[發(fā)明專利]一種模擬爆破開挖對邊坡影響的試驗裝置及試驗方法

有效

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• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN108331042B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設計）人: 何理;鐘冬望;黃雄;宋琨;李琳娜;司劍峰;涂圣武
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 武漢泰山北斗專利代理事務所(特殊普通合伙) 42250
• 代理人: 程千慧

1.一種模擬爆破開挖對邊坡影響的試驗裝置，其特征在于，所述試驗裝置包括模擬邊坡模型(2)，所述模擬邊坡模型(2)在高度方向上具有多個臺階子坡，在所述模擬邊坡模型(2)的最底部的臺階子坡的臺階面上布設有多個炮孔(3)，每一個所述炮孔(3)內填裝有炸藥包(1)，每一個所述炸藥包(1)均通過數(shù)碼電子雷管與起爆裝置(15)連接；

為所述模擬邊坡模型(2)還布置有預應力加載試驗裝置和量測裝置，其中，所述預應力加載試驗裝置用于向所述模擬邊坡模型(2)施加預應力，所述量測裝置用于對所述模擬邊坡模型(2)進行爆破試驗時的響應變量進行量測。

2.如權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于，所述模擬邊坡模型(2)的臺階子坡的數(shù)量為3-7個，每一個所述臺階子坡的坡面角度為45°-70°；以及，所述多個炮孔(3)在所述模擬邊坡模型(2)的最底部的臺階子坡的臺階面上呈梅花形布置。

3.如權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于，在所述模擬邊坡模型(2)最底部的臺階子坡的四周側面均布置有所述預應力加載試驗裝置，對于所述臺階子坡的每一個側面，所述預應力加載試驗裝置包括一個橡膠墊片(4)、一個槽鋼擋板(5)，多個千斤頂墊片(7)和與所述千斤頂墊片(7)數(shù)量相同的多個千斤頂(6)，在所述臺階子坡的每一個側面由內向外鋪設有橡膠墊片(4)和槽鋼擋板(5)，每一個所述千斤頂(6)通過一個對應的千斤頂墊片(7)設置于所述槽鋼擋板(5)的外側，通過所述千斤頂(6)為所述臺階子坡的側面施加預應力。

4.如權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于，在所述模擬邊坡模型(2)的兩側面上涂有等間距的系列水平線和等間距的系列垂直線，將所述模擬邊坡模型(2)整體劃分為多個空間網(wǎng)格巖體。

5.如權利要求4所述的試驗裝置，其特征在于，所述量測裝置包括加速度采集模塊、攝影模塊和聲波測量模塊；

所述加速度采集模塊，用于在模擬爆破開挖的過程中，采集所述模擬邊坡模型(2)的每一個臺階子坡坡腳處質點的加速度；

所述攝影模塊，用于拍攝模擬爆破開挖過程中所述模擬邊坡模型(2)在不同位置的影像；

所述聲波測量模塊，用于測量模擬爆破開挖后所述模擬邊坡模型(2)的每一個所述空間網(wǎng)格巖體的縱波速度。

6.如權利要求5所述的試驗裝置，其特征在于，所述加速度采集模塊包括多個加速度傳感器(8)，在所述模擬邊坡模型(2)的每一個臺階子坡坡腳處布置一個加速度傳感器(8)，每一個所述加速度傳感器(8)的X方向指向所述炸藥包(1)所在的方向，每一個所述加速度傳感器(8)均通過數(shù)據(jù)采集儀(9)與計算機(14)連接。

7.如權利要求5所述的試驗裝置，其特征在于，所述攝影模塊為高速攝影儀(10)，其架設于所述模擬邊坡模型(2)的其中一個側面的固定距離處，所述高速攝影儀(10)的攝影方向正對所述模擬邊坡模型(2)的該側面的系列水平線和系列垂直線，其攝影范圍覆蓋所述模擬邊坡模型(2)的所述側面的全部區(qū)域，所述高速攝影儀(10)的觸發(fā)線路通過降壓電路(11)與起爆裝置(15)連接，以及其視頻傳輸線路通過數(shù)據(jù)線與計算機(14)連接。

8.如權利要求5所述的試驗裝置，其特征在于，所述聲波測量模塊為聲波換能器(12)，所述聲波換能器(12)為圓盤型換能器，其包括一個發(fā)射換能器和一個接收換能器，所述發(fā)射換能器和所述接收換能器分別布設于所述模擬邊坡模型(2)上同一個空間網(wǎng)格巖體的兩側面，所述聲波換能器(12)通過數(shù)據(jù)線與聲波測試儀(13)連接。