[发明专利]一种用于深埋隧洞的真三轴岩爆物理模拟试验系统

摘要

本发明涉及一种用于深埋隧洞的真三轴岩爆物理模拟试验系统，属于岩土工程技术领域。所述的真三轴岩爆物理模拟试验系统由反力架，垂直加载系统、水平前后加载系统和水平左右加载系统组成的真三轴加载系统组成，反力架由钢梁框架、前门、后门经拉杆连接组合而成，垂直加载系统固定在反力架内部顶端，水平前后加载系统固定在后门内壁上，水平左右加载系统固定安装在反力架内右侧壁上。本发明可提供三向独立的、大吨位的荷载满足深埋高应力条件下的模型试验的加载要求，又能使试件表面受力均匀，钢梁框架上的开挖孔可在加载完成后打开对试件开挖，三个方向上的震动千斤顶可以模拟爆破扰动，本发明可应用于深埋隧洞的岩爆物理模拟实验研究中。

主权项

一种用于深埋隧洞的真三轴岩爆物理模拟试验系统，包括反力架（1），垂直加载系统（12）、水平前后加载系统（32）和水平左右加载系统（31）组成的真三轴加载系统，其特征在于：所述的反力架（1）由两块以上钢梁框架（2）、前门（3）、后门（11）经拉杆（7）连接组合而成，前门（3）和后门（11）的下端面设置有滚轮，前门（3）和后门（11）的下方分别铺设有前门底板（5）和后门底板（10），前门底板（5）和后门底板（10）上各设有两条平行导轨，垂直加载系统（12）固定安装在反力架（1）内部顶端，水平前后加载系统（32）固定安装在后门（11）内壁上，水平左右加载系统（31）固定安装在反力架（1）内部右侧壁上，上侧震动千斤顶（13）、后侧震动千斤顶（33）和右侧震动千斤顶（30）分别固定安装在垂直加载系统（12）、水平前后加载系统（32）和水平左右加载系统（31）的千斤顶安装板上；所述的反力架（1）内部固定安装有内支撑导向台架，内支撑导向台架由垂直导向台架（16）、后导向台架（37）、右导向台架（26）和左支撑台架（17）构成，右导向台架（26）的平面和左支撑台架（17）的平面均平行于钢梁框架（2）的内侧壁面，后导向台架（37）的平面与右导向台架（26）的平面垂直，垂直导向台架（16）平铺在后导向台架（37）、右导向台架（26）和左支撑台架（17）上端，垂直导向台架（16）、后导向台架（37）、右导向台架（26）上分别开有导向孔，导向孔内设有减摩护套，后导向台架（37）上的导向孔轴线与右导向台架（26）上的导向孔轴线在同一水平面上，垂直导向台架（16）上的导向孔轴线与后导向台架（37）上的导向孔轴线和右导向台架（26）上的导向孔轴线垂直相交于一点，在后导向台架（37）的正前方和右导向台架（26）左侧分别设有后承压板底座（38）和右承压板底座（24），后承压板底座（38）和右承压板底座（24）表面积和高度相同且上表面均安装有滚珠，垂直导向台架（16）的正下方设置有材料基座（23），材料基座（23）的上表面开有均匀分布的小孔，小孔内安装有弹簧，弹簧上设置有滚珠，下承载板（22）活动的置于材料基座（23）的滚珠上，后承压板底座（38）和右承压板底座（24）高度为材料基座（23）和下承载板（22）的高度之和；水平前后加载系统（32）中的后承压板（39）和水平左右加载系统（31）中的右承压板（25）分别活动的置于后承压板底座（38）和右承压板底座（24）上，垂直加载系统（12）、水平前后加载系统（32）、水平左右加载系统（31）中的上传力柱（15）、后传力柱（36）和右传力柱（27）分别活动的置于垂直导向台架（16）、后导向台架（37）和右导向台架（26）的导向孔中，上传力柱（15）、后传力柱（36）和右传力柱（27）分别与上集力板（14）、后集力板（35）、右集力板（29）的球形触头通过套筒连接，水平前后加载系统（32）和水平左右加载系统（31）中的后集力板（35）和右集力板（29）分别活动的置于后集力板底座（34）和右集力板底座（28）上，上集力板（14）、后集力板（35）、右集力板（29）的后端面分别与垂直加载系统（12）、水平前后加载系统（32）和水平左右加载系统（31）中的液压千斤顶的活塞固定连接；所述的反力架（1）左侧内壁上固定安装有左承载板（19），左承载板（19）的中心线与右传力柱（27）轴线重合，左承载板（19）上沿中心线方向设有圆形通孔（20），所述的前门（3）内壁上固定安装有前承载板（40），前承载板（40）的中心线与后传力柱（36）轴线重合。