一种地下洞室模拟实验装置及实验方法制造方法及图纸

本申请公开了一种地下洞室模拟实验装置及实验方法，涉及地质工程技术领域，包括：支撑底架、调节支架；所述调节支架对称安装在支撑底架上，所述调节支架为两个，所述调节支架为工字型；所述调节支架一侧固定连接有固定块，所述调节支架和所述固定块之间设有斜撑；两个所述调节支架之间设有第一压板，所述第一压板上方设有动滑轮，所述动滑轮与所述第一压板之间通过连接块连接，所述第一压板下方设有第二压板，所述第一压板和所述第二压板之间通过弹簧连接，所述第一压板和第二压板均与所述调节支架滑动连接，所述第一压板和第二压板下方均设有气囊；能够实现模拟实验中压力的控制，提高实验精度与效率。高实验精度与效率。高实验精度与效率。

【技术实现步骤摘要】
一种地下洞室模拟实验装置及实验方法


[0001]本专利技术涉及地质工程
，尤其涉及一种地下洞室模拟实验装置及实验方法。

技术介绍

[0002]近年来我国经济建设飞速发展，对能源、交通及水利水电工程发展需求不断增加，一大批重要基础设施需要建设完善，其中地下工程占有举足轻重的地位。随着地下工程规模的逐步加大，其施工及开挖后的稳定性问题日益凸显，这也促成了地下洞室模型实验的发展。地下洞室模拟实验也解决了众多实际工程中的难题，尤其是水利水电工程地下洞室建设面临的复杂地质条件，更需要进行地下洞室模拟实验来指导帮助工程的顺利施工。随着水利水电工程规模的增长，与其相对应的地下洞室规模也向着高边墙、大跨度进行发展，开挖过程中的围岩稳定性问题获得重视，特别是面对复杂的地质条件，因此需要通过地下洞室模拟实验提供实际施工的指导和参考。但是现有的地下洞室模拟实验中一般采用后期开挖成洞的方式，这样的成洞方式存在很多问题，比如不容易控制成洞位置和尺寸，洞室形态不稳定，开挖过程不可以失误，分部开挖时对洞室本身扰动较大，影响实验效果等。在现有地下洞室模拟实验中，一般采用固定尺寸的实验架，在实验架进行测试时，根据不同的受力情况需要设计不同的实验架，使得实验成本高，此外在顶部进行测试时，顶部模拟压力情形的情形，容易出现压力难以调整的情况，影响实验模型的复用性。

技术实现思路

[0003]本申请实施例通过提供一种地下洞室模拟实验装置及实验方法，解决了现有技术中地下洞室模拟实验中压力难以调整的技术问题，实现了压力的调整与控制，提高了地下洞室模拟实验的精度和效率。
[0004]本申请实施例提供了一种地下洞室模拟实验装置及实验方法，包括：支撑底架、调节支架；所述调节支架对称安装在支撑底架上，所述调节支架为两个，所述调节支架为工字型；所述调节支架一侧固定连接有固定块，所述调节支架和所述固定块之间设有斜撑；两个所述调节支架之间设有第一压板，所述第一压板上方设有动滑轮，所述动滑轮与所述第一压板之间通过连接块连接，所述第一压板下方设有第二压板，所述第一压板和所述第二压板之间通过弹簧连接，所述第一压板和第二压板均与所述调节支架滑动连接，所述第一压板和第二压板下方均设有气囊；所述调节支架顶部对称设有定滑轮，所述定滑轮和所述动滑轮之间通过皮带连接，所述定滑轮下方通过皮带连接有配重块。
[0005]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：（1）本专利技术相对于现有技术，采用第一压板和第二压板配合控制压力，同时加入气囊对不同压力进行调整，使得模拟实验时可以模拟多种场景的受力环境；（2）本专利技术设置的第二压板使用铰接形式连接，可以根据施压情况进行不同程度
的角度改变，进一步提高了受力调整的方式；（3）本专利技术提供水箱，模拟地下水流对模具产生的影响，并且使用第二压板带动输水管进行移动，使得模拟的实验环境更为具体，制造的模具适应力更强；通过采用了第一压板和第二压板组合调控压力，有效解决了现有技术中对地下洞室受力难以调控的技术问题，进而实现了对多种地下洞室环境的模拟，提高了实验效率和精度。
附图说明
[0006]图1为本专利技术的第一实施例的结构示意图；图2为本专利技术的第二实施例的结构示意图；图3为本专利技术的第三实施例的结构示意图；图4为本专利技术的第三实施例移动后的结构示意图；图5为本专利技术的第四实施例的结构示意图；图6为本专利技术的第四实施例的A处的截面图；图中：1、支撑底架，2、调节支架，3、固定块，4、斜撑，5、动滑轮，6、定滑轮，7、配重块，8、皮带，9、连接块，10、第一压板，11、洞室块体模型，12、支腿，13、气囊，14、弹簧，15、第二压板，16、水箱，17、止水阀，18、连接管，19、漏孔，20、滤网，21、滑轮杆，22、输水管。
具体实施方式
[0007]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述；附图中给出了本专利技术的较佳实施方式，但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式；相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0008]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0009]下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
[0010]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0011]实施例一如图1所示，一种地下洞室模拟实验装置及实验方法，包括，支撑底架1、调节支架2；调节支架2对称安装在支撑底架1上，调节支架2为两个，且调节支架2可以在支撑底架1上移动或固定，调节支架2具体为工字型，调节支架2可在支撑底架1上进行水平方向的调整；
调节支架2一侧设置有固定块3，固定块3与调节支架2固定连接，调节支架2和固定块3之间设有斜撑4，斜撑4用于支撑调节支架2；两个调节支架2之间设有第一压板10，第一压板10与调节支架2之间滑动连接，第一压板10上方设有动滑轮5，动滑轮5与第一压板10之间通过连接块9连接；调节支架2顶部对称设有定滑轮6，定滑轮6与调节支架2之间设有滑轮杆21；滑轮杆21用于固定定滑轮6，定滑轮6和动滑轮5之间通过皮带8连接，两个定滑轮6下方均通过皮带8连接有配重块7；本实施例中，在调节支架2之间填充有围岩材料，围岩材料内设置洞室块体模型11，洞室块体模型11位于第一压板10正下方，洞室块体模型11是进行测试的模型，测试在不同压力条件下，洞室块体模型11的承受能力以及其他能力；对洞室块体模型11上贴有薄膜，注入围岩材料后，留下牵引绳，方便后续模型抽出；在两个调节支架2之间填充围岩材料使得围岩材料与洞室块体模型11紧密连接，之后使第一压板10降下挤压围岩材料；优选的，本实施例中，第一压板10的形状为正三角形，第一压板10开口向下，第一压板10顶部位于动滑轮5正下方；优选的，支撑底架1下面连接有支腿12；本实施例中，配重块7向下移动，带动动滑轮5向下移动，动滑轮5则带动第一压板10向下移动，第一压板10压迫填充的围岩材料，当洞室块体模型11完成后，将洞室块体模型11挖出。
[0012]实施例二如图2所示，一种地下洞室模拟实验装置及实验方法，包括：第一压板10下方设有气囊13，气囊13有若干个均匀分布在第一压板10下方，气囊13设置形状为长条状，气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下洞室模拟实验装置，其特征在于，包括：支撑底架（1）、调节支架（2）；所述调节支架（2）对称安装在支撑底架（1）上，所述调节支架（2）为两个，所述调节支架（2）为工字型；所述调节支架（2）一侧固定连接有固定块（3），所述调节支架（2）和所述固定块（3）之间设有斜撑（4）；两个所述调节支架（2）之间设有第一压板（10），所述第一压板（10）上方设有动滑轮（5），所述动滑轮（5）与所述第一压板（10）之间通过连接块（9）连接，所述第一压板（10）下方设有第二压板（15），所述第一压板（10）和所述第二压板（15）之间通过弹簧（14）连接，所述第一压板（10）和第二压板（15）均与所述调节支架（2）滑动连接，所述第一压板（10）和第二压板（15）下方均设有气囊（13）；所述调节支架（2）顶部对称设有定滑轮（6），所述定滑轮（6）和所述动滑轮（5）之间通过皮带（8）连接，所述定滑轮（6）下方通过皮带（8）连接有配重块（7）。2.如权利要求1所述的一种地下洞室模拟实验装置，其特征在于，所述调节支架（2）之间填充有围岩材料，围岩材料内设置洞室块体模型（11），所述洞室块体模型（11）位于第一压板（10）正下方。3.如权利要求2所述的一种地下洞室模拟实验装置，其特征在于，所述气囊（13）设有若干个均匀分布在第一压板（10）与第二压板（15）下方，所述气囊（13）设置形状为长条状，所述气囊（13）设置方向靠近洞室块体模型（11），所述气囊（13）为橡胶气囊，所述气囊（13）外表面涂有热塑性聚氨酯（TPU）材料，在第一压板（10）和第二压板（15）上均设置有与气囊（13）对应的气泵组件，气泵组件数量与气囊（13）数量一致。4.如权利要求3所述的一种地下洞室模拟实验装置，其特征在于，所述第二压板（15）为两块，所述两块第二压板（15）相对端之间铰接连接，铰接轴方向与气囊（13）设置方向相同。5.如权利要求1所述的一种地下洞室模拟实验装置，其特征在于，所述第一压板（10）上设有水箱（16），所述水箱（16）一端连接有连接管（18），所述连接管（18）为伸缩管，所述连接管（18）一端延伸至所述第一压板（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：段斌，冯德强，周相，王海胜，张春科，覃事河，朱春，严思源，魏中奉，程芃，陈志超，龚勤波，刘润，曹殿义，
申请(专利权)人：国能大渡河金川水电建设有限公司，
类型：发明
国别省市：