器，设于承载架的顶板或侧板上，爆炸载荷模拟发生器包括加载单元和卸载单元；加载单元包括活塞和设有进气口和卸气口的油缸，活塞滑动设置在油缸内；卸载单元包括侧壁设有卸载孔的缸筒、卸载活塞以及调节弹簧，缸筒一端与卸气口对接，卸载活塞滑动地设于缸筒中，并通过调节弹簧与缸筒的另一端相接，当调节弹簧处于自由状态时卸载活塞的周侧封堵卸载孔，虽然可以模拟爆炸冲击过程对深部岩体及开挖隧道的扰动，然后其不能针对隧道试样进行分析。

目前针对隧道受爆炸荷载的影响研究主要以现场实验和数值模拟为主，且受试验设备限制，缺乏相关的室内模型试验。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种模拟深层隧道爆炸的试验装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种模拟深层隧道爆炸的试验装置，包括：

外壳，其侧壁上设有舱门；

还包括：

承台，设于外壳内，用于固定隧道模型试样；

第一液压加载装置，固定于外壳内壁上，位于所述隧道模型试样顶部，用于模拟重力荷载并施加至隧道模型试样；

第二液压加载装置，共设有四个，均固定于外壳内壁上，并分别位于所述隧道模型试样的四周，用于模拟围岩荷载并施加至隧道模型试样；

应变花，粘贴并分布于隧道模型试样的表面，用于测量应变数据并对外发送。

所有第二液压加载装置中，至少有一个第二液压加载装置的加载板为防爆玻璃板，且该第二液压加载装置中设有用于采集试验过程中粒子图像的高速摄像机。

所述隧道模型试样中近所述防爆玻璃板的一侧设有用于放置炸药的容腔。

所述加载板为防爆玻璃板的第二液压加载装置包括支架板和连接板，所述支架板与加载板平行设置并通过连接板连接，所述高速摄像机设于支架板上。

所有加载板与隧道模型试样之间设有弹性垫。

所述防爆玻璃板和隧道模型试样之间的弹性垫为透明硅胶垫，其余弹性垫为橡胶垫。

所述支架板上还设有用于照明的LED光源。

所述隧道模型试样与加载板之间设有承台的横截面为正方形。

所述舱门上设有用于导线通过的数据传输通道，所述应变花通过所述导线与数据记录仪连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)通过设置专门用于固定试样的承台，试验，同时通过液压加载装置模拟荷载，通过应变花采集数据，从而提高试验精度。