[实用新型]一种用于TBM水力耦合破岩研究的室内试验装置

权利要求书

1.一种用于TBM水力耦合破岩研究的室内试验装置，其特征在于，所述装置包括立式伺服压力机、竖向液压加载系统、滚刀安装架、刀座、盘形滚刀、高压射流喷嘴、输水管路、压力可调式水泵、水箱、试验台、纵向导轨、纵向移动液压缸、反力钢板、拼装式保压框架、加压钢板、岩样、手动加载油泵和外置监测系统；

所述试验台安装在立式伺服压力机的工作台上，试验台上安装有纵向导轨，所述拼装式保压框架安装在纵向导轨上；所述立式伺服压力机的上方横梁下安装有竖向液压加载系统；竖向液压加载系统下方安装有滚刀安装架，滚刀安装架下安装有多个刀座和盘形滚刀，滚刀安装架下的中央安装有向下的高压射流喷嘴；设置在立式伺服压力机旁的水箱通过压力可调式水泵和输水管路连接滚刀安装架上的高压射流喷嘴；外置监测系统设置在立式伺服压力机下方。

2.根据权利要求1所述的一种用于TBM水力耦合破岩研究的室内试验装置，其特征在于，所述滚刀安装架上设置有矩阵分布的螺栓孔，通过螺栓实现刀座、喷嘴夹具与滚刀安装架的连接；每个刀座上安装一副盘形滚刀，用于试验过程中对岩样的切削或贯入，每个喷嘴夹具固定一个高压射流喷嘴。

3.根据权利要求1所述的一种用于TBM水力耦合破岩研究的室内试验装置，其特征在于，所述外置监测系统包括声发射监测系统、红外热像系统和高速摄像系统。

4.根据权利要求1所述的一种用于TBM水力耦合破岩研究的室内试验装置，其特征在于，所述试验台靠拼装式保压框架纵向方向一端垂直安装有反力钢板；纵向移动液压缸一端安装于反力钢板，纵向移动液压缸的另一端通过水平设置的纵向推杆作用在拼装式保压框架上；通过纵向移动液压缸驱动纵向推杆并推动拼装式保压框架沿着纵向导轨移动，从而实现试验设备上方盘形滚刀和高压射流喷嘴射出的高压水刀对拼装式保压框架内部放置岩样的线性切割。

5.根据权利要求1所述的一种用于TBM水力耦合破岩研究的室内试验装置，其特征在于，所述拼装式保压框架内部横向方向一侧垂直设置加压钢板，通过手动加载油泵推动加压钢板，实现对内部岩样的围压加载。

6.根据权利要求4所述的一种用于TBM水力耦合破岩研究的室内试验装置，其特征在于，所述拼装式保压框架由保压框架底座和保压框架可拆卸侧板构成，通过螺栓实现连接和拆卸；分别用于双向围压的线性切削试验以及单向加围压的滚刀贯入试验，并通过声发射监测系统、红外热像系统和高速摄像系统，结合压力机自带内置监控系统，对整个试验过程进行相应的监测与数据采集。