[實用新型]一種模擬巖石瞬態釋放壓力的裝置

有效

• 申請號: 202220240067.2
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN217111844U
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 祝方才;羅睿;尚亞新;何文;劉冬
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學;中鐵北京工程局集團第二工程有限公司
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 劉翔

本實用新型公開了一種模擬巖石瞬態釋放壓力的裝置，包括裝置底座；設于裝置底座外框架上的加載板；設于裝置底座上方的液壓油缸和油囊；設于裝置底座上方的止回閥和電磁閥，所述止回閥和電磁閥在液壓油路內并聯，電磁閥連接一個定時開關；與現有技術相比，本實用新型的優點在于，建立巖石壓力瞬間釋放物理仿真模型，有助于對巖壓力變化的規律性的研究與認識；另外本裝置在實驗進行過程中，打開油囊開關后，油囊進行卸壓，另外兩側可以繼續進行加載，不需要暫停實驗，保障了加載實驗的連續性；而電磁閥通過定時開關控制，能夠滿足油囊加壓到不同的時刻后裝置自動再進行卸壓，操作方便。

技術領域

本實用新型涉及一種土木工程中瞬態釋放壓力裝置，具體說是一種模擬巖石瞬態釋放壓力的裝置，屬于土木工程科研儀器領域。

背景技術

隨著經濟社會的發展和進步，城市軌道交通也得到迅速發展，尤以城市地鐵最為顯著。而城市地鐵大都跨越建筑物密集、人口集中的城區，施工過程中的地層變形對既有建筑物或構筑物的安全以及人們正常的生產生活有著不可避免的影響。且隨著科學技術和經濟的發展，地鐵隧道工程的建設將呈現井噴式發展，對施工安全與隧道結構設計亦會提出更高的標準與要求，使設計與施工更先進化和經濟化；力學加載環境更為復雜，到目前為止，人們對巖壓力變化的規律性的研究與認識相對不足，而針對隧道開挖過程中圍巖壓力變化的規律性研究無疑能從機理上更科學的認識和解釋隧道力學原理，從而為實際地鐵工程建設提供更科學合理的指導，適應時代的要求。

地球表面由一層厚約60-120公里的巖石覆蓋，巖石作為地殼分布最為廣泛的天然材料，與土木、采礦、水利等工程領域息息相關，現有的關于隧道開挖過程模擬的模型試驗研究大都為以巖石介質為主山嶺隧道。隧道開挖的過程其實就是一種瞬態釋放壓力的過程，為模擬這個過程，并對該過程進行科學研究，現有技術一般通過模擬巖石壓力瞬間釋放的過程，研究巖石卸載后的破壞特征和破壞規律，建立巖石壓力瞬間釋放物理仿真模型的技術尚待完善；而現有技術常使用傳統的實驗方式建立巖石壓力瞬間釋放物理仿真模型，所用裝置的結構復雜，操作繁瑣，實驗的連續性不能保證，也未能實現裝置在設定時間內自動進行卸壓。

公開號為CN109269891A的發明創造公開了一種適用于假三軸試驗機的真三軸加載裝置及試驗方法，所述加載裝置包括第二主應力加載裝置、第三主應力加載裝置和監測裝置，第二主應力加載裝置包括加載基座、液壓油缸、導桿和第二承壓板；第三主應力加載裝置包括滑動承壓板、固定載荷轉換塊、滑動載荷轉換塊和第三承壓板；其中導桿穿過滑動承壓板，滑動承壓板上分別設置有固定載荷轉換塊和滑動載荷轉換塊；加載裝置未設有定時裝置，無法在設定時間內自動進行卸壓。

實用新型內容

本實用新型的目的正是針對上述現有技術所存在的狀況，提供了研究巖石卸載后的破壞特征和破壞規律、保障加載實驗的連續性、能在設定時間內自動進行卸壓的一種模擬巖石瞬態釋放壓力的裝置。

實用新型內容具體如下文：

為了解決上述技術問題，本實用新型提供的一種模擬巖石瞬態釋放壓力的裝置，包括裝置底座；設于裝置底座外框架上的加載板；設于裝置底座上方的液壓油缸和油囊；設于裝置底座上方的止回閥和電磁閥，所述止回閥和電磁閥在液壓油路內并聯，電磁閥連接一個定時開關。

進一步地，所述加載板由剛板制成，主要采用45號剛，由于45號剛的硬度高，承受壓力的能力大，機械性能好。

進一步地，所述裝置底座上設有實驗試塊，實驗試塊與油囊緊貼。

進一步地，所述液壓油缸連接三通接頭一中間的接口，三通接頭一的旁側接口處設有止回閥，另一旁側接口處設有電磁閥，止回閥和電磁閥又分別連接三通接頭二的旁側接口，所述三通接頭二的中間接口連接油囊。

進一步地，所述油囊以及液壓油缸與三通接頭的中間接口的連接處設有液壓橡膠管，液壓橡膠管耐腐蝕且節能效果明顯，穩定的輸送液壓油。