[實用新型]一種圓盤旋轉試驗裝置

有效

• 申請號: 201921868856.5
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN212059672U
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 張傳慶;劉小巖;高陽;周輝;郭宇航;盧景景
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/26
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本實用新型涉及一種圓盤旋轉試驗裝置。該試驗裝置的試樣套筒固定設置在外反力框架中，兩個加載板分別蓋設在試樣套筒的軸向兩端的內部，第一加載桿的下端固定設置在位于上方的加載板上，第一加載桿的上端與軸向加載機構的輸出端連接；第一錐齒輪活動設置在第一加載桿上；第二加載桿的上端固定設置在位于下方的加載板上，第二加載桿的下端可轉動地設置在外反力框架的底部中，第二錐齒輪活動套裝在第二加載桿上，驅動機構的輸出端可同時驅動第一錐齒輪和第二錐齒輪反向轉動。本實用新型可以在室內實現對于活動斷層錯動物理過程的模擬，降低了測量加固操作的人力物力成本。

技術領域

本實用新型屬于巖石試驗技術領域，尤其涉及一種圓盤旋轉試驗裝置。

背景技術

地下工程結構如引水隧洞、公路隧洞的修建，不可避免的穿越斷層面，其中因地應力的復雜組合造成了斷層在錯動過程中存在扭轉的運動形式，巖體工程模型試驗是以相似理論為基礎，通過在比例縮小的模型試件中進行加載、開挖等操作，模擬工程現場隧道(洞)所處的應力狀態、開挖等條件，監測試件在給定條件下的變形與位移特征、應力分布、破壞形態和破壞機制等，從而為工程現場隧道(洞)的開挖施工及支護設計提供指導和借鑒。因此，模型試驗被廣泛應用于巖體工程(隧道(洞)、巷道等)的施工和研究中。

地應力效應下扭性斷層，如何有效模擬其扭轉錯動的位移場對于隧洞的設計至關重要，如何將巖土試樣施加軸向荷載和側限約束，同時保證巖土試樣僅僅在需要的地方產生扭轉位移，從而模擬某段活動斷裂帶地質體的三向受力狀態及其在軸向載荷作用下的扭轉錯動和斷裂的過程。

在上述過程中，需要解決如何同時保證軸向荷載和圍壓荷載的施加，且在試樣加載過程中實現扭轉，完成模擬過程，達到預期模型試驗效果的問題。

實用新型內容

針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供一種圓盤旋轉試驗裝置。

本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：

一種圓盤旋轉試驗裝置，所述試驗裝置包括：

外反力框架；

試樣套筒，所述試樣套筒固定設置在所述外反力框架中，所述試樣套筒的軸向沿豎向設置，所述試樣套筒的軸向兩端貫通；

加載板，所述加載板設置有兩個，兩個所述加載板分別蓋設在所述試樣套筒的軸向兩端的內部，兩個所述加載板和所述試樣套筒圍成一個用于放置試樣的容腔；

第一加載桿，所述第一加載桿的下端固定設置在位于上方的所述加載板上，所述第一加載桿的上端活動穿過所述外反力框架，所述第一加載桿的上端與設置在所述外反力框架頂部的軸向加載機構的輸出端連接；

第一錐齒輪，所述第一錐齒輪位于所述外反力框架內，所述第一錐齒輪活動設置在所述第一加載桿上，所述第一錐齒輪可與所述第一加載桿同步轉動，且，所述第一加載桿在所述第一錐齒輪內軸向滑動；

第二加載桿，所述第二加載桿的上端固定設置在位于下方的所述加載板上，所述第二加載桿的下端可轉動地設置在所述外反力框架的底部中；

第二錐齒輪，所述第二錐齒輪位于所述外反力框架內，所述第二錐齒輪活動套裝在所述第二加載桿上，所述第二錐齒輪可與所述第二加載桿同步轉動；

驅動機構，所述驅動機構的輸出端可同時驅動所述第一錐齒輪和所述第二錐齒輪反向轉動。

進一步地，所述驅動機構包括：

齒輪箱，所述齒輪箱固定設置在所述外反力框架的一側；

錐形齒輪，所述錐形齒輪相對設置有兩個，兩個所述錐形齒輪分別和所述第一錐齒輪和所述第二錐齒輪嚙合，兩個所述錐形齒輪均可轉動地設置在所述齒輪箱上；