[實用新型]一種地下洞室相似模擬試驗裝置

有效

• 申請號: 201420459245.6
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN204027935U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 趙寶云;劉東燕;李子運;董倩;黃林青;吳同情;周兆銀;王思長;王麗萍;許年春;楊小院;申春妮;呂慶江;彭燕
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型屬于試驗裝置，具體涉及一種地下洞室相似模擬試驗裝置。

背景技術

隧道支護結構受力特征與圍巖穩定性的研究可采用數學解析、現場測試、數值模擬和室內模型試驗等多種研究手段。數學解析方法只能為物理模型及其參數、邊界條件等簡單的工程提供理淪觶。隨著計算機軟硬件技術及數學算法的發展，數值模擬方法成為隧道力學分析與計算的有力工具。然而，數值方法受力學理論，計算方法以及計算機軟硬件發展的限制，在構建復雜地下工程模型時不得不進行簡化。由于隧道工程地質條件的復雜性，隧道支護結構及其周圍巖土體的力學響應規律尚末得到統一的認識，模型試驗可定性或定量地反映與隧道工程有關的天然巖土體受力特性，把工程結構與圍巖作為統一體考慮，它能較好地反映巖體特征，如節理、層理、斷層等地質因素對巖體工程穩定性的影響，并且不必建立復雜巖土體的本構關系，可直接通過測試給出結果，從而在巖土體本構等機理研究尚不明朗的情況下避開“描述機理”的尷尬而直接利用物理實體的“內置的”機理“自覺地”生成試驗過程和結果，并與數學模型相互驗證。因此，室內相似模型試驗在科學研究和解決隧道工程實際問題方面具有獨特的優勢。目前雖然出現了一些地下室內相似模型試驗臺架，但是這些試驗臺架大都結構復雜，使用不便，而且穩壓效果差。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種地下洞室相似模擬試驗裝置，該裝置不僅結構簡單，安全可靠，使用方便，而且高載荷下穩壓效果好。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種地下洞室相似模擬試驗裝置，其特殊之處在于：包括反力架、載荷施加裝置和試樣安裝裝置；所述試樣安裝裝置為兩塊相間隔一定距離并固定在一起的鋼板，其中一塊鋼板中間開設有方形或圓形洞；所述反力架包括兩個縱梁、設置于兩個縱梁之間可上下移動的橫梁以及用于將兩個縱梁固定的底座；所述載荷施加裝置包括設置于試樣安裝裝置上方的第一液壓式千斤頂、設于試樣安裝裝置左右兩側的第二液壓式千斤頂，所述第一液壓式千斤頂固定在橫梁上，所述兩個第二液壓式千斤頂固定在縱梁上，所述第一液壓式千斤頂與試樣安裝裝置之間還設置第一加載分配梁，第二液壓式千斤頂與試樣安裝裝置之間還設置第二加載分配梁，所述第一加載分配梁的長度方向與第二加載分配梁的長度方向垂直。

進一步，所述第一加載分配梁和兩個第二加載分配梁為工字鋼制作而成，第一加載分配梁和兩個第二加載分配梁上均設置有兩個傳力連接件，所述傳力連接件由兩塊鋼板和一根鋼柱焊接而成，所述傳力連接件的其中一塊鋼板上開設有螺孔，傳力連接件通過螺栓分別與第一加載分配梁、第二加載分配梁固定連接。

進一步，所述第一加載分配梁和兩個第二加載分配梁制作所用工字鋼的寬度大于試樣安裝裝置的厚度。

進一步，所述試樣安裝裝置的兩塊鋼板的邊緣對應設置有若干等間距分布的螺孔，試樣安裝裝置的兩塊鋼板通過螺栓穿過螺孔固定連接在一起。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型提供的地下洞室相似模擬實驗裝置，結構簡單，安全可靠，使用方便，而且高載荷下穩壓效果好。使用該裝置能夠在科學研究和解決隧道工程實際問題方面進行室內相似模型試驗，為試驗提供可靠試驗數據。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1中傳力連接件的結構示意圖。

其中，1、試樣安裝裝置，2、縱梁，3、橫梁，4、底座，5、第一液壓式千斤頂，6、第二液壓式千斤頂，7、第一加載分配梁，8、第二加載分配梁，9、傳力連接件，9-1、鋼板，9-2、鋼柱。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本實用新型進行詳細說明。

參見圖1和圖2，本實用新型實施例的地下洞室相似模擬試驗裝置，包括反力架、載荷施加裝置和試樣安裝裝置1；試樣安裝裝置1為兩塊相間隔一定距離并固定在一起的鋼板，其中一塊鋼板中間開設有方形或圓形洞；反力架包括兩個縱梁2、設置于兩個縱梁2之間可上下移動的橫梁3以及用于將兩個縱梁2固定的底座4；載荷施加裝置包括設置于試樣安裝裝置1上方的第一液壓式千斤頂5、設于試樣安裝裝置1左右兩側的第二液壓式千斤頂6，第一液壓式千斤頂5固定在橫梁3上，兩個第二液壓式千斤頂6固定在縱梁2上，第一液壓式千斤頂5與試樣安裝裝置1之間還設置第一加載分配梁7，第二液壓式千斤頂6與試樣安裝裝置1之間還設置第二加載分配梁8，第一加載分配梁7的長度方向與第二加載分配梁8的長度方向垂直。