全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统，包括对模型试件进行加载的三轴加载装置、数据自动采集分析装置、动力系统以及控制系统；三轴加载装置包括试验台架、垂直加载系统、水平前后加载系统和水平左右加载系统，垂直、水平前后和水平左右加载系统对模型试验体施加三向压力；试验台架具有支撑，固定，提供反力的作用；数据自动采集分析装置包括埋设在模型试件内的光纤传感器、光纤监测系统、微型压力盒和应变砖，可实现模型应力、位移、渗压等多场信息的采集，由计算机程序实现信息实时自动采集，实现对多物理场信息的实时数据录入、分析、绘图及预警处理；动力系统为试验的进行提供所需的动力；控制系统控制垂直、水平前后和水平左右加载系统的加载力以及控制试验台架。

Model test system of fully automatic true three axis tunnel and underground engineering

The invention discloses an automatic test system model of three axle of tunnel and underground engineering, including three axial loading device, the model specimens were loaded automatic data acquisition and analysis device, power system and control system; three axis loading device which comprises a test bench, a vertical loading system, loading system and the level of the level before and after about loading system, the vertical and horizontal and horizontal loading system before and after the experiment on the model is applied to the three body pressure; test bench with fixed support, provide counter force; automatic acquisition and analysis device including embedded in the model specimen in the optical fiber sensor, the optical fiber monitoring system, micro pressure box and strain brick data can be. The model of stress, displacement, seepage pressure and other multi field information collection, by the computer program to achieve real-time automatic collection of information, to realize the multi physical field information Data input, analysis, drawing and warning processing; power system needed to power the test; control system to control the vertical and horizontal and horizontal loading system and loading force and control test bench.

【技术实现步骤摘要】
全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统
本专利技术公开了一种全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统。
技术介绍
随着能源工程和交通工程的飞速发展，隧道及地下工程数量越来越多，规模也越来越大，随之而来会遇到难度越来越大的工程建设。隧道及地下工程施工过程中经常遭遇断层、溶洞、暗河等不良地质，由于水体对岩石的物理、化学作用，使得隧道围岩等级发生骤降，当隧道施工至含水体所处区域时，原支护设计难以维持围岩稳定性，隧道内极易发生塌方和突水突泥灾害。隧道突涌水灾害会造成工期延误、机械设备损坏、投资费用增加，同时对现场施工人员的生命安全构成巨大威胁。因此，隧道突水突泥灾害前兆信息的判识，对于富水隧道突水突泥预警至关重要，为隧道及地下工程的安全建设施工有重大意义。因此，对于富水隧道动力灾变力学机制的研究以及突水动力灾害演变过程的描述至关重要。地下工程模型试验是对地下工程进行仿真模拟，指导地下工程设计和施工的一种有效的方法和手段，可以形象地模拟隧道及地下工程所处的原岩应力状态、开挖和支护等，由于可以在试件中预埋各种监测原件，可以方便的改变加载条件和开挖条件，通过监测装置获得试件内应力，应变等参量的变化，本文档来自技高网...

【技术保护点】
全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统，其特征在于，包括对模型试件进行加载的三轴加载装置、数据自动采集分析装置、动力系统以及控制系统；所述的三轴加载装置包括试验台架、垂直加载系统、水平前后加载系统和水平左右加载系统，垂直、水平前后和水平左右加载系统对模型试验体施加三向压力；更好的还原岩石块实际受力状态，所述的试验台架具有支撑，固定，提供反力的作用；所述的数据自动采集分析装置包括埋设在模型试件内的微型光纤传感器、光纤监测系统、微型压力盒和应变砖，可实现模型应力、位移、渗压等多场信息的采集，由计算机程序实现信息实时自动采集，实现对多物理场信息的实时数据录入、分析、绘图及预警处理；所述的动力系统为试...

【技术特征摘要】
1.全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统，其特征在于，包括对模型试件进行加载的三轴加载装置、数据自动采集分析装置、动力系统以及控制系统；所述的三轴加载装置包括试验台架、垂直加载系统、水平前后加载系统和水平左右加载系统，垂直、水平前后和水平左右加载系统对模型试验体施加三向压力；更好的还原岩石块实际受力状态，所述的试验台架具有支撑，固定，提供反力的作用；所述的数据自动采集分析装置包括埋设在模型试件内的微型光纤传感器、光纤监测系统、微型压力盒和应变砖，可实现模型应力、位移、渗压等多场信息的采集，由计算机程序实现信息实时自动采集，实现对多物理场信息的实时数据录入、分析、绘图及预警处理；所述的动力系统为试验的进行提供所需的动力；所述的控制系统控制垂直、水平前后和水平左右加载系统的加载力以及控制试验台架。2.如权利要求1所述的全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统，其特征在于，所述的试验台架包括圆弧形外部支架、底盘和开关门支架；所述外部支架的上方通过上主板与垂直加载系统连接，外部支架的左右方分别通过左主板和右主板与水平左右加载系统相连。所述的开关门支架和圆弧形外部支架横跨在所述的底盘上，在所述的底盘上设有一个托盘，所述的托盘在驱动装置的驱动下升降模型试件运到指定的位置；所述的开关门支架，包括一个开关门，所述的开关门在驱动装置的驱动下可以自动开启或者关闭；且水平后加载系统安装在开关门上，所述的开关门通过主板与开关门支架相连。3.如权利要求2所述的全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统，其特征在于，所述的开关门支架还包括一个结构框架、载重轮车、液压控制系统，在所述的结构框架的顶部设有一个滑动轨道，所述的载重轮车在液压控制系统的控制下沿着所述的滑动轨道来回滑动；且载重轮车通过连接件连接开关门，带动开关门来回滑动，所述的开关门的底部相对于所述的结构框架悬空；且所述的结构框架上安装有感应器；将试件移于模拟试验装置内后，所述的感应器发送信号给控制器，所述的控制器控制液压控制系统控制开关门自动关闭。4.如权利要求3所述的全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统，其特征在于，所述的载重轮车包括一个车体，在所述的车体通过滑轮固定板连接四个滚轮；滑轮固定板用于固定滚轮，在所述的车体内设有加固块，所述的加固块的底部安装固定架，所述的固定架连接开关门。5.如权利要求3所述的全自动真三轴隧道及地下工程模型试验系统，其特征在于，所述的滑动轨道为V型滑动轨道，所述的V型滑动轨道上具有刻度线，可以用来控制门的开关幅度。6.如权利要求3所述的全自...

【专利技术属性】
技术研发人员：李利平，王美霞，袁永才，李术才，刘聪，王浩，胡慧江，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37