[实用新型]用于模拟初始地应力下岩体爆破开挖卸荷阶段的装置

说明书

本实用新型涉及用于模拟初始地应力下岩体爆破开挖卸荷阶段的装置，包括加压装置、固定吸能腔、岩石杆件、两组对顶组件、卸载块和爆炸冲击组件；加压装置和固定吸能腔间隔设置在同一高度处，且加压装置的驱动端朝向固定吸能腔；岩石杆件的一端与固定吸能腔连接，另一端朝向加压装置延伸；两组对顶组件相对设置在岩石杆件的另一端端部及加压装置的驱动端；爆炸冲击组件设置在卸载块下方，其具有可在其爆炸作用下相对其向上移动的冲击件；卸载块竖向夹持在两组对顶组件之间。优点：结构简单，安装使用方便，便于实验人员准确测试爆破开挖岩石试件的卸载阶段应力应变变化情况，且整个卸载实验装置强度较高，安全性能较好。

技术领域

本实用新型涉及岩体工程技术领域，特别涉及用于模拟初始地应力下岩体爆破开挖卸荷阶段的装置。

背景技术

随着我国“西部大开发”和“西电东送”战略的推进，我国西南地区正在兴建或待建一批大规模的水利水电和交通工程。这些工程常处于高山峡谷中，势必涉及高地应力下大规模的岩体开挖，而爆破开挖目前任是高地应力地区最主要的开挖方式，大量研究表明中高地应力状态下岩体开挖卸荷存在显著的动力特征，岩体爆破开挖过程初始地应力场的动态卸载可能是引起岩体松动的重要因素之一，而开挖卸荷问题往往是爆破冲击荷载与初始地应力瞬态卸荷荷载共同作用产生的。因此，分析爆破开挖瞬态卸荷机制，研究初始地应力瞬态直接卸荷等问题具有重要的理论意义和广阔的工程应用价值。目前，在瞬态卸荷试验中，没有一种卸荷装置能达到模拟爆破开挖开挖后岩体直接瞬态卸载过程，大部分的相关研究都限数值模拟和理论推导，并没有结合实际实验做对比。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于模拟初始地应力下岩体爆破开挖卸荷阶段的装置，有效的克服了现有技术的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于模拟初始地应力下岩体爆破开挖卸荷阶段的装置，包括加压装置、固定吸能腔、岩石杆件、两组对顶组件、卸载块和爆炸冲击组件；

上述加压装置和固定吸能腔间隔设置在同一高度处，且加压装置的驱动端朝向上述固定吸能腔；

上述岩石杆件的一端与上述固定吸能腔连接，另一端朝向上述加压装置延伸；

两组上述对顶组件相对设置在上述岩石杆件的另一端端部及上述加压装置的驱动端；

上述爆炸冲击组件设置在上述卸载块下方，其具有可在其爆炸作用下相对其向上移动的冲击件；

上述卸载块竖向夹持在两组上述对顶组件之间；

上述爆炸冲击组件起爆后驱动上述冲击件向上移动，并通过上述冲击件将上述卸载块由两组上述对顶组件之间向上推出。

本实用新型的有益效果是：结构简单，安装使用方便，便于实验人员准确测试爆破开挖岩石试件的卸载阶段应力应变变化情况，且整个卸载实验装置强度较高，安全性能较好。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，上述岩石杆件的上下端及上述加压装置驱动端的上下端分别设有法向滚动约束装置，上述法向滚动约束装置分别与上述岩石杆件的上下端及上述加压装置驱动端的上下端相对滚动配合。

采用上述进一步方案的有益效果是可对岩石杆件和加压装置起到纵向的支撑及横向的导向作用，使其能够稳定的使用。

进一步，上述对顶组件均由钢块、轴承安装座和轴承组成，上述轴承安装座安装在上述钢块的一端，上述轴承横向设置，并可转动的安装在上述轴承安装座上，两组上述对顶组件的钢块另一端分别与固定在上述岩石杆件的另一端端部和上述加压装置的驱动端端部，上述卸载块竖向夹持在两组上述对顶组件的轴承之间。

采用上述进一步方案的有益效果是对顶组件结构简单，操作使用方便，能有效的夹持卸载块，并能在卸荷时利于卸载块向上推出。