[发明专利]一种模拟深部岩体受力状态的加载装置

摘要

本发明涉及模拟深部岩体受力状态的加载装置，包括承载架、柔性胶囊、导管、爆炸载荷模拟发生器和模拟开挖工具；承载架具有矩形体形状的空腔，岩体试件固定于该空腔中，柔性胶囊置于岩体试件的每一侧面和与该侧面相对的空腔腔壁之间，每一柔性胶囊上设有至少一个导管，高压液体通过该导管进入柔性胶囊内，对岩体试件加载，使岩体试件产生模拟的高地应力；爆炸载荷模拟发生器设置在组成所述空腔的一侧腔壁的外侧；所述空腔的一垂直腔壁上设有第一操作孔，对应该侧腔壁的柔性胶囊的对应位置上设有贯穿胶囊厚度方向的第二操作孔。有益效果采用柔性胶囊对试件加载，能十分平稳均衡地对试件加力，很好地模拟深部岩体的高地应力状态。

主权项

一种模拟深部岩体受力状态的加载装置，包括承载架、和模拟开挖工具；所述承载架具有矩形体形状的空腔，矩形体形状的岩体试件固定于该空腔中，所述空腔的一垂直腔壁上设有第一操作孔，其特征在于：所述加载装置还包括柔性胶囊、导管和爆炸载荷模拟发生器，所述柔性胶囊置于所述岩体试件的每一侧面和与该侧面相对的空腔腔壁之间，每一柔性胶囊上设有至少一个导管，高压液体通过该导管进入柔性胶囊内，对岩体试件加载，使岩体试件产生模拟的高地应力；所述爆炸载荷模拟发生器设置在组成所述空腔的一侧腔壁的外侧，并将产生的三角形液压脉冲载荷经柔性胶囊传导动加载至岩体试件上，使岩体试件内产生模拟爆炸地扰动的应力状态；对应于设有第一操作孔一侧腔壁的柔性胶囊的上设有贯穿胶囊厚度方向的第二操作孔，开挖工具穿过所述第一、二操作孔对岩体试件进行模拟隧道开挖，使岩体试件产生模拟开挖卸载的应力状态；所述爆炸载荷模拟发生器包括加载单元和卸载单元；所述加载单元包括螺母、活塞和设有进气口和卸气口的油缸、所述活塞滑动设置在油缸中，且该活塞的活塞杆伸出所述油缸外旋接所述螺母，使活塞的行程限定在螺母与油缸之间的间距之间；所述卸载单元包括缸筒、调节活塞、卸载活塞、调节弹簧、定位套、定位销和定位弹簧，所述缸筒沿轴向依次设有相互连通的调节活塞腔、卸载活塞腔和定位套腔，且卸载活塞腔和定位套腔的腔壁上分别设有卸载孔和销钉孔，所述调节活塞腔的开口端连接在所述油缸的卸气口上，调节活塞、卸载活塞和定位套分别对应地置于调节活塞腔、卸载活塞腔和定位套腔中，且调节活塞的活塞杆伸入到卸载活塞腔与卸载活塞连接，调节弹簧穿套在卸载活塞的活塞杆上，并将卸载活塞压向调节活塞腔和卸载活塞腔之间的连通孔，卸载活塞连接的活塞杆伸入到定位套腔中，与该腔中的定位套连接，定位销置于销钉孔中，定位弹簧穿套在定位销上，并将定位销一端压触在定位套外圆周侧面上，在卸载活塞带动定位套轴向移动而使定位孔移动至定位销位置时，定位销嵌入该定位孔中，而使卸载活塞轴向定位。