[發(fā)明專利]用于高地應(yīng)力-高滲壓下隧道突水模型試驗(yàn)系統(tǒng)及其方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201610144469.1 | 申請(qǐng)日： | 2016-03-14 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN105738216B | 公開(kāi)（公告）日： | 2019-02-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 楊為民;楊昕;王康;李利平;王浩 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 山東大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G01N3/12 | 分類號(hào)： | G01N3/12 |
| 代理公司： | 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221 | 代理人： | 張勇 |
| 地址： | 250061 山東*** | 國(guó)省代碼： | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說(shuō)明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 高地 應(yīng)力 壓下 隧道 模型 試驗(yàn) 系統(tǒng) 及其 方法 | ||
1.用于高地應(yīng)力-高滲壓下隧道突水模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：包括用以模擬隧道模型開(kāi)挖的主箱體，所述主箱體為整體式結(jié)構(gòu)，放置在底座上，所述底座的兩對(duì)側(cè)固定在兩滑軌上，兩個(gè)所述滑軌之間設(shè)有呈“П”型結(jié)構(gòu)的反力架，所述反力架兩支腳的底端以可拆卸的方式固定在所述滑軌上；所述反力架的頂梁與加載系統(tǒng)的頂端固定連接；
所述主箱體內(nèi)部設(shè)有信息監(jiān)測(cè)元件，所述加載系統(tǒng)和所述信息監(jiān)測(cè)元件均與監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)連接；所述監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)控制所述加載系統(tǒng)對(duì)所述主箱體中的模型材料施加地壓和滲壓；
所述反力架為一個(gè)或多個(gè)，所述加載系統(tǒng)包括若干均勻布置在所述反力架頂梁上的液壓千斤頂，所述主箱體的頂部設(shè)有可豎向移動(dòng)的加載水箱，所述加載水箱的頂部設(shè)有連接加壓泵的注水管、底部設(shè)有若干用以模擬滲壓的出水孔；
所述加載水箱的頂部為可拆卸的蓋板，所述水箱內(nèi)均勻設(shè)有若干用以支撐所述蓋板的支撐柱；
所述主箱體的前壁和/或后壁上設(shè)有箱體預(yù)留口，洞口部件的外部形狀與所述箱體預(yù)留口的形狀匹配，所述洞口部件的內(nèi)部設(shè)有所需形狀的洞口預(yù)留口，所述洞口部件在所述箱體預(yù)留口處與所述主箱體可拆卸的連接；
所述監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)控制所述液壓千斤頂通過(guò)所述加載水箱對(duì)模型材料施加壓力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高地應(yīng)力的模擬，所述監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)通過(guò)控制所述加壓泵輸出至所述水箱中的水量實(shí)現(xiàn)高滲壓的模擬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高地應(yīng)力-高滲壓下隧道突水模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述反力架通過(guò)螺栓與所述滑軌固定連接；所述反力架支腳的底端設(shè)有滑輪，所述滑輪通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高地應(yīng)力-高滲壓下隧道突水模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述加載水箱與所述主箱體密封接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高地應(yīng)力-高滲壓下隧道突水模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述加載水箱的蓋板上設(shè)有用以監(jiān)測(cè)水壓的水壓表。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高地應(yīng)力-高滲壓下隧道突水模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述主箱體的前壁和/或后壁上預(yù)留隧道洞口；所述主箱體的側(cè)壁上設(shè)有懸浮玻璃窗。
6.一種使用權(quán)利要求5所述的用于高地應(yīng)力-高滲壓下隧道突水模型試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1：反力架沿滑軌移動(dòng)，離開(kāi)主箱體的上方位置；
步驟2：取出加載水箱，向所述主箱體內(nèi)填充模型材料；
步驟3：將加載水箱置于試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜕?，移?dòng)所述反力架返回至所述主箱體的上方，將所述反力架與所述滑軌固定連接；
步驟4：通過(guò)注水管向水箱中注水，監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)加壓泵使水壓達(dá)到設(shè)定要求，監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)通過(guò)逐級(jí)加載的方式控制液壓千斤頂對(duì)加載水箱施加作用力，直至達(dá)到設(shè)定的地應(yīng)力條件；
步驟5：在預(yù)留隧道洞口處對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行開(kāi)挖，通過(guò)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)變、壓力、位移的監(jiān)測(cè)。
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