[發明專利]巖體結構面現場水力耦合直剪試驗結構裝置及構建方法

有效

• 申請號: 201611048698.X
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106596290B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 鄔愛清;張宜虎;王媛;劉元坤;鐘作武;范雷;盧波;熊詩湖;唐愛松;韓曉玉;黃書嶺;龐正江;楊宜;謝斌
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰;李滿

1.一種巖體結構面現場水力耦合直剪試驗結構裝置，其特征在于，它包括筒式鋼結構高水壓試驗艙、傳力鋼板(3)、扁平千斤頂(8)、用于安裝試驗巖體的剪切盒(4)、位于剪切盒(4)兩側且固定在筒式鋼結構高水壓試驗艙底部的兩個反力支撐鋼板(6)、固定在筒式鋼結構高水壓試驗艙頂部內側上的第一傳立柱(5)、設置在第一傳立柱(5)底部與剪切盒(4)頂部之間的試驗艙內豎向千斤頂(11)、頂端與試驗室頂面(29)連接的第二傳立柱(5.1)、設置在筒式鋼結構高水壓試驗艙頂部外側與第二傳立柱(5.1)底端之間的艙外反力千斤頂(23)；所述筒式鋼結構高水壓試驗艙外還設有法向荷載控制系統(27)、差異式油壓倍增器(26)、剪切荷載控制系統(28)；

所述兩個反力支撐鋼板(6)與剪切盒(4)的下部側面之間均設置有傳力鋼板(3)，所述剪切盒(4)的上部側面與一個反力支撐鋼板(6)之間設置有扁平千斤頂(8)，所述法向荷載控制系統(27)的液壓接口連接差異式油壓倍增器(26)的第一液壓接口，試驗艙內豎向千斤頂(11)的進油口通過艙內試驗豎向加壓系統管路(17)的進油管連接差異式油壓倍增器(26)的第二液壓接口，試驗艙內豎向千斤頂(11)的出油口通過艙內試驗豎向加壓系統管路(17)的出油管接出筒式鋼結構高水壓試驗艙外，扁平千斤頂(8)的進油口通過艙內試驗切向加壓系統管路(18)的進油管連接剪切荷載控制系統(28)的液壓接口，扁平千斤頂(8)的出油口通過艙內試驗切向加壓系統管路(18)的出油管接出筒式鋼結構高水壓試驗艙外，艙外反力千斤頂(23)的進油口通過艙外豎向荷載加壓管路(19)的進油管連接差異式油壓倍增器(26)的第三液壓接口，艙外反力千斤頂(23)的出油口連接艙外豎向荷載加壓管路(19)的出油管，筒式鋼結構高水壓試驗艙內設有試驗艙充水管(24)和數據采集通訊總成(25)，所述筒式鋼結構高水壓試驗艙的頂部還設有試驗艙排氣管(20)，試驗艙充水管(24)和試驗艙排氣管(20)接出筒式鋼結構高水壓試驗艙外；

所述剪切盒(4)的頂面設有滾軸排(9)，滾軸排(9)上設有鋼墊板(10)，滾軸排(9)上的鋼墊板(10)能與試驗艙內豎向千斤頂(11)的底部貼合；

所述滾軸排(9)上的鋼墊板(10)上設有水下位移傳感器(13)，剪切盒(4)頂部側面也設有水下位移傳感器(13)，水下位移傳感器(13)的信號輸出端連接數據采集通訊總成(25)的信號輸入端。

2.根據權利要求1所述的巖體結構面現場水力耦合直剪試驗結構裝置，其特征在于：所述試驗室頂面(29)與第二傳立柱(5.1)頂部之間設有鋼墊板(10)，第二傳立柱(5.1)底部與艙外反力千斤頂(23)之間也設有鋼墊板(10)，第一傳立柱(5)的底部與試驗艙內豎向千斤頂(11)之間也設有鋼墊板(10)。

3.根據權利要求1所述的巖體結構面現場水力耦合直剪試驗結構裝置，其特征在于：所述筒式鋼結構高水壓試驗艙頂部外側固定有艙外千斤頂定位鋼板(21)，所述艙外反力千斤頂(23)的底部安裝在艙外千斤頂定位鋼板(21)上。

4.根據權利要求1所述的巖體結構面現場水力耦合直剪試驗結構裝置，其特征在于：所述筒式鋼結構高水壓試驗艙頂部內側上固定有艙內千斤頂定位鋼板(12)，第一傳立柱(5)的頂部安裝在艙內千斤頂定位鋼板(12)上。

5.根據權利要求1所述的巖體結構面現場水力耦合直剪試驗結構裝置，其特征在于：所述筒式鋼結構高水壓試驗艙的底部設置在混凝土底板(1)上。

6.根據權利要求1所述的巖體結構面現場水力耦合直剪試驗結構裝置，其特征在于：所述筒式鋼結構高水壓試驗艙包括鋼蓋板(16)、鋼底板(2)和多個環形鋼構件(14)，所述多個環形鋼構件(14)同軸搭建形成筒式鋼結構高水壓試驗艙的側壁，相鄰兩個環形鋼構件(14)之間通過定位螺栓(15)固定連接，相鄰兩個環形鋼構件(14)之間設有止水密封條(22)；最頂部的環形鋼構件(14)通過定位螺栓(15)與鋼蓋板(16)固定連接，最頂部的環形鋼構件(14)與鋼蓋板(16)之間設有止水密封條(22)，最底部的環形鋼構件(14)通過定位螺栓(15)與鋼底板(2)固定連接，最底部的環形鋼構件(14)與鋼底板(2)之間設有止水密封條(22)。