[發明專利]適用于巖石破碎機理研究的室內模型測試裝置

有效

• 申請號: 202011503806.4
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112665963B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 劉永;賈茁;陳亮;劉文強;林永星;莫林飛;李超;張佳文
• 申請（專利權）人: 中鐵十六局集團有限公司;杭州浙科大科技有限公司
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00;G01N3/02
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種適用于巖石破碎機理研究的室內模型測試裝置，所述裝置包括試驗箱、固定支架、試驗盒、伺服作動器、電動機、布鉆器、螺紋止水管、水泵和恒溫水箱；所述固定支架上安裝試驗箱，所述試驗箱上布設兩套驅動電機，試驗箱底部布設液壓升降器，每個液壓升降器與軌道塊連接，軌道塊與導軌拼縫銜接；試驗箱與螺紋止水管通過螺紋連接，試驗盒采用無頂蓋設置，四側設有鋼板；所述伺服作動器與傳力件連接，所述傳力件設有彈簧卡扣，彈性卡扣與布鉆器連接，所述布鉆器位于所述試驗盒中試樣放置工位的上方。本發明可以進行多種影響因素下巖石破碎試驗，提高試驗操作的便捷性，具有操作方便、效率高的特點。

技術領域

本發明涉及適用于巖石破碎機理研究的室內模型測試裝置，適用于巖石破碎，屬建土工程技術領域。

背景技術

巖石破碎理論的研究對于巖層開挖有著重要的意義，在基坑開挖和煤礦石開挖過程中起著重要的指導作用，因此必須對巖石的破碎因素進行試驗研究并指導實際工程。現有的專利中涉及巖石破碎的專利較少，且相關中采用的巖石破碎裝置和方法主要存在如下問題：1)采用鉆頭形式單一，鉆頭的數量和間距往往不可調整；2)相關裝置未涉及可以開展有水環境下的巖石破碎試驗；3)試樣移動到試驗臺上費時費力，對于大尺寸巖樣尤為突出；4)加載方式單一，沒有實現動靜復合加載。

發明內容

為了克服上述不足和更好開展巖石破碎規律的研究，本發明提供了一種適用于巖石破碎機理研究的室內模型測試裝置，可以進行多種影響因素下巖石破碎試驗，提高試驗操作的便捷性，具有操作方便、效率高的特點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種適用于巖石破碎機理研究的室內模型測試裝置，所述裝置包括試驗箱、固定支架、試驗盒、伺服作動器、電動機、布鉆器、螺紋止水管、水泵和恒溫水箱；所述固定支架上安裝試驗箱，所述試驗箱上布設兩套驅動電機，一套驅動電機通過繩索繞過定滑輪連接吊門上的吊鉤，另外一套驅動電機通過繩索繞過定滑輪與試驗盒上吊鉤相連，所述吊門通過轉軸與試驗箱連接，吊門繞轉軸旋轉可以完成吊門的開關，當吊門完全打開時，吊門側邊與試驗箱側邊相接觸且吊門底部與試驗箱的底部齊平，吊門與大地良好接觸，避免吊門懸空不利于受力；

試驗箱底部布設液壓升降器，每個液壓升降器與軌道塊連接，軌道塊與導軌拼縫銜接，液壓升降器達到上升極限時軌道塊與軌道向齊，液壓升降器達到下降極限時與滾輪脫離，當脫離時試驗盒自由重力壓在試驗箱內室的底部；

試驗箱與螺紋止水管通過螺紋連接，通過旋轉螺紋止水管實現在試驗箱中前進和后退；螺紋止水管一端設有環狀的止水頭，螺紋止水管的管頭和止水頭為弧形，所述螺紋止水管另一端與保溫水管連接，所述保溫水管通過水泵與恒溫水箱連通；

試驗盒采用無頂蓋設置，四側設有鋼板；所述試驗盒包括隔熱板、滾輪、排水孔和橡膠止水條，試驗盒底部與隔熱板采用膠結，橡膠止水條與止水頭連接，滾輪位于導軌上；

所述伺服作動器與傳力件連接，所述傳力件設有彈簧卡扣，彈性卡扣與布鉆器連接，所述布鉆器位于所述試驗盒的試樣放置工位的上方。

進一步，所述吊門打開角度為0°～90°，當吊門打開至90°時，吊門側邊與試驗箱側邊相接觸且吊門與試驗箱的底部齊平。避免吊門懸空不利于受力。

再進一步，所述導軌包括A導軌和B導軌，所述A導軌在試驗盒底部，B導軌在吊門上，當吊門打開至90°時，A導軌與B導軌齊平。

更進一步，所述B導軌帶有坡度，在自由重力下試驗盒可以在導軌上滑出試驗箱，所述A導軌左側設有空腔，便于B導軌可以完成旋轉；所述B導軌右側設有帶有直角，吊門完全開啟后可以實現A導軌和B導軌無空擋銜接。

所述布鉆器包括A布鉆器和B布鉆器所述A布鉆器和B布鉆器上的鉆孔布置可以自行定制，二者不是同等大小，避免拼縫位于傳力件中間，且各有兩個凹槽與傳力器上彈簧卡扣對應，傳力器和布鉆器凹凸形設計。