[发明专利]一种高强度高脆性高重度特征物理模型制作设备及方法

说明书

本发明属于岩土工程技术领域，公开了一种高强度高脆性高重度特征物理模型制作设备及方法，所述设备包括：上横梁、下横梁、左拉立柱、右拉立柱、抗压垫块、液压千斤顶、输送导轨、滑动支架以及载物平台；抗压垫块固定在上横梁的底端面上，位于左拉立柱和右拉立柱之间；液压千斤顶固定在下横梁的顶端面上，且位于抗压垫块正下方；输送导轨固定在下横梁上，滑动支架可滑动地设置在输送导轨上，滑动进入或者离开施力框架；载物平台搁置在滑动支架上，可跟随滑动支架滑动到液压千斤顶正上方，在液压千斤顶的推动下向上抬升，或者滑出施力框架。所述制作方法主要包括：原材料称量、搅拌、浇筑、密实、脱模和养护。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，特别涉及一种高强度高脆性高重度特征物理模型制作设备及方法。

背景技术

水利水电、交通、能源、国防等领域深部工程建设过程中灾害频发，严重制约了工程进度、威胁人员安全，如锦屏二级水电站最大埋深约为2525m，发生中等以上岩爆高达400余次，其中2009年11月28日排水洞的一次极强岩爆导致一台TBM机械报废，造成严重经济损失。因此，开展深部工程灾害孕育演化机制研究，有效的遏制灾害的发生，对深部工程安全建设意义重大。

采用物理模型试验解决深部岩石工程灾害课题，可以更真实的模拟深部工程条件、更方便设定影响因素、更准确的模拟开挖过程、更直观的揭示灾害孕育过程和发生机制、成本更低、试验人员更安全。因此，物理模型试验是研究深部工程开挖过程的重要手段。

但目前物理模型制作主要采用人工密实或者振捣的方法，人工密实易导致材料密实不均匀，人为影响较大，模型制作标准难以控制；振捣方法难以实现材料的高致密度，物理模型无法实现深部硬岩的高强度、高脆性等力学特征。因此，本发明公开了高强度高脆性高重度特征物理模型制作设备及方法，以解决现有方法无法制作深部硬岩物理模型的难题。

发明内容

本发明提供一种高强度高脆性高重度特征物理模型制作设备及方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高强度高脆性高重度特征物理模型制作设备，包括：上横梁、下横梁、左拉立柱、右拉立柱、抗压垫块、液压千斤顶、输送导轨、滑动支架以及载物平台；

所述上横梁和所述下横梁相对设置，所述左拉立柱和所述右拉立柱平行设置并连接在所述上横梁和所述下横梁之间，形成施力框架；

所述抗压垫块固定在所述上横梁的底端面上，位于所述左拉立柱和所述右拉立柱之间；

所述液压千斤顶固定在所述下横梁的顶端面上，且位于所述抗压垫块正下方；

所述输送导轨固定在所述下横梁上，所述滑动支架可滑动地设置在所述输送导轨上，滑动进入或者离开所述施力框架；

所述载物平台搁置在所述滑动支架上，可跟随所述滑动支架滑动到所述液压千斤顶正上方，在所述液压千斤顶的推动下向上抬升，或者滑出所述施力框架。

进一步地，所述左拉立柱包括：平行设置的第一左立柱、第二左立柱以及第三左立柱；

所述第一左立柱、所述第二左立柱以及所述第三左立柱的横截面形成等腰三角形；

所述右拉立柱包括：平行设置的第一右立柱、第二右立柱以及第三右立柱；

所述第一右立柱、所述第二右立柱以及所述第三右立柱的横截面形成等腰三角形。

进一步地，所述载物平台的下端面上设置有导向杆，所述滑动支架上开设有导向通孔，所述导向杆嵌于所述导向通孔内，形成竖向抬升或者下降的导向结构。

进一步地，所述滑动支架包括：滑块、支柱以及支撑框板；

所述滑块可滑动地设置在所述输送导轨上；