深埋隧洞冲击地压模拟试验系统及其试验方法

摘要

本发明公开了一种可以使试件在高应力条件下承受冲击荷载，并在试件破坏过程中迅速补充能量，进行大比例尺模型试验的深埋隧洞冲击地压模拟试验系统及其试验方法。其特征在于包括试件加载盒、类梯形试件、加载油缸、液压泵站、底座、反力钢绞线、门式框架、冲击重块和提升装置；所述的试件加载盒，包括U型槽、三棱柱垫块、加载垫块、侧挡板；由于本发明仅取围岩的一部分进行分析，相对于现有全断面模型试验装置，可以开展超大比例尺的模型试验。本发明通过加载油缸和反力钢绞线对试件施加压力，通过冲击重块对试件施加冲击荷载，试件在高应力及冲击扰动条件下破坏，在这个过程中反力钢绞线由于弹性作用瞬间收缩，对试件迅速进行补充加载，较好的模拟了冲击地压的发生条件。

主权项

一种深埋隧洞冲击地压模拟试验系统，其特征在于，包括试件加载盒、类梯形试件、加载油缸、液压泵站、底座、反力钢绞线、门式框架、冲击重块和提升装置；所述的试件加载盒，包括U型槽、三棱柱垫块、加载垫块、侧挡板；U型槽为整体结构，包括底板和两个侧壁；三棱柱垫块两个直角面分别与U型槽的底板和侧壁内表面接触，其斜面倾角与类梯形试件两个斜面倾角匹配；加载垫块下表面为圆弧形与类梯形试件上表面接触，两侧设有竖直通孔；侧挡板固定在U型槽的前后两侧；所述的类梯形试件，上下表面为同轴圆弧面，左右侧面的延伸线通过上述圆弧面的轴线，前后侧面垂直于水平面，左右侧面与三棱柱垫块斜面接触，前后侧面与侧挡板内表面接触，四个侧面均涂有润滑材料；所述的加载油缸，一端支撑在底座上，另一端对试件加载盒施加压力；所述的反力钢绞线，共有两排，其中任意一条的一端固定在底座上，另一端通过卡具固定在试件加载盒的加载垫块上；所述的冲击重块，用于对岩样试件施加冲击荷载，其重量和高度均可调节；所述的提升装置，固定在门式框架上，用于提起和释放冲击重块。