[发明专利]一种模拟不同倾角岩体开挖的多级加载试验装置

说明书

本发明公开了一种模拟不同倾角岩体开挖的多级加载试验装置，包括外框架和多级加载装置，外框架包括固定框架、可倾斜钢板、液压升降柱和固定底板；多级加载装置设在固定框架上，多级加载装置包括内框架、钢板、复位装置、电磁加载装置和连接扣件，内框架包括内框体、连接管和两根竖向钢管，两根竖向钢管上下两端分别通过连接管与内框体上下两端相接；内框体与固定框架两侧滑动连接，钢板与框体固定连接，电磁加载装置为两个，两个电磁加载装置一侧通过连接扣件分别与两个竖向钢管连接，另一侧均通过复位装置与钢板连接。本发明原理简单，易于操作和加载，试验方便；能更贴近于现场的实际开挖情况，得出更为准确的试验结果。

技术领域

本发明专利涉及一种模拟不同倾角岩体开挖的多级加载试验装置，属于教学和试验辅助设备技术领域。

背景技术

岩体开挖后，在外力作用下的稳定性研究一直是科研界和工程界关注的重点，特别是，在爆破施工过程中产生的振动不可避免地会对周围建筑物带来极大影响。为此，在实验室进行爆破开挖的试验装置越来越多。但是在进行模拟试验时，由于试验框架的大小限制，造成构件浇筑过于繁琐，侧向加载位置固定，基本上都是单点加载，导致试验结果偏差过大。另外，现有试验装置基本都处于单面施压，与现场条件差距较大，也影响试验结果的准确性。

发明内容

发明目的：为克服现有技术不足，本发明旨于提供一种模拟不同倾角岩体开挖的多级加载试验装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种模拟不同倾角岩体开挖的多级加载试验装置，包括外框架和多级加载装置，所述外框架包括固定框架、可倾斜钢板、液压升降柱和固定底板，可倾斜钢板设在固定框架底部，液压升降柱顶端与可倾斜钢板底面相接，液压升降柱定端与固定底板相接；多级加载装置设在固定框架上，多级加载装置包括内框架、钢板、复位装置、电磁加载装置和连接扣件，内框架包括内框体、连接管和两根竖向钢管，两根竖向钢管分别设在内框体两端的外侧，两根竖向钢管上下两端分别通过连接管与内框体上下两端相接；内框体与固定框架两侧滑动连接，钢板与框体固定连接，电磁加载装置为两个，两个电磁加载装置一侧通过连接扣件分别与两个竖向钢管连接，另一侧均通过复位装置与钢板连接。

上述固定框架为钢管焊接成的长方体结构，内框架的框体为钢管焊接成的长方形框体结构。

工作原理：本发明模拟不同倾角岩体开挖的多级加载试验装置，通过控制电磁加载装置上电流的大小，控制对钢板的吸力，从而控制钢板对试验块体的加载力，在切断电流后，通过复位装置的反弹力将钢板复位到初始位置，电磁加载装置后端通过连接扣件固定在竖向钢管上，可沿竖向钢管上下移动；使用时，将外框架放置在地面上，调整液压升降柱改变框架倾角；将加多级载装置与外框架连接，根据试验构件的大小和目的确定多级加载装置的个数和加载力；根据试验要求，改变施压装置的位置，实现不同的应力环境。

所述复位装置包括底座、弹簧和连接杆；底座与钢板滑动连接，弹簧设在底座内，连接杆一端与电磁加载装置连接，另一端与弹簧相接；能在电磁加载装置切断电流后，通过弹簧的反弹力将钢板复位到初始位置。

所述电磁加载装置包括外壳、磁铁和线圈，磁铁和线圈设在外壳内，线圈设在磁铁外围；能通过控制在线圈上电流的大小，控制磁铁对钢板的吸力，从而控制钢板对试验块体的加载力。

所述电磁加载装置的外壳外部封闭包裹绝缘材料；能保护电磁加载装置，防止漏电。

所述连接扣件为一侧侧壁开口的管状结构，内壁设有滚珠，开口部设有凸块，凸块上设有螺栓，连接扣件另一侧设有连接板，连接板上设有螺钉；连接板通过螺钉与电磁加载装置连接，连接扣件套接竖向钢管上、并通过螺栓固定；能便于移动施压装置的位置，满足不同的施压条件。

所述多级加载装置为两个以上，平行设在固定框架上；能实现不同的试验环境。