[发明专利]一种组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试装置及方法

权利要求书

1.一种组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试装置，其特征在于，包括围岩支架、液压缸、模拟围岩组合体、锚杆和混凝土喷层；所述围岩支架上均匀排布固定有液压缸，所述模拟围岩组合体紧贴液压缸布置，所述锚杆设置在模拟围岩组合体内，所述混凝土喷层设置在模拟围岩组合体的锚杆外露端一侧的表面上；所述模拟围岩组合体包括多个围岩块，所述混凝土喷层和模拟围岩组合体之间还设置有应变片。

2.根据权利要求1所述的一种组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试装置，其特征在于，所述围岩块呈三棱柱状，截面形状为三角形；所述围岩块使用石膏、水泥、石英砂和松香混合材料制成，围岩块利用围岩模具制作。

3.根据权利要求2所述的一种组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试装置，其特征在于，所述围岩模具上设置有多个模具槽，所述模具槽呈三棱柱状，模具槽的两侧设置有活动挡板；所述活动挡板两端设置有滑槽，滑槽上设置有滑块，滑块上设置有转轴，转轴和模具槽的侧壁相连。

4.根据权利要求2所述的一种组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试装置，其特征在于，所述模拟围岩组合体靠近液压缸一侧的围岩块截面面积大于靠近混凝土喷层一侧的围岩块截面面积。

5.根据权利要求1所述的一种组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试装置，其特征在于，所述围岩支架包括矩形围岩支架、直角半圆拱形围岩支架、梯形围岩支架、马蹄形围岩支架、圆形围岩支架和椭圆形围岩支架。

6.根据权利要求1所述的一种组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试装置，其特征在于，所述液压缸和模拟围岩组合体之间还设置有应力传感器；所述混凝土喷层的对侧设置有工业相机观测混凝土喷层的变形和破坏，模拟围岩组合体外露侧面的对侧也设置有工业相机。

7.根据权利要求6所述的一种组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试装置，其特征在于，所述液压缸和模拟围岩组合体连接端还设置有压板，所述围岩支架使用型钢制作而成。

8.一种组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试方法，利用权利要求1至7任一项所述的一种组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试装置，其特征在于，步骤包括：

A.选择围岩支架，并安装液压缸，包括选择围岩支架的形状和尺寸；

B.根据模拟对象的实际工程尺寸和围岩的岩性，设计模拟围岩组合体的尺寸，以及围岩块的尺寸和材料配比，同时设计锚杆长度；

C.根据步骤B的设计，利用围岩模具制作围岩块；

D.将安装好的围岩支架水平放置在试验台平面上，将步骤C中制作好的围岩块贴紧液压缸摆放形成模拟围岩组合体，并加设锚杆；

E.在锚杆外露端一侧的模拟围岩组合体上喷射混凝土浆液，观测混凝土浆液渗入模拟围岩组合体内的深度；

F.待混凝土浆液完全凝固后形成混凝土喷层，通过液压缸加压，观测模拟围岩组合体所受压力、模拟围岩组合体的变形、混凝土喷层的变形以及混凝土喷层的裂隙发展。

9.根据权利要求8所述的一种组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试方法，其特征在于，所述围岩块制作时根据围岩的岩性调整石膏、水泥、石英砂和松香的混合比例，围岩块制作后使用保鲜膜包覆留用。

10.根据权利要求8所述的一种组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试方法，其特征在于，所述不同位置的液压缸施加压力的大小不同的压力模拟不同根据实际的围岩应力进行调节。