[实用新型]一种组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试装置

说明书

本实用新型提供了一种组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试装置，涉及喷射混凝土试验技术领域，该装置包括围岩支架、液压缸、模拟围岩组合体、锚杆和混凝土喷层；围岩支架上均匀排布固定有液压缸，模拟围岩组合体紧贴液压缸布置，锚杆设置在模拟围岩组合体内，混凝土喷层设置在模拟围岩组合体的锚杆外露端一侧的表面上；其中模拟围岩组合体包括多个围岩块，在混凝土喷层和模拟围岩组合体之间还设置有应变片，液压缸和模拟围岩组合体之间还设置有应力传感器。本实用新型提供的装置实现了通过室内试验进行锚喷支护的支护效果测试的功能，另外还具有操作简便、控制效果好等优点。

技术领域

本实用新型涉及喷射混凝土试验装置技术领域，尤其是一种组合体模拟围岩条件下的锚喷支护效果测试装置。

背景技术

目前随着锚杆和喷射混凝土组合的支护方式应用越来越广泛，然而锚喷支护的支护效果检验及安全性能测试只能通过现场监测去确定，但是由于不同的现场环境存在差异，现场监测误差较大，不利于混凝土锚喷支护效果的规律进行研究。通过单轴压缩试验研究锚喷结构的支护效果只能进行单一数据的测试，或者缺乏相应的试验设备。为了研究锚喷支护过程中混凝土的支护效果，以及围岩压力增大后混凝土的变形破坏特征，需要设计一种模拟围岩并且能够测试锚喷支护结构的支护效果的实验室测试装置。

发明内容

为了实现通过室内试验测试锚喷支护结构的支护效果的目的，本实用新型提供了一种组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试装置，具体技术方案如下。

一种组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试装置，其包括围岩支架、液压缸、模拟围岩组合体、锚杆和混凝土喷层；围岩支架上均匀排布固定有液压缸，模拟围岩组合体紧贴液压缸布置，锚杆设置在模拟围岩组合体内，混凝土喷层设置在模拟围岩组合体的锚杆外露端一侧的表面上；模拟围岩组合体包括多个围岩块，混凝土喷层和模拟围岩组合体之间还设置有应变片。

优选的是，围岩块呈三棱柱状，截面形状为三角形；围岩块利用围岩模具制作。

进一步优选的是，围岩模具上设置有多个模具槽，模具槽呈三棱柱状，模具槽的两侧设置有活动挡板；活动挡板两端设置有滑槽，滑槽上设置有滑块，滑块上设置有转轴，转轴和模具槽的侧壁相连。

进一步优选的是，模拟围岩组合体靠近液压缸一侧的围岩块截面面积大于靠近混凝土喷层一侧的围岩块截面面积。

还优选的是，围岩支架包括矩形围岩支架、直角半圆拱形围岩支架、梯形围岩支架、马蹄形围岩支架、圆形围岩支架和椭圆形围岩支架。

还优选的是，液压缸和模拟围岩组合体之间还设置有应力传感器；混凝土喷层的对侧设置有工业相机观测混凝土喷层的变形和破坏，模拟围岩组合体外露侧面的对侧也设置有工业相机。

还进一步优选的是，液压缸和模拟围岩组合体连接端还设置有压板，围岩支架使用型钢制作而成。

本实用新型的有益效果包括：

(1)本实用新型提供的组合体模拟围岩的锚喷支护效果测试装置，通过围岩支架提供试验基准支架，利用液压缸提供围压，通过围岩块的组合模拟围岩组合体结构，并可以设置锚杆并在围岩组合体上喷射混凝土，从而模拟锚喷支护结构，利用液压缸增大围压至锚喷支护结构破坏的过程中通过监测来验证锚喷结构的支护效果。

(2)围岩块设计成三棱柱状，能够很好的模拟实际的围岩传递力的特征，喷射混凝土后形成的“围岩-锚杆-喷射混凝土”组合体，通过观测整体受力变形破坏情况真实的还原现场锚喷结构，从而使试验结果更加符合实际。

(3)通过设计围岩块的材料组分制作不同强度的围岩块，从而模拟不同的围岩环境，通过使用围岩模具，从而可以制作更多形状的三棱柱围岩块，进而可以设置不同的巷道形状，从液压缸至混凝土喷层围岩块的截面逐渐减小，从而能够模拟围岩的破碎程度；液压缸端部设置压板可以保证模拟围岩组合体受力均匀。