[发明专利]一种巷道表面喷浆体力学效果测试的直墙半圆拱巷道加载装置及加载方法

权利要求书

1.一种巷道表面喷浆体力学效果测试的直墙半圆拱巷道加载装置，其特征在于：它包括加压装置、加载块体部分（4）和半圆拱巷道模具（10），加载块体部分（4）两侧分别设有加载挡板（5），所述加压装置包括两组并排设置在基座两侧的液压立柱（1），每组液压立柱（1）之间通过连接梁结成一体，每组液压立柱（1）中两两对应设置的每组液压立柱（1）之间设有多根横梁（7），多根横梁（7）下方均设有两支垂直液压千斤顶（3），每根液压立柱（1）上均对内横向设置有两支水平液压千斤顶（2）；

所述半圆拱巷道模具（10）内设有巷道模型，半圆拱巷道模具（10）包括内外两部分，其中内侧夹持挡板（13）设置在内部，内侧夹持挡板（13）外侧设有左右两部分构成的拱形模具中部夹持挡板（12），模具中部夹持挡板（12）外侧设有多个对称设置的加固用的固定钢板（14），模具中部夹持挡板（12）两端分别设有模具端部夹持挡板（11），最终构成模具外侧夹持挡板与内侧夹持挡板（13）结构匹配，外侧夹持挡板与内侧夹持挡板（13）两端分别设有U字型结构的模具端部挡板（8），模具端部挡板（8）通过螺钉与模具外侧夹持挡板与内侧夹持挡板（13）固定连接，左右两部分构成的拱形模具中部夹持挡板（12）之间留有间隙；

所述加载块体部分（4）共有六组，每组的加载块体部分（4）数量根据实际需要决定，并均与加压装置相连接，六组加载块体部分（4）组合后内部与半圆拱巷道模具（10）内的巷道模型外部匹配，六组加载块体部分（4）组合后外部为矩形结构，其中设置在巷道模型上方的两组加载块体部分（4）之间留有浆体浇灌口（9），半圆拱巷道模具（10）上方的两组加载块体部分（4）与加压装置的横梁（7）上的垂直液压千斤顶（3）相互连接，所述半圆拱巷道模具（10）两侧分别设有的两组加载块体部分（4）并与液压立柱（1）上的水平液压千斤顶（2）相连接；

所述加载块体部分（4）外部为矩形结构，内部为与半圆拱巷道模具（10）生成的巷道模型外部结构相匹配的拱形结构，加载块体部分（4）为对半圆拱巷道直接施加力的部分；所述加载挡板（5）利用螺栓固定在加压装置，有效防止施加力的过程中半圆拱巷道突然破坏产生崩裂而产生的溅射，加载挡板（5）上设有四条锲形结构的加载垫块（6），所述加载垫块（6）位于加载块体部分（4）之间的缝隙处，从而有效减小加载块体部分（4）之间发生挤压碰撞的损伤；

模具端部夹持挡板（11）和模具中部夹持挡板（12）通过固定钢板（14）进行衔接，共同形成模具的外侧直墙半圆拱的挡板部分，并形成可以自稳整体；

模具端部挡板（8）与模具端部夹持挡板（11）通过螺纹紧固，将外侧直墙半圆拱的挡板部分与内侧直墙半圆拱的内侧 夹持挡板（13），整体紧固形成整体，作为巷道的形成模具，具有夹持和自稳的特征；

通过水平液压千斤顶（2）与垂直液压千斤顶（3）的伸缩，调整加载块体部分（4）的位置，可以提供相对应的水平应力和垂直应力，模拟现场的原岩应力对巷道的直接作用；模具端部夹持挡板（11）和模具中部夹持挡板（12）的高度范围为0.5m～2.5m，宽度范围为1m～3m，同时相配套的模具端部挡板的高度范围为0.5m～2.5m，固定钢板（14）的宽度为0.3m～1m。