[发明专利]一种地冲击应力原理性模拟装置

说明书

本发明公开了一种地冲击应力原理性模拟装置，包括从左至右依次设置的供气室、电磁阀、发射管以及实验舱；其中，在所述的发射管的内部从左至右包括依次设置的活塞、挡板和储液舱，在所述的储液舱的上方设有注水孔；所述的实验舱的上下两侧分别设有打压口和排水口。本发明采用气体驱动活塞产生的压力脉冲来模拟爆炸载荷，可准确、有效地模拟爆炸冲击过程对深部围岩的扰动，并且整个模拟试验安全、可控。

技术领域

本发明属于高地应力模拟装置领域，具体涉及一种地冲击应力原理性模拟装置。

背景技术

当前我国交通、水利水电、能源、矿山和军事防护都有涉及深部地下工程的问题，而深部岩体赋存在高应力环境中，在爆炸地冲击扰动作用下，存在可能发生分区破裂、大变形、岩爆、工程性地震等灾害的风险。为防范上述灾害发生，国内外相关学者专家都在对深部岩体工程进行深入研究，模拟深部岩体受力状态。但目前的模拟仅仅限于高地应力模拟，或高地应力和开挖扰动的模拟，未见能全部实现高地应力、爆炸扰动的模拟装置。目前常规情况下，采用爆炸方法来模拟爆炸荷载对地下工程的影响，但是该方法无法做到精确可控，并且存在一定的安全隐患。因此，必须提供一种能够模拟爆炸荷载，且安全可控的装置及方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种地冲击应力原理性模拟装置。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种地冲击应力原理性模拟装置，包括从左至右依次设置的供气室、电磁阀、发射管以及实验舱；其中，在所述的发射管的内部从左至右包括依次设置的活塞、挡板和储液舱，在所述的储液舱的上方设有注水孔；所述的实验舱的上下两侧分别设有打压口和排水口。

作为本发明的进一步改进，所述储液舱的另一端设有压板，所述的储液仓是由发射管管壁和位于两端的挡板和压板所合围的密封空间。

作为本发明的进一步改进，所述的试验舱的前端设有与压板相接触的锥形罩，所述锥形罩的前端端面与所述压板的直径相同。

作为本发明的进一步改进，所述储液舱的内径略大于所述活塞的直径。

作为本发明的进一步改进，所述的挡板为阶梯形，所述挡板的前端端面的直径与所述活塞的直径相同，所述挡板后端端面与所述储液舱的内径相同。

作为本发明的进一步改进，在所述发射管中部的管壁上包括若干个环绕发射管管壁设置的可调节单向阀，所述的可调节单向阀由相互配合的单向阀孔和调节螺栓组成。

作为本发明的进一步改进，所述的供气室、电磁阀、发射管、以及所述实验舱的端部设有法兰，通过法兰对接，在所述法兰的对接处采用相配合的螺栓和螺母固定。

作为本发明的进一步改进，在所述法兰的对接面的位置还设置了环形密封垫。

作为本发明的进一步改进，还包括盖合在所述储液舱尾端端面的尾盖。

作为本发明的进一步改进，在所述的发射管的管壁上还设有观察窗，所述观察窗靠近所述的挡板。

本发明的有益效果：本发明采用气体驱动活塞产生的压力脉冲来模拟爆炸载荷，可准确、有效地模拟爆炸冲击过程对深部围岩的扰动，并且整个模拟试验安全、可控。

附图说明

图1为本发明一种实施例的结构示意图；

图2为供气室示意图；

图3为发射管示意图；

图4为实验舱体示意图。