[发明专利]一种隧道围岩注浆加固开挖模拟装置及方法

权利要求书

1.一种隧道围岩注浆加固开挖模拟装置，其特征在于，包括高强度钢板焊接成耐高压的注浆试验箱和地应力加载设备；

所述注浆试验箱，在其前、后两面留有隧道开挖洞口，在其前面还留有注浆洞口；

所述的地应力加载设备包括一个加载架、加载板、双向液压油缸、液压站；所述的双向液压油缸安装在所述的加载架上，所述的加载板水平设置，且加载板与双向液压油缸的活塞杆相连；所述的双向液压油缸与液压站相连；液压站给双向液压油缸提供动力，所述的双向液压油缸驱动加载板上下移动，实现加载幅度的控制。

2.如权利要求1所述的隧道围岩注浆加固开挖模拟装置，其特征在于，在所述的加载架上设有加载板导轨，所述的加载板沿着所述的加载导轨上下移动。

3.如权利要求1所述的隧道围岩注浆加固开挖模拟装置，其特征在于，在所述的隧道开挖洞口设有隧道洞盖板，所述的隧道洞盖板上通过连接装置与试验箱相连。

4.如权利要求1所述的隧道围岩注浆加固开挖模拟装置，其特征在于，所述的一种隧道围岩注浆加固开挖模拟装置，所述注浆试验箱保证实验过程中要有足够的刚度和强度；开挖隧洞可用半径R为150mm的隧洞挡板封堵。

5.如权利要求1所述的隧道围岩注浆加固开挖模拟装置，其特征在于，预留的注浆洞口可由螺栓封堵，且注浆口内丝要与注浆口相适应。

6.如权利要求1所述的隧道围岩注浆加固开挖模拟装置，其特征在于，所述地应力加载设备中液压油缸可加载30t，行程大于150mm。

7.如权利要求1所述的隧道围岩注浆加固开挖模拟装置，其特征在于，所述的加载板要在上部焊接加强肋，保证最大挠度小于5mm。

8.如权利要求1所述的隧道围岩注浆加固开挖模拟装置，其特征在于，双向液压油缸的行程置于原点时，加载板与下底面板距离1050mm。

9.如权利要求1所述的隧道围岩注浆加固开挖模拟装置，其特征在于，所述的注浆试验箱钢板为10mm厚；所述的加载板钢板为15mm厚。

10.利用权利要求1-9所述的隧道围岩注浆加固开挖模拟装置对隧道围岩注浆加固开挖模拟方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤1，在进行实验模拟之前，将注浆实验箱放在地应力加载设备上，使注浆箱上部顶面对准地应力加载板；

步骤2，在注浆试验箱内部依次布置各地层，启动液压站，控制加载板对地层施加相应的地应力，直至地应力稳定，静置；

步骤3，在注浆实验箱前面，卸掉注浆口螺栓，由注浆口注入定量的浆液，在保证无溢出的情况下，上紧螺栓，待浆液凝结；

步骤4，卸掉隧道洞盖板，在注浆试验箱前后两面同时开挖隧洞，通过预先埋设的传感器观测相应的位移和压力变化；

步骤5，控制加载板继续加压，观察注浆试验箱内隧洞变化，直至破坏。