【技术实现步骤摘要】
本技术涉及试验设备，具体地，涉及一种用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置。
技术介绍
1、我国矿产资源开采深度逐年增加，高应力、强扰动的复杂应力环境使深部开采面临挑战，巷道围岩破碎程度高、变形量大、支护结构作用退化等一系列问题严重制约了矿山的高效生产，威胁井下工作人员安全。锚杆支护在破碎岩体中可形成具有高承载力的压力拱，广泛应用于地面岩土工程和地下采矿工程。碎石锚固试验通常用于证实锚固破碎岩体中存在压力拱，直观展示压力拱的形成，揭示复杂应力环境中压力拱的形成机制与成因，分析并验证锚杆在压力拱形成中的具体作用。
2、本技术针对高应力、强扰动破碎围岩控制问题，研发一种用于高应力破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，可以实现对不同梯度水平应力、不同强度扰动应力、不同锚杆排列方式、不同锚杆预紧力下的破碎岩体静动组合荷载力学响应特征进行测试，研究锚固破碎岩体中压力拱的形成机制和锚杆在拱形承载结构中的锚固作用，试验测试结果可为破碎岩体稳定性控制提供理论支撑。
技术实现思路
1、本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本技术的实施例提出一种用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，该试验装置能够对不同锚杆支护参数以及静动组合应力作用下的破碎岩体进行力学试验测试，为研究锚固破碎岩体中压力拱的形成机制和锚杆在拱形承载结构中的锚固作用提供依据。
3、本技术的实施例的用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置包括：外箱，所述外箱包括顶板、底板和侧
4、根据本技术的实施例的用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，可以通过静加载组件和动加载组件对水平加载板和顶部加载板施加应力，从而可以对不同锚杆支护参数以及静动组合应力作用下的破碎岩体进行力学试验测试，为研究锚固破碎岩体中压力拱的形成机制和锚杆在拱形承载结构中的锚固作用提供依据。
5、在一些实施例中，所述动加载组件包括振动器和传动杆，所述振动器设于所述顶板上，所述振动器用于产生预设频率和振幅的扰动应力，所述传动杆的一端与所述振动器相连，所述传动杆的另一端穿过所述顶板且与所述顶部加载板相连，所述传动杆用于将所述扰动应力通过所述顶部加载板传递至所述破碎岩体。
6、在一些实施例中，所述外箱和所述加载板组件均为透明结构件。
7、在一些实施例中，所述静加载组件包括第一推动部件，所述第一推动部件包括第一螺纹杆和第一锁紧螺母，所述第一锁紧螺母设于所述侧箱上，所述第一螺纹杆的一端与所述水平加载板相抵，所述第一螺纹杆的另一端穿设至所述侧箱外且与所述第一锁紧螺母配合。
8、在一些实施例中，所述静加载组件包括第二推动部件，所述第二推动部件包括第二螺纹杆和第二锁紧螺母，所述第二锁紧螺母设于所述顶板上，所述第二螺纹杆的一端与所述顶部加载板相抵，所述第二螺纹杆的另一端穿设至所述顶板外且与所述第二锁紧螺母配合。
9、在一些实施例中，所述侧箱包括多个侧板，多个所述侧板环绕所述顶板的周向布置，所述水平加载板为多个，多个所述水平加载板沿竖向排列安装在各个所述侧板的内侧，以对所述破碎岩体加载不同梯度的水平应力。
10、在一些实施例中，所述底板上设有凹槽，所述凹槽设于所述底板的内侧且与所述通孔同轴布置，且所述通孔的内径小于所述凹槽的内径，所述锚杆的托盘适于安装在所述凹槽内。
11、在一些实施例中，所述通孔为多个，多个所述通孔阵列布置在所述底板上，所述底板与所述侧箱可拆卸地连接。
12、在一些实施例中，所述锚杆上设有用于测量锚杆受力变化的测力计；和/或，所述水平加载板和所述顶部加载板上设有用于测量加载应力的测力计。
13、在一些实施例中，所述试验装置还包括位移传感器和高速相机，所述位移传感器用于监测所述加载装置施加应力作用下所述破碎岩体的下沉变形量，所述高速相机用于捕捉所述破碎岩体的塌落破坏过程。
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1.一种用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，其特征在于，所述动加载组件包括振动器和传动杆，所述振动器设于所述顶板上，所述振动器用于产生预设频率和振幅的扰动应力，所述传动杆的一端与所述振动器相连，所述传动杆的另一端穿过所述顶板且与所述顶部加载板相连，所述传动杆用于将所述扰动应力通过所述顶部加载板传递至所述破碎岩体。
3.根据权利要求1所述的用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，其特征在于，所述外箱和所述加载板组件均为透明结构件。
4.根据权利要求1所述的用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，其特征在于，所述静加载组件包括第一推动部件，所述第一推动部件包括第一螺纹杆和第一锁紧螺母，所述第一锁紧螺母设于所述侧箱上，所述第一螺纹杆的一端与所述水平加载板相抵，所述第一螺纹杆的另一端穿设至所述侧箱外且与所述第一锁紧螺母配合。
5.根据权利要求1所述的用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，其特征在于，所述静加载组件包括第二推动部件，所述第二推动部件包括第
6.根据权利要求1所述的用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，其特征在于，所述侧箱包括多个侧板，多个所述侧板环绕所述顶板的周向布置，所述水平加载板为多个，多个所述水平加载板沿竖向排列安装在各个所述侧板的内侧，以对所述破碎岩体加载不同梯度的水平应力。
7.根据权利要求1所述的用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，其特征在于，所述底板上设有凹槽，所述凹槽设于所述底板的内侧且与所述通孔同轴布置，且所述通孔的内径小于所述凹槽的内径，所述锚杆的托盘适于安装在所述凹槽内。
8.根据权利要求1所述的用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，其特征在于，所述通孔为多个，多个所述通孔阵列布置在所述底板上，所述底板与所述侧箱可拆卸地连接。
9.根据权利要求1所述的用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，其特征在于，所述锚杆上设有用于测量锚杆受力变化的测力计；
10.根据权利要求1所述的用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，其特征在于，所述试验装置还包括位移传感器和高速相机，所述位移传感器用于监测所述加载装置施加应力作用下所述破碎岩体的下沉变形量，所述高速相机用于捕捉所述破碎岩体的塌落破坏过程。
...【技术特征摘要】
1.一种用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，其特征在于，所述动加载组件包括振动器和传动杆，所述振动器设于所述顶板上，所述振动器用于产生预设频率和振幅的扰动应力，所述传动杆的一端与所述振动器相连，所述传动杆的另一端穿过所述顶板且与所述顶部加载板相连，所述传动杆用于将所述扰动应力通过所述顶部加载板传递至所述破碎岩体。
3.根据权利要求1所述的用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，其特征在于，所述外箱和所述加载板组件均为透明结构件。
4.根据权利要求1所述的用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，其特征在于，所述静加载组件包括第一推动部件，所述第一推动部件包括第一螺纹杆和第一锁紧螺母，所述第一锁紧螺母设于所述侧箱上，所述第一螺纹杆的一端与所述水平加载板相抵，所述第一螺纹杆的另一端穿设至所述侧箱外且与所述第一锁紧螺母配合。
5.根据权利要求1所述的用于破碎岩体拱形承载结构锚固的试验装置，其特征在于，所述静加载组件包括第二推动部件，所述第二推动部件包括第二螺纹杆和第二锁紧螺母，所述第二锁紧螺母设于所述顶板上，所述第二螺纹杆的一端与所述顶部加载板相抵，所述第二螺纹杆...
【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，朱维根，熊赞民，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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