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一种真三轴岩石隧道可视化卸荷装置及卸荷方法制造方法及图纸

技术编号:42370233 阅读:17 留言:0更新日期:2024-08-16 14:52
本发明专利技术涉及岩石隧道工程技术领域,具体涉及一种真三轴岩石隧道可视化卸荷装置及卸荷方法。该卸荷装置包括压头组件、主轴、伸缩组件、弧形支撑组件、可视化部件和主控机;压头组件包括在岩石隧道轴向两侧分别设置的第一压头和第二压头,以及垂直于岩石隧道轴向设置的两组压头单元;主轴同轴设置在岩石隧道内,且与第一压头连接;伸缩组件的一端与主轴连接,而另一端与弧形支撑组件连接;可视化部件设置在第二压头上,且与岩石隧道同轴设置;压头组件、伸缩组件和可视化部件均与主控机连接。该卸荷方法用于完成岩石隧道内壁实时卸荷应力监测。本发明专利技术能够模拟地下隧道围岩真实应力状态,还能够实现分部开挖和台阶法开挖的模拟需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩石隧道工程,具体涉及一种真三轴岩石隧道可视化卸荷装置及卸荷方法


技术介绍

1、目前关于深埋地下隧道的卸荷模拟方法多采用数值模拟、或数值模拟结合理论计算、或数值模拟结合现场试验的方法进行分析。如在数值模拟结合现场试验的方法中,采用的现场实验模拟方式一般分为以下几类:第一类为采用完整的岩样进行加载,在加载完成后采用机械手等钻掘设备在模型中直接开挖,其缺点非常突出,洞室形状极不规整,对周围岩土体扰动程度很大,且由于钻掘设备的安装问题通常只能对岩样实现两个方向的加载,不能实现真三轴的加载。第二类为填充卸载型,其典型代表有水囊法和加热融化法,采用水囊、松香或蜡等填充材料预先加入隧道内顶住隧道的内壁,再使水囊卸水压或者加热使松香或蜡融化,从而实现开挖过程;该填充卸载型的主要缺点是水囊、松香或蜡等物质与围岩相比性质较软,在加载过程中会出现差异性承载,围岩压力偏大,仅能模拟全断面瞬时开挖,忽略了开挖导致围岩变形的时空效应。第三类是采用刚性支撑结构支撑已开挖好的隧道洞室,再通过瞬时抽出等方式卸荷,通常仅能模拟全断面的开挖且不能实现真三轴的加载,不能很好模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种真三轴岩石隧道可视化卸荷装置,岩石隧道贯穿岩样试件设置,其特征在于,所述真三轴岩石隧道可视化卸荷装置包括压头组件、主轴(1)、伸缩组件、弧形支撑组件、可视化部件(2)和主控机(3);

2.根据权利要求1所述的真三轴岩石隧道可视化卸荷装置,其特征在于,所述伸缩组件包括沿所述主轴(1)长度方向布设的多组伸缩单元,每组所述伸缩单元均包括环向设置在所述主轴(1)上的多个伸缩构件(7);各所述伸缩构件(7)均与所述主控机(3)连接;

3.根据权利要求2所述的真三轴岩石隧道可视化卸荷装置,其特征在于,在相邻两组所述弧形支撑单元之间设置第一间隙;所述第一间隙的宽度为3-...

【技术特征摘要】

1.一种真三轴岩石隧道可视化卸荷装置,岩石隧道贯穿岩样试件设置,其特征在于,所述真三轴岩石隧道可视化卸荷装置包括压头组件、主轴(1)、伸缩组件、弧形支撑组件、可视化部件(2)和主控机(3);

2.根据权利要求1所述的真三轴岩石隧道可视化卸荷装置,其特征在于,所述伸缩组件包括沿所述主轴(1)长度方向布设的多组伸缩单元,每组所述伸缩单元均包括环向设置在所述主轴(1)上的多个伸缩构件(7);各所述伸缩构件(7)均与所述主控机(3)连接;

3.根据权利要求2所述的真三轴岩石隧道可视化卸荷装置,其特征在于,在相邻两组所述弧形支撑单元之间设置第一间隙;所述第一间隙的宽度为3-5mm;在每组所述弧形支撑单元中的每相邻的两个弧形支撑件(8)之间设置第二间隙;所述第二间隙的宽度为3-5mm。

4.根据权利要求2所述的真三轴岩石隧道可视化卸荷装置,其特征在于,所述伸缩构件(7)包括动力件(7.1)和伸缩杆(7.2),所述动力件(7.1)设置在所述主轴(1)上,且与所述主控机(3)连接;所述伸缩杆(7.2)的一端与所述动力件(7.1)的输出端连接,而另一端与所述弧形支撑件(8)连接。

5.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员:雷明锋扎西草贾朝军施成华张运波刘凌晖李倡万杨恒乐
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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