[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

说明书

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，适用于井巷工程中检测巷道表面浆体喷射整体效果领域。通过浆体浇灌口进行浆体的浇筑作业，在模型巷道成型后，通过液压千斤顶输出原岩的垂直应力与水平应力，对巷道施加原应力，在施加的力达到初始值后随即进行浆体加固，在浆体施加后再通过水平应力与垂直应力的共同作用，对模型巷道进行各项参数的波动性研究，通过内部设定的监测装置，实现模型巷道内部与表面喷浆体力学性能的参数波动变化监测。对于研究不同巷道表面喷射材料对具有不同原岩应力的不同岩性条件下开挖巷道的支护作用的整体性具有指导作用，对于巷道整体性变化和喷射浆体材料的整体性研究具有积极地推动作用。

技术领域

本发明涉及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，尤其是适用于浆体支护工程对支护效果监测研究的应用。

背景技术

在进行浆体技术对巷道支护的实施后，仅仅根据浆体材料的各种参数进行指导现场施工，无法真正体现浆体材料在巷道支护现场的真实各项力学性质。通过一种模拟现场开挖巷道的形式，进行浆体材料的支护研究，即增加了浆体材料监测的整体性，也可以通过浆体材料之间的相互作用，将会更加真实的反映浆体材料工作状态的各项性能，进行巷道的浆体支护材料的性能监测，对于指导类似现场的施工，具有积极的应用作用。

现有技术通过制取试件，在试件的表面喷涂浆体材料，然后通过模拟应力加载的模式，能够简单监测浆体材料的局部性质，但是无法完全体现浆体材料的整体性。仅仅由试件喷涂浆体材料后，由于试件的局限性，无法直接观测到浆体材料现场工作状态的力学性能及破坏形态。通过整体性的研究，才能更好的监测浆体材料的相互之间的支护性能，对于现场施工具有巨大的参考意义。

在快速掘进技术的大力推广的形式下，相配套的支护技术也成为推进快速掘进技术发展的关键技术。浆体支护技术在特定的地质条件下的应用将取决于施工人员对于浆体材料支护效果的掌握，因此目前尚缺少一种能够模拟现场开挖巷道，监测浆体支护效果整体性的装置及其操作方法。无法反映现场工作状态浆体材料支护技术的各项技术参数，将严重限制施工人员对浆体支护性质的了解，阻碍了浆体支护技术的发展。

发明内容

技术问题：针对上述技术问题，提供一种结构简单，使用效果好，检测效果好的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。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明一的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，包括加压装置、加载块体部分和半圆拱巷道模具，加载块体部分两侧分别设有加载挡板，所述加压装置包括两组并排设置在基座两侧的液压立柱，每组液压立柱之间通过连接梁结成一体，每组液压立柱中两两对应设置的每组液压立柱之间设有多根横梁，所述没根横梁下方均设有两支垂直液压千斤顶，每根液压立柱上均对内横向设置有两支水平液压千斤顶；

所述半圆拱巷道模具内设有巷道模型，半圆拱巷道模具包括内外两部分，其中内侧夹持挡板设置在内部，内侧夹持挡板外侧设有左右两部分构成的拱形模具中部夹持挡板，模具中部夹持挡板外侧设有多个对称设置的加固用的固定钢板，模具中部夹持挡板两端分别设有模具端部夹持挡板，最终构成模具外侧夹持挡板与内侧夹持挡板结构匹配，外侧夹持挡板与内侧夹持挡板两端分别设有U字型结构的模具端部挡板，模具端部挡板通过螺钉与模具外侧夹持挡板与内侧夹持挡板固定连接，所述两块模具中部夹持挡板之间留有间隙；

所述加载块体部分共有六组，每组的加载块体部分数量根据实际需要决定，并均与加压装置相连接，六组加载块体部分组合后内部与半圆拱巷道模具内的巷道模型外部匹配，六组加载块体部分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之间留有浆体浇灌口，半圆拱巷道上方的两组加载块体部分与加压装置的横梁上的垂直液压千斤顶相互连接，所述半圆拱巷道模具两侧分别设有的两组加载块体部分并与液压立柱上的水平液压千斤顶相连接。