[發明專利]模擬深部巖體應力狀態的加卸載試驗裝置

有效

• 申請號: 201410101439.3
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN103837416A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 劉斌;王明洋;趙躍堂;徐婷;焦玉民;王德榮;宋春明;邱艷宇;戎曉力
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安

1.模擬深部巖體應力狀態的加卸載試驗裝置，其特征在于包括垂直反力架、水平反力架和液壓油缸；所述垂直反力架與水平反力架垂直交叉放置，兩反力架交叉處形成放置巖體試樣的六面體空間；所述垂直反力架對應于所述六面體空間一對平行垂直面的各一側設有油缸活塞水平移動的水平油缸，對應于六面體空間一對平行水平面的各一側分別設有油缸活塞垂直移動的垂直油缸和垂直反力作用面；所述水平反力架對應于六面體空間的另一對平行垂直面各一側分別設有所述水平油缸和水平反力作用面；置于六面體空間的六面體巖體試樣的一對平行垂直面受到對應油缸所施于的方向相反大小相同的模擬應力，另一對平行垂直面和一對平行水平面分別受到對應油缸和反力作用面所施于的方向相反大小相同的模擬應力。

2.根據權利要求1所述的模擬深部巖體應力狀態的加卸載試驗裝置，其特征在于所述垂直反力架包括至少兩垂直反力架單元，所述反力架單元沿厚度方向緊密排列并由螺栓、螺母將相鄰的反力架單元連接，以形成一體。

3.根據權利要求2所述的模擬深部巖體應力狀態的加卸載試驗裝置，其特征在于所述垂直反力架單元包括腹板和翼板，所述腹板連接成平面矩形框，所述翼板將兩沿厚度方向平行排列的所述平面矩形框連接成一體，形成具有對應矩形形狀的立體矩形框的垂直反力架單元。

4.根據權利要求3所述的模擬深部巖體應力狀態的加卸載試驗裝置，其特征在于所述垂直油缸和水平油缸連接在所述垂直反力架單元的立體矩形框內由翼板形成的內側上水平面和內側垂直面上，所述垂直反力作用面設置在一下壓座上，所述下壓座連接在垂直反力架單元內由翼板形成的內側下水平面上。

5.根據權利要求1所述的模擬深部巖體應力狀態的加卸載試驗裝置，其特征在于所述水平反力架包括前支架、后支架和水平拉桿；所述前支架和后支架分別置于所述垂直反力架的一側；四根所述拉桿平行放置并穿過垂直反力架，對應端分別連接在前支架和后支架上。

6.根據權利要求5所述的模擬深部巖體應力狀態的加卸載試驗裝置，其特征在于所述前支架包括內側板、外側板、側面板、拉桿套筒和反力座，所述內側板和外側板平行放置，兩者對應位置上分別設有拉桿孔，內、外側板對應位置上的拉桿孔由拉桿套筒連接，對應邊側由對應側面板連接形成六面體形狀的盒體架；所述反力座設置在所述盒體架的內側板中心位置上，所述水平反力作用面設置在所述反力座端部的平面上。

7.根據權利要求6所述的模擬深部巖體應力狀態的加卸載試驗裝置，其特征在于所述反力座包括反力座側板和反力作用面板，四塊所述反力座側板垂直連接在所述內側板上，相鄰的反力座側板相互垂直連接形成矩形框，一與所述矩形框的矩形形狀相對應的反力作用面板連接在矩形框的端部形成矩形臺座，反力作用面板的外側面形成所述的水平反力作用面。

8.根據權利要求6所述的模擬深部巖體應力狀態的加卸載試驗裝置，其特征在于所述前支架還包括第一導向觀察套筒和第二導向觀察套筒，所述內、外側板的中心分別設有導向觀察孔，該兩導向觀察孔由置于內、外側板之間的第一導向觀察套筒連接；所述反力作用面板的中心設有導向觀察孔，第二導向觀察套筒置于所述反力座的中心并位于反力作用面板與內側板之間，兩端分別連接反力作用面板和內側板上的導向觀察孔，且第一、二導向觀察套筒同軸線連通。

9.根據權利要求5所述的模擬深部巖體應力狀態的加卸載試驗裝置，其特征在于所述后支架包括內側板、外側板、側面板和拉桿套筒和油缸套筒，所述內側板和外側板平行放置，兩者的中心位置和對應于拉桿位置分別設有油缸孔和拉桿孔；所述油缸套筒和拉桿套筒置于內、外側板之間，兩端分別連接內、外側板上對應的的油缸孔和拉桿孔，內、外側板的對應邊側由對應側面板連接形成六面體形狀的盒體架；所述水平油缸置于油缸套筒內，缸頭設置在內側板一側。

10.根據權利要求5所述的模擬深部巖體應力狀態的加卸載試驗裝置，其特征在于所述加卸載試驗裝置還包括下壓座、側壓塊和上壓塊；所述下壓座設置中所述六面體空間的底部；所述側壓塊置于下壓座上，且位于巖體式樣對應于水平油缸一側；所述上壓塊置于巖體式樣上端對應于垂直油缸一側。

11.根據權利要求1-10任一項所述的模擬深部巖體應力狀態的加卸載試驗裝置，其特征在于所述加卸載試驗裝置還包括安全防護支架，所述安全防護支架中間設有與所述水平反力架寬度相適配的通道，水平反力架置于所述通道中，并可沿所述通道滑動。