[發明專利]一種巷道底板變形破壞可視化試驗系統及其試驗方法

在審

• 申請號: 202011221957.0
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112345372A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 時健;孔德森;趙明凱;滕森;張永娟;郭仁亮;鄧美旭;尤春安
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種巷道底板變形破壞可視化試驗系統，其特征在于，它由模擬試驗裝置、壓力試驗機以及光學采集系統組成；其中，所述的模擬試驗裝置包括一個單側可視的長方形立式箱體，即立式箱體的前側為部分透明的；立式箱體內裝有模擬巷道底板巖體的相似材料模型，模型上方緊貼箱體兩側各布置有加壓板，加壓板中部上方支撐有凹槽形傳力板。

2.如權利要求1所述的試驗系統，其特征在于，所述的立式箱體由廢棄的混凝土模板改造拼裝而成；箱體后側由三塊水平放置的模板長邊相接堆疊而成；箱體前側為透明平面擋板，擋板上下兩側各壓有一塊模板，前側模板、擋板以及后側模板通過高強螺栓依次緊密連接；箱體左右兩側的模板通過水平拉桿連接，并用螺母上緊固定。

3.如權利要求1所述的試驗系統，其特征在于，所述的透明平面擋板為厚度為8mm的鋼化玻璃板，以便直接觀察或采用光學試驗方法觀察荷載作用下底板巖體相似材料模型的位移狀態和變形運動規律。

4.一種如權利要求1所述的試驗系統的試驗方法，其特征在于，第一步，試驗前，預先制備好模擬底板巖體的相似材料模型，根據實驗箱可視部分的高度確定模型高度大約至箱體高度的2/3處，待模型初凝后進行養護；將處理后的模型放入前側開敞的箱體中，依次安放平面擋板、前側混凝土模板，并通過高強螺栓與后側混凝土模板連接；緊貼箱體兩側各放置有加壓板，用拉桿連接左右兩側模板并用螺母上緊固定；沿拉桿兩側放置傳力板，傳力板的槽腿支撐在加壓板中部，構成試驗裝置；第二步，將試驗裝置安放在壓力試驗機上，保證可視化一側朝外；試驗裝置固定后，將白光光源布置在試驗裝置前方45°方向上，CCD攝像頭對準試驗裝置可視化一側；第三步，準備就緒后啟動壓力試驗機，以位移模式加載；同時CCD攝像系統采集記錄整個試驗過程中底板巖體相似材料模型的變化情況，再通過配套光學采集系統獲得變形各瞬時的位移場和應變場，為研究巷道底板變形破壞的規律提供依據。