一种洞室围岩支护压力试验装置制造方法及图纸

本申请涉及一种洞室围岩支护压力试验装置，包括围岩模拟试验箱、支护结构、安装架和施压件，围岩模拟试验箱上开设有洞室，支护结构设置于洞室内并对洞室顶壁进行支撑，围岩模拟试验箱和施压件均固定安装在安装架上，且施压件位于围岩模拟试验箱上方，支护结构包括底座、支撑杆、支撑组件和用于驱动支撑杆上下移动的驱动件，驱动件安装在底座上，支撑杆的一端安装在驱动件上，支撑杆的另一端与支撑组件固定连接。本申请的洞室围岩支护压力试验装置在使用时能够根据洞室的大小通过驱动件调节支撑杆上下移动，进而调节支撑组件上下移动，使得支撑组件能够支撑在不同大小洞室的顶壁上。本申请的洞室围岩支护压力试验装置适用范围广、实用性好。实用性好。实用性好。

【技术实现步骤摘要】
一种洞室围岩支护压力试验装置


[0001]本申请涉及洞室围岩支护领域，尤其涉及一种洞室围岩支护压力试验装置。

技术介绍

[0002]洞室围岩是指地下洞室周围由于地下局部开挖引起变形及应力重新分布的一定范围的岩土体，或者洞室周围其稳定性受到影响的岩土体。水电工程大型地下洞室是最为复杂的系统工程之一，其施工期的围岩稳定性一直是岩石力学和工程领域关注的难点和热点，也是工程工作者必须予以高度重视的问题。洞室围岩由于地质条件的差异，在施工时容易发生岩爆和软岩大变形等重大工程地质问题，直接关系到地下洞室施工的安全、进度和质量。在施工中，通常采用开挖洞室的同时，建立支护结构对洞室围岩进行支护以保证施工的安全性。施工前通过试验装置对洞室围岩支护进行模拟压力试验可以提前发现施工时可能遇到的问题，从而做出应对施工方案。现有技术中的洞室围岩支护压力试验装置通常包括围岩模拟试验箱、用于对围岩模拟试验箱施加压力的施压件和支护结构，围岩模拟试验箱上开设有洞室，支护结构设置于洞室内并对洞室顶壁进行支撑。支护结构包括底座、支撑杆和支撑板，底座固定安装在洞室的底壁，支撑杆的一端固定在底座上，支撑板固定在支撑杆的另一端，支撑板支撑在洞室顶壁处。
[0003]上述现有技术中的洞室围岩支护压力试验装置存在的问题是，其支护结构为固定式设计，无法进行调节，适用范围小、实用性差。

技术实现思路

[0004]为了改善现有技术中的洞室围岩支护压力试验装置存在的适用范围小、实用性差的技术问题，本申请提供一种洞室围岩支护压力试验装置。
[0005]本申请提供的洞室围岩支护压力试验装置采用如下的技术方案：一种洞室围岩支护压力试验装置，包括围岩模拟试验箱、支护结构、安装架和用于对围岩模拟试验箱施加压力的施压件，围岩模拟试验箱上开设有洞室，支护结构设置于洞室内并对洞室顶壁进行支撑，所述围岩模拟试验箱和施压件均固定安装在安装架上，且施压件位于围岩模拟试验箱上方，支护结构包括底座、支撑杆、支撑组件和用于驱动支撑杆上下移动的驱动件，驱动件安装在底座上，支撑杆的一端安装在驱动件上，支撑杆的另一端与支撑组件固定连接。
[0006]通过采用上述技术方案，本申请的洞室围岩支护压力试验装置在使用时能够根据洞室的大小通过驱动件调节支撑杆上下移动，进而调节支撑组件上下移动，使得支撑组件能够支撑在不同大小洞室的顶壁上。本申请的洞室围岩支护压力试验装置适用范围广、实用性好。
[0007]优选的，所述底座上固定设置有连接柱，连接柱的远离底座的一端开设有环形卡槽，驱动件为旋转套筒，旋转套筒的一端固定设置有环形卡圈，环形卡圈转动连接在环形卡槽内，旋转套筒的周向内壁设置有内螺纹，支撑杆上设置有与内螺纹配合的外螺纹，支撑杆
的远离支撑组件的一端螺纹连接在旋转套筒内。
[0008]通过采用上述技术方案，可通过手动转动旋转套筒调节支撑杆上下移动，使用起来十分方便。
[0009]优选的，所述支撑杆的与支撑组件固定连接的一端还固定设置有压力传感器，压力传感器与支撑组件抵触，压力传感器与外界设备电连接用于将压力信号传输至外界设备中。
[0010]通过采用上述技术方案，能够实时检测支撑杆受到的压力。
[0011]优选的，所述支撑组件包括第一支撑板、第二支撑板、第一调节支撑板、第二调节支撑板和固定板，固定板固定连接在第一支撑板与第二支撑板之间，第一支撑板与第二支撑板平行间隔设置，第一调节支撑板和第二调节支撑板均安装在第一支撑板与第二支撑板之间，第一支撑板和第二支撑板上均开设有导向滑槽，第一调节支撑板和第二调节支撑板上分别固定设置有与导向滑槽导向移动配合的导向滑块，第一调节支撑板和第二调节支撑板能够在第一支撑板与第二支撑板之间移动。
[0012]通过采用上述技术方案，能够实现支撑组件的宽度调节，从而便于进行不同宽度的支撑组件的压力试验。
[0013]优选的，所述洞室的顶壁为弧形，第一支撑板、第二支撑板、第一调节支撑板和第二调节支撑板均为与洞室的顶壁适配的弧形板状结构，导向滑槽为弧形槽，导向滑块为与弧形槽导向移动配合的弧形滑块，第一支撑板与开设在其上的导向滑槽同圆心设置，第二支撑板与开设在其上的导向滑槽同圆心设置。
[0014]通过采用上述技术方案，能够实现支撑组件的宽度调节，从而便于进行不同宽度的支撑组件的压力试验。
[0015]优选的，所述第一支撑板内部开设有第一安装空间，第二支撑板内部开设有第二安装空间，第一支撑板与第二支撑板之间还转动连接有主动轴，主动轴的一端穿过第一安装空间并向外伸出形成悬伸端，主动轴的另一端伸入到第二安装空间内，主动轴上还固定安装有第一主动齿轮和第二主动齿轮，第一主动齿轮位于第一安装空间内，第二主动齿轮位于第二安装空间内，第一安装空间内还转动安装有从动齿轮，从动齿轮与第一主动齿轮啮合，第一调节支撑板上的导向滑块安装在第一支撑板上的导向滑槽内，第二调节支撑板上的导向滑块安装在第二支撑板上的导向滑槽内，导向滑块上还固定设置有弧形齿条，第一调节支撑板上的导向滑块的弧形齿条伸入第一安装空间内且与从动齿轮啮合；第二调节支撑板上的导向滑块的弧形齿条伸入第二安装空间内且与第二主动齿轮啮合。
[0016]通过采用上述技术方案，能够实现第一调节支撑板与第二调节支撑板的同时相向移动或者相背移动。
[0017]优选的，所述施压件通过挤压固定组件固定，挤压固定组件包括圆管状的安装筒，安装筒固定安装在安装架上且安装筒的轴线呈竖直方向延伸，安装筒的筒壁内部开设有环形安装空间，安装筒的轴向端面开设有沿竖直方向延伸的驱动轴安装孔，驱动轴安装孔内转动安装有驱动轴，驱动轴的一端位于安装筒外形成外伸端，驱动轴的另一端伸入到环形安装空间内，驱动轴上还固定安装有驱动直齿轮和驱动锥齿轮，驱动直齿轮和驱动锥齿轮位于环形安装空间内且驱动锥齿轮位于驱动轴的端部；环形安装空间的内侧筒壁上还转动套装有环形齿轮，环形齿轮与驱动直齿轮啮合；环形安装空间内还转动安装有与驱动轴平
行设置的从动轴，从动轴与驱动轴在沿安装筒的周向上均匀间隔设置，从动轴上固定设置有从动直齿轮和从动锥齿轮，从动锥齿轮位于从动轴的端部，从动直齿轮与环形齿轮啮合；环形安装空间内还转动安装有配合锥齿轮，配合锥齿轮的设置个数等于驱动锥齿轮与从动锥齿轮的个数之和，驱动锥齿轮与从动锥齿轮分别啮合有一个配合锥齿轮，各配合锥齿轮分别通过顶压杆转动安装在环形安装空间内，环形安装空间径向两侧的筒壁上分别开设有供顶压杆穿过的通孔，顶压杆沿安装筒的径向设置且顶压杆的两端支撑在两通孔内，顶压杆包括螺纹段和止转配合段，螺纹段设置有外螺纹，配合锥齿轮中心设置有与螺纹段螺纹配合的螺纹孔，配合锥齿轮螺纹连接在螺纹段上，止转配合段上设置有向外凸出的挡止块，位于环形安装空间外侧筒壁上的通孔孔壁上开设有与挡止块配合的插槽，挡止块插装在插槽内，螺纹段的端部固定安装有用于顶压施压件的顶压板。
[0018]通过采用上述技术方案，转动驱动轴能够同时控制各从动轴转动，进而同时控制各配合锥齿轮转动，各配合锥齿轮转动驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种洞室围岩支护压力试验装置，包括围岩模拟试验箱(1)、支护结构(2)、安装架(3)和用于对围岩模拟试验箱(1)施加压力的施压件，围岩模拟试验箱(1)上开设有洞室(11)，支护结构(2)设置于洞室(11)内并对洞室(11)顶壁进行支撑，其特征在于：所述围岩模拟试验箱(1)和施压件均固定安装在安装架(3)上，且施压件位于围岩模拟试验箱(1)上方，支护结构(2)包括底座(21)、支撑杆(22)、支撑组件(23)和用于驱动支撑杆(22)上下移动的驱动件，驱动件安装在底座(21)上，支撑杆(22)的一端安装在驱动件上，支撑杆(22)的另一端与支撑组件(23)固定连接。2.根据权利要求1所述的洞室围岩支护压力试验装置，其特征在于：所述底座(21)上固定设置有连接柱(211)，连接柱(211)的远离底座(21)的一端开设有环形卡槽，驱动件为旋转套筒(24)，旋转套筒(24)的一端固定设置有环形卡圈，环形卡圈转动连接在环形卡槽内，旋转套筒(24)的周向内壁设置有内螺纹，支撑杆(22)上设置有与内螺纹配合的外螺纹，支撑杆(22)的远离支撑组件(23)的一端螺纹连接在旋转套筒(24)内。3.根据权利要求2所述的洞室围岩支护压力试验装置，其特征在于：所述支撑杆(22)的与支撑组件(23)固定连接的一端还固定设置有压力传感器，压力传感器与支撑组件(23)抵触，压力传感器与外界设备电连接用于将压力信号传输至外界设备中。4.根据权利要求1
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3任意一项所述的洞室围岩支护压力试验装置，其特征在于：所述支撑组件(23)包括第一支撑板(231)、第二支撑板(232)、第一调节支撑板(233)、第二调节支撑板(234)和固定板(235)，固定板(235)固定连接在第一支撑板(231)与第二支撑板(232)之间，第一支撑板(231)与第二支撑板(232)平行间隔设置，第一调节支撑板(233)和第二调节支撑板(234)均安装在第一支撑板(231)与第二支撑板(232)之间，第一支撑板(231)和第二支撑板(232)上均开设有导向滑槽(236)，第一调节支撑板(233)和第二调节支撑板(234)上分别固定设置有与导向滑槽(236)导向移动配合的导向滑块(237)，第一调节支撑板(233)和第二调节支撑板(234)能够在第一支撑板(231)与第二支撑板(232)之间移动。5.根据权利要求4所述的洞室围岩支护压力试验装置，其特征在于：所述洞室(11)的顶壁为弧形，第一支撑板(231)、第二支撑板(232)、第一调节支撑板(233)和第二调节支撑板(234)均为与洞室(11)的顶壁适配的弧形板状结构，导向滑槽(236)为弧形槽，导向滑块(237)为与弧形槽导向移动配合的弧形滑块，第一支撑板(231)与开设在其上的导向滑槽(236)同圆心设置，第二支撑板(232)与开设在其上的导向滑槽(236)同圆心设置。6.根据权利要求5所述的洞室围岩支护压力试验装置，其特征在于：所述第一支撑板(231)内部开设有第一安装空间，第二支撑板(232)内部开设有第二安装空间，第一支撑板(231)与第二支撑板(232)之间还转动连接有主动轴(238)，主动轴(238)的一端穿过第一安装空间并向外伸出形成悬伸端，主动轴(238)的另一端伸入到第二安装空间内，主动轴(238)上还固定安装有第一主动齿轮(240)和第二主动齿轮(241)...

【专利技术属性】
技术研发人员：任斌，林峰，张帆，李永生，于刚，周华，崔晨曦，王耀，徐洁浩，冯文凯，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：