[发明专利]模拟深部三维加载条件下开挖卸荷的试验装置及试验方法

摘要

本发明公开了模拟深部三维加载条件下开挖卸荷的试验装置及试验方法。该装置包括真三轴试验台，岩石试样，加载室，联结柱，左圆孔，右圆孔，前承压板，后承压板，垫块，螺栓，底座，矩形框，垂直直线导轨，垂直滑块，水平直线导轨，水平滑块，左横梁，右横梁，丝杆螺母，升降丝杆，轴承，直齿条，齿轮，转向器垂直输出轴，电机，转向器，密封壳，进气口，转向器水平输出轴，切割钻头，螺旋叶片，孔道。试验方法按照以下步骤进行：步骤一、固定装置并对岩石试样进行三维加载，步骤二、安装和调节切割钻头位置，步骤三、模拟圆形隧道开挖卸荷钻孔，步骤四、开展后续研究。本发明适应性强，实现了三维加载模拟隧洞开挖卸荷过程。

主权项

模拟深部三维加载条件下开挖卸荷的试验装置，其特征在于，试验装置置于底座(15)上，底座(15)通过螺栓(14)与真三轴试验台(1)连接，下承压板(3)、上承压板(4)、左承压板(5)、右一承压板(6)、前承压板(11)和后承压板(12)组成加载室，岩石试样(2)置于加载室中，左承压板(5)上开设有左圆孔(9)，右一承压板(6)上开设有右圆孔(10)，左圆孔(9)与右圆孔(10)位于同一水平轴线上，右一承压板(6)下方设有垫块(13)，右一承压板(6)和右二承压板(7)通过四个联结柱(8)固定连接，电机(29)置于转向器(30)上方，转向器(30)下端的四个角与水平滑块(20)固定连接，水平滑块(20)置于两根水平直线导轨(19)上，水平直线导轨(19)一端与左横梁(21)固定连接，另一端与右横梁(22)固定连接，右横梁(22)两端与两个垂直滑块(18)固定连接，左横梁(21)与两个垂直滑块(18)固定连接，四个垂直滑块(18)分别置于四根垂直直线导轨(17)上，四根垂直直线导轨(17)下端与底座(15)固定连接，四根垂直直线导轨(17)上端分别与矩形框(16)的四个角固定连接，矩形框(16)与轴承(25)外圈固定连接，轴承(25)下方设有丝杆螺母(23)，升降丝杆(24)穿过轴承(25)内圈，与轴承(25)内圈固定连接，升降丝杆(24)下端穿过丝杆螺母(23)，通过螺纹与丝杆螺母(23)活动连接，丝杆螺母(23)与右横梁(22)固定连接，直齿条(26)一端与左横梁(21)固定连接，一端与右横梁(22)固定连接，转向器垂直输出轴(28)与齿轮(27)固定连接，齿轮(27)与直齿条(26)相连接，转向器(30)内部设有转向器水平输出轴(33)，转向器水平输出轴(33)前端设有切割钻头(34)，转向器水平输出轴(33)外周设有密封壳(31)，转向器水平输出轴(33)内部设有进气口(32)，进气口(32)分别与密封壳(31)、切割钻头(34)相连通，切割钻头(34)上设有螺旋叶片(35)，转向器水平输出轴(33)内部设有孔道(36)，孔道(36)与切割钻头(34)相连通。