CN114720298A - 工程岩体动静力学性能测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种工程岩体动静力学性能测试系统及方法。该工程岩体动静力学性能测试系统包括底座、智能锚注装置、动力加载装置和静力加载装置;智能锚注装置包括锚注承载支架和智能注浆箱,智能注浆箱旋转连接于锚注承载支架,智能注浆箱开设有注浆口,以对注浆箱内的破碎岩体注入浆液形成锚注岩体;动力加载装置包括机架和连接于机架的落锤,落锤设置于智能锚注装置的上方,以使落锤落下时对锚注岩体的顶面进行动力加载;静力加载装置设置于锚注装置的一侧,以使智能注浆箱翻转90°后静力加载装置对锚注岩体的顶面进行静力加载。该工程岩体动静力学性能测试系统可以有效的测定破碎岩体与锚注岩体等工程岩体的静力加载、动力加载力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及矿山支护技术领域,特别涉及一种工程岩体动静力学性能测试系统及方法。
背景技术
锚注的支护方式大量应用于我国的煤矿巷道和公路隧道中,通过注入浆体形成锚注岩体进行支护,浆体可填补岩石破碎带的孔隙,使破碎的围岩成为完整的坚固围岩,大大提高围岩的强度和稳定性,锚杆的张拉作用还会一定程度上防止破碎围岩的掉落,防止围岩发生错动,在一些工程现场,还会加上支护网以形成锚网岩体进行支护。工程岩体主要包括锚注岩体和锚网岩体,其现场受力情况十分复杂,力学性能很难测得,同时工程岩体的支护参数有待确定,对于现场取得的大块的工程岩体,一般需要进行切割打磨等工序,才可进行各类试验。
现有技术的试验设备存在下述问题:大多是单项的试验设备,较少能实现高压浇筑、养护、试验为一体的试验设备;较少能贴合现场工程背景,很少能实现对锚注岩体施加围压;较少能对锚注岩体施加静力荷载和动力荷载;大多针对锚注岩体或现场取得岩体,试验对象单一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工程岩体动静力学性能测试系统,该工程岩体动静力学性能测试系统可以有效的测定工程岩体的静力加载、动力加载力学性能。
本发明还提供一种工程岩体动静力学性能测试方法。
为实现本发明目的,本发明采用如下技术方案:
根据本发明的一个方面,提供了一种工程岩体动静力学性能测试系统。所述工程岩体动静力学性能测试系统包括底座、智能锚注装置、动力加载装置和静力加载装置;所述智能锚注装置包括锚注承载支架和智能注浆箱,所述智能注浆箱旋转连接于所述锚注承载支架,所述智能注浆箱开设有注浆口,以对所述智能注浆箱内的破碎岩体注入浆体形成锚注岩体;所述动力加载装置包括机架和连接于所述机架的落锤,所述落锤设置于所述智能锚注装置的上方,以使所述落锤落下时对所述锚注岩体的顶面进行动力加载;所述静力加载装置设置于所述智能锚注装置的一侧,以使所述智能注浆箱翻转90°后所述静力加载装置对所述锚注岩体的顶面进行静力加载。
根据本发明的一实施方式,其中,所述工程岩体动静力学性能测试系统还包括侧向加压装置,所述侧向加压装置包括侧向加压油缸和侧向加压板,所述侧向加压板通过所述侧向加压油缸连接于所述智能注浆箱,以对所述锚注岩体施加侧向压力。
根据本发明的一实施方式,其中,所述智能注浆箱包括保温套筒、底板和盖板,所述盖板和所述底板分别连接于所述保温套筒的顶部和底部,以围设形成密封的腔体结构,所述破碎岩体设置于所述腔体结构内,所述保温套筒旋转连接于所述锚注承载支架,所述侧向加压板通过所述侧向加压油缸连接于所述保温套筒,所述注浆口开设于所述底板上。
根据本发明的一实施方式,其中,所述保温套筒的内表面设置有凹槽,所述侧向加压板设置于所述凹槽内,以使制作的所述锚注岩体的外表面平整。
根据本发明的一实施方式,其中,所述智能注浆箱还包括防止浆体泄漏的薄膜层,所述薄膜层设置于所述腔体结构内且开设有薄膜注浆口。
根据本发明的一实施方式,其中,所述智能注浆箱还包括铺设于所述腔体结构内的支护网,以对所述破碎岩体注浆后形成锚网联合支护的锚网岩体。
根据本发明的一实施方式,其中,所述智能锚注装置还包括锚杆、锁具、以及围设形成框形结构的上横梁和下横梁,所述上横梁和所述下横梁分别开设有U型通孔,以调整所述锚杆的位置,所述锚杆依次穿过所述上横梁、所述智能注浆箱和所述下横梁,所述锚杆的顶部和底部分别通过所述锁具卡接于所述上横梁和所述下横梁。
根据本发明的一实施方式,其中,所述静力加载装置包括基台和静载加压油缸,所述静载加压油缸的缸体通过所述基台连接于所述底座,以调整所述静载加压油缸的缸杆在所述智能注浆箱翻转90°后正对所述锚注岩体的顶面。
根据本发明的一实施方式,其中,所述动力加载装置还包括卷扬机和连接于所述卷扬机的电磁铁,所述卷扬机连接于所述机架的顶部,所述电磁铁与所述落锤磁性连接。
根据本发明的另一方面,提供了一种工程岩体动静力学性能测试方法。所述方法包括:锚杆穿过智能注浆箱,对锚杆施加预紧力后通过锁具将所述锚杆的两端分别与上横梁和下横梁锁紧,破碎岩体放入智能注浆箱,通过底板的注浆口向破碎岩体注入浆体形成锚注岩体,取下底板和盖板;侧向加压板对锚注岩体施加侧向压力,以模拟围岩对所述锚注岩体的侧向围压;启动卷扬机,电磁铁吸附着落锤被卷扬机提升至试验规定高度,电磁铁释放落锤,落锤多次自由下落冲击所述锚注岩体,直到锚杆断裂或岩体破碎,并对所述锚注岩体的动力学性能进行监测和记录;以及将智能注浆箱翻转90°,以使静载加压油缸的缸杆正对所述锚注岩体的顶面,启动静载加压油缸对所述锚注岩体施加静载力,直到锚杆断裂或岩体破碎,并对所述锚注岩体的静力学性能进行监测和记录。
本发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果:
本发明的工程岩体动静力学性能测试系统可以通过将不同的破碎岩体放入智能注浆箱内进行高压注浆后完成锚注岩体的制备,甚至可以在放入破碎岩体之前先放入支护网,然后进行高压注浆完成锚网岩体的制备;可以在锚注岩体或锚网岩体养护完成后,通过侧向加压板对工程岩体施加侧向压力模拟围压对工程岩体的压力,通过对卷扬机上的电磁铁断电而放开落锤,使得落锤通过预设的冲击力对岩体进行动力加载,完成工程岩体的动力冲击试验,将智能注浆箱旋转90°后使得工程岩体的顶面朝向静载加压油缸的缸杆,通过静载加压油缸对工程岩体的加载,完成工程岩体的静力加载试验,实现对锚注岩体在静力加载与动力冲击下的力学性能的研究。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式,本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是根据一示例性实施方式示出的一种工程岩体动静力学性能测试系统的主视图。
图2是根据一示例性实施方式示出的一种工程岩体动静力学性能测试系统的右视图。
图3是根据一示例性实施方式示出的一种工程岩体动静力学性能测试系统的智能锚注装置的俯视图。
其中,附图标记说明如下:
1、底座;2、智能锚注装置;21、锚注承载支架;22、智能注浆箱;221、保温套筒;23、锚杆;24、锁具;25、上横梁;26、下横梁;261、U型通孔;3、动力加载装置;31、机架;32、落锤;33、卷扬机;34、电磁铁;35、滑动件;36、滑轨;4、静力加载装置;41、基台;42、静载加压油缸;5、侧向加压装置;51、侧向加压油缸;52、侧向加压板。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等;用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
如图1至图3所示,图1示出了本发明提供的一种工程岩体动静力学性能测试系统的主视图。图2示出了本发明提供的一种工程岩体动静力学性能测试系统的右视图。图3示出了本发明提供的一种工程岩体动静力学性能测试系统的智能锚注装置2的俯视图。
本发明实施例的工程岩体动静力学性能测试系统包括底座1、智能锚注装置2、动力加载装置3和静力加载装置4;智能锚注装置2包括锚注承载支架21和智能注浆箱22,智能注浆箱22旋转连接于锚注承载支架21,智能注浆箱22开设有注浆口,以对智能注浆箱22内的破碎岩体注入浆体形成锚注岩体;动力加载装置3包括机架31和连接于机架31的落锤32,落锤32设置于智能锚注装置2的上方,以使落锤32落下时对锚注岩体的顶面进行动力加载;静力加载装置4设置于智能锚注装置2的一侧,以使智能注浆箱22翻转90°后静力加载装置4对锚注岩体的顶面进行静力加载。
其中,若工程现场的地质条件是完整的原岩,则可以将原岩样块经打磨后放入智能注浆箱22内,本发明为破碎岩体填充在智能注浆箱22内,为了模拟工程现场的地质条件,准备至少两种以上不同粒径大小的破碎岩体,将粒径最小的破碎岩体放在最下层,粒径最大的破碎岩体放置在最上层,通过智能注浆箱22的注浆口对破碎岩体注入浆体后将破碎岩体粘接在一起,直接在智能注浆箱22内根据养护要求持续养护,当锚注岩体经过一定的养护时间达到所需强度后,养护完成形成试验所需的锚注岩体。在智能注浆箱22的上方设置机架31,落锤32设置在锚注岩体的上方且连接于机架31,当落锤32落下时,可以对锚注岩体的顶面进行周期性的动力加载,为了稳定落锤32落下的运动轨迹,动力加载装置3还包括滑动件35和滑轨36,其中滑动件35和落锤32连接,滑动件35的左右两侧分别开孔,两个滑轨36分别设置于落锤32的左右两侧,滑轨36穿过滑动件35上的孔位,当落锤32带动滑动件35向下落下时,滑动件35沿滑轨36滑动,进而对落锤32的运动轨迹进行导向。静力加载装置4设置于智能注浆箱22的一侧,通过智能注浆箱22旋转连接于锚注承载支架21,当智能注浆箱22旋转90°后,静力加载装置4可以正对锚注岩体的顶面进行静力加载。优选地,为了减少智能注浆箱22与锚注承载支架21的摩擦,锚注承载支架21上开设有孔位,孔内设置旋转轴承,智能注浆箱22的左右两侧或前后两侧设置有支撑柱,支撑柱插入旋转轴承后,使得智能注浆箱22与锚注承载支架21通过旋转轴承旋转连接。
优选地,底座1在智能锚注装置2的下方设置有缓冲垫,以在落锤32对锚注岩体产生冲击力时减少对底座1的冲击。
在本发明的一个优选实施例中,工程岩体动静力学性能测试系统还包括侧向加压装置5,侧向加压装置5包括侧向加压油缸51和侧向加压板52,侧向加压板52通过侧向加压油缸51连接于智能注浆箱22,以对锚注岩体施加侧向压力。
如图1至图3所示,侧向加压油缸51的缸体连接于智能注浆箱22的保温套筒221上,侧向加压油缸51的缸杆连接有侧向加压板52,当保温套筒221、底板和盖板围设形成的腔体结构为长方体或正方体时,保温套筒221具有四个侧壁,侧向加压板52平行于每个侧壁,试验时为了模拟围岩对锚注岩体的压力,侧向加压油缸51的缸杆伸出,推动侧向加压板52向智能注浆箱22的中心运动挤压锚注岩体,进而对锚注岩体施加侧向压力。
在本发明的一个优选实施例中,智能注浆箱22包括保温套筒221、底板和盖板,盖板和底板分别连接于保温套筒221的顶部和底部,以围设形成密封的腔体结构,破碎岩体设置于腔体结构内,保温套筒221旋转连接于锚注承载支架21,侧向加压板52通过侧向加压油缸51连接于保温套筒221,注浆口开设于底板上。
如图1至图3所示,用高强螺栓将底板安装至保温套筒221的底部,形成一个无盖的箱体,破碎岩体设置于腔体结构内,将盖板用高强螺栓安装至保温套筒221的顶部,通过底板的注浆口由下至上对破碎岩体注入浆体。
优选地,保温套筒221的内表面刻有高度尺,方便查看填料的高度。
在本发明的一个优选实施例中,保温套筒221的内表面设置有凹槽,侧向加压板52设置于凹槽内,以使制作的锚注岩体的外表面平整。
如图3所示,保温套筒221的每个侧壁都设置凹槽,当侧向加压油缸51带动侧向加压板52缩回后,侧向加压板52与保温套筒221的内壁凹凸相接,侧向加压板52的内侧表面与保温套筒221的凹槽外的表面形成平面,进而保证制作的锚注岩体为规则的正方体或长方体。
在本发明的一个优选实施例中,智能注浆箱22还包括防止浆体泄漏的薄膜层,薄膜层设置于腔体结构内且开设有薄膜注浆口。
其中,智能注浆箱22的保温套筒221和底板连接形成无盖的腔体结构后,直接在腔体结构内铺设薄膜层,破碎岩体填满腔体结构后再继续覆盖一层薄膜层,使整个腔体结构的内腔都被薄膜层所覆盖,然后将盖板与保温套筒221固定,可以进一步防止在注入浆体的过程中浆体泄漏影响注浆效果。
在本发明的一个优选实施例中,智能注浆箱22还包括铺设于腔体结构内的支护网,以对破碎岩体注浆后形成锚网联合支护的锚网岩体。
其中,支护网铺设于破碎岩体所在位置,当有薄膜层时先铺设薄膜层,然后将支护网铺设于薄膜层上然后铺设破碎岩体,没有薄膜层时直接将支护网铺设于底板上然后铺设破碎岩体,通过注浆后形成支护网和锚注岩体联合支护的锚网岩体。
在本发明的一个优选实施例中,智能锚注装置2还包括锚杆23、锁具24、以及围设形成框形结构的上横梁25和下横梁26,上横梁25和下横梁26分别开设有U型通孔261,以调整锚杆23的位置,锚杆23依次穿过上横梁25、智能注浆箱22和下横梁26,锚杆23的顶部和底部分别通过锁具24卡接于上横梁25和下横梁26。
如图1至图3所示,上横梁25向上绕过智能注浆箱22的盖板且与盖板之间设置有一定的间距,下横梁26向下绕过智能注浆箱22的底板且与底板之间设置有一定的间距,盖板和底板上分别开设有一端开口的U型孔,底板连接于保温套筒221后形成无盖的腔体结构,锚杆23依次穿过上横梁25、底板和下横梁26后,锚杆23的下端通过一个锁具24卡接在下横梁26上且锁紧,对锚杆23施加一定大小的预紧力之后,锚杆23的上端通过另一个锁具24卡接锁紧在上横梁25上,然后在腔体结构内填满破碎岩体,将盖板上的U型孔的开口处对准锚杆23卡入,然后用高强螺栓固定于保温套筒221上,即可通过底板的注浆口对破碎岩体注入浆体。
在本发明的一个优选实施例中,静力加载装置4包括基台41和静载加压油缸42,静载加压油缸42的缸体通过基台41连接于底座1,以调整静载加压油缸42的缸杆在智能注浆箱22翻转90°后正对锚注岩体的顶面。
如图2所示,基台41设置有一定高度,高度由智能注浆箱22的高度决定,当智能注浆箱22发生翻转90°后,锚注岩体的顶面正好朝向静载加压油缸42的缸杆。优选地,静载加压油缸42通过高精度电液伺服控制系统进行控制,实验时可以保证静力加载值准确无误,通过静载加压油缸42对锚注岩体的加载,实现锚注岩体力学性能的静力加载功能。
在本发明的一个优选实施例中,动力加载装置3还包括卷扬机33和连接于卷扬机33的电磁铁34,卷扬机33连接于机架31的顶部,电磁铁34与落锤32磁性连接。
如图1和图2所示,电磁铁34固定连接于卷扬机33的绳索上,对电磁铁34通电产生电磁,使得落锤32被吸附在电磁铁34上,启动卷扬机33,卷扬机33通过人力或机械动力驱动卷筒卷绕绳索,拉动电磁铁34带着落锤32提升到试验所需的高度,这个高度可以通过试验所需的冲击力大小计算获取,电磁铁34断电后电磁消失,放开落锤32自由落下对锚注岩体进行动力加载。
本发明的工程岩体动静力学性能测试系统可以通过将不同的破碎岩体放入智能注浆箱22内进行高压注浆后完成锚注岩体的制备,甚至可以在放入破碎岩体之前先放入支护网,然后进行高压注浆完成锚网岩体的制备;可以在锚注岩体或锚网岩体养护完成后,通过侧向加压板52对工程岩体施加侧向压力模拟围压对工程岩体的压力,通过对卷扬机33上的电磁铁34断电而放开落锤32,使得落锤32通过预设的冲击力对岩体进行动力加载,完成工程岩体的动力冲击试验,将智能注浆箱22旋转90°后使得工程岩体的顶面朝向静载加压油缸42的缸杆,通过静载加压油缸42对工程岩体的加载,完成工程岩体的静力加载试验,实现对锚注岩体在静力加载与动力冲击下的力学性能的研究。
本发明实施例的一种工程岩体动静力学性能测试方法。该方法包括:锚杆23穿过智能注浆箱22,对锚杆23施加预紧力后通过锁具24将锚杆23的两端分别与上横梁25和下横梁26锁紧,破碎岩体放入智能注浆箱22,通过底板的注浆口向破碎岩体注入浆体形成锚注岩体,取下底板和盖板;侧向加压板52对锚注岩体施加侧向压力,以模拟围岩对锚注岩体的侧向围压;启动卷扬机33,电磁铁34吸附着落锤32被卷扬机33提升至试验规定高度,电磁铁34释放落锤32,落锤32多次自由下落冲击锚注岩体,直到锚杆261断裂或岩体破碎,并对锚注岩体的动力学性能进行监测和记录;以及将智能注浆箱22翻转90°,以使静载加压油缸42的缸杆正对锚注岩体的顶面,启动静载加压油缸42对锚注岩体施加静载力,直到锚杆261断裂或岩体破碎,并对锚注岩体的静力学性能进行监测和记录。
其中,第一步,底板连接于保温套筒221使得智能注浆箱22变成一个无盖的长方体或正方体箱体,然后将薄膜层铺设在智能注浆箱22内,薄膜层的薄膜注浆口与底板的注浆口对齐,锚杆23依次穿过上横梁25、底板和下横梁26后,锚杆23的下端通过锁具24卡接于下横梁26上,对锚杆23施加一定的预紧力后,通过另一个锁具24将锚杆23卡接于上横梁25上,然后在薄膜层上铺设破碎岩体,破碎岩体的粒径根据现场的地质条件进行模拟,通常准备至少两种以上不同粒径的破碎岩体,先铺设较小粒径的破碎岩体,最后铺设最大粒径的破碎岩体,当破碎岩体铺满腔体结构后,将盖板通过高强螺栓固定于保温套筒221的上端,通过高压泵站的出浆口连接于底板的注浆口,向腔体结构内注入浆体后,按照养护要求持续养护,直到达到试验所需的规定强度,锚注岩体的强度由时长决定,时间越长强度越高,当锚注岩体达到规定强度后取下底板和盖板结束养护,破碎岩体注浆试验完成。若现场的地质条件为完整的原岩,则可以将原岩的样块进行切割打磨后放入智能注浆箱22,然后直接在原岩上进行打孔,锚杆23依次穿过上横梁25、底板和下横梁26,对锚杆23施加一定大小的预紧力并利用锁具24锁紧在上横梁25和下横梁26上,拆下底板即可进行原岩的静力加载试验和动力加载试验。
第二步,启动侧向加压油缸51,推动侧向加压板52向智能注浆箱22的中心移动,挤压锚注岩体的前、后、左、右,对锚注岩体产生侧向压力,可以模拟现场地质条件中周向的围岩对锚注岩体产生的压力,所施加的侧向压力大小可参考现场的地质条件。
第三步,启动卷扬机33,同时对电磁铁34进行通电,使得电磁铁34和落锤32磁性相吸,卷扬机33的绳索拉着电磁铁34带动落锤32到达高处,落锤32的高度即试验规定高度通过对工程岩体的冲击力以及落锤32的重量计算得出,然后电磁铁34断电释放落锤32,落锤32自由落体落下冲击锚注岩体,然后对锚注岩体的动力学性能进行监测和记录,反复多次,直到锚杆23或锚索断裂、锚注岩体破碎或支护网破裂,停止第三步的动力冲击试验。
第四步,将智能注浆箱22向手动或电动向静载加压油缸42所在一侧翻转90°,使锚注岩体的顶面朝向静载加压油缸42的缸杆,启动静载加压油缸42后通过其缸杆对锚注岩体施加静载力,随着静载力的逐渐加大,直到锚杆23或锚索断裂、锚注岩体破碎或支护网破裂,停止第四步的静力加载试验,监测和记录锚注岩体的静力学性能。
本发明的工程岩体动静力学性能测试方法,通过上述步骤不仅实现了锚注岩体的制备,还实现了对锚注岩体在静力加载与动力冲击下的力学性能的研究。
在本发明实施例中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
本发明实施例的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明实施例的限制。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一个优选实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明实施例的优选实施例而已,并不用于限制本发明实施例,对于本领域的技术人员来说,本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明实施例的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种工程岩体动静力学性能测试系统,其特征在于,包括:
底座(1);
智能锚注装置(2),所述智能锚注装置(2)包括锚注承载支架(21)和智能注浆箱(22),所述智能注浆箱(22)旋转连接于所述锚注承载支架(21),所述智能注浆箱(22)开设有注浆口,以对所述智能注浆箱(22)内的破碎岩体注入浆体形成锚注岩体;
动力加载装置(3),包括机架(31)和连接于所述机架(31)的落锤(32),所述落锤(32)设置于所述智能锚注装置(2)的上方,以使所述落锤(32)落下时对所述锚注岩体的顶面进行动力加载;
静力加载装置(4),所述静力加载装置(4)设置于所述智能锚注装置(2)的一侧,以使所述智能注浆箱(22)翻转90°后所述静力加载装置(4)对所述锚注岩体的顶面进行静力加载。
2.根据权利要求1所述的工程岩体动静力学性能测试系统,其特征在于,还包括侧向加压装置(5),所述侧向加压装置(5)包括侧向加压油缸(51)和侧向加压板(52),所述侧向加压板(52)通过所述侧向加压油缸(51)连接于所述智能注浆箱(22),以对所述锚注岩体施加侧向压力。
3.根据权利要求2所述的工程岩体动静力学性能测试系统,其特征在于,所述智能注浆箱(22)包括保温套筒(221)、底板和盖板,所述盖板和所述底板分别连接于所述保温套筒(221)的顶部和底部,以围设形成密封的腔体结构,所述破碎岩体设置于所述腔体结构内,所述保温套筒(221)旋转连接于所述锚注承载支架(21),所述侧向加压板(52)通过所述侧向加压油缸(51)连接于所述保温套筒(221),所述注浆口开设于所述底板上。
4.根据权利要求3所述的工程岩体动静力学性能测试系统,其特征在于,所述保温套筒(221)的内表面设置有凹槽,所述侧向加压板(52)设置于所述凹槽内,以使制作的所述锚注岩体的外表面平整。
5.根据权利要求3所述的工程岩体动静力学性能测试系统,其特征在于,所述智能注浆箱(22)还包括防止浆体泄漏的薄膜层,所述薄膜层设置于所述腔体结构内且开设有薄膜注浆口。
6.根据权利要求3所述的工程岩体动静力学性能测试系统,其特征在于,所述智能注浆箱(22)还包括铺设于所述腔体结构内的支护网,以对所述破碎岩体注浆后形成锚网联合支护的锚网岩体。
7.根据权利要求1所述的工程岩体动静力学性能测试系统,其特征在于,所述智能锚注装置(2)还包括锚杆(23)、锁具(24)、以及围设形成框形结构的上横梁(25)和下横梁(26),所述上横梁(25)和所述下横梁(26)分别开设有U型通孔(261),以调整所述锚杆(23)的位置,所述锚杆(23)依次穿过所述上横梁(25)、所述智能注浆箱(22)和所述下横梁(26),所述锚杆(23)的顶部和底部分别通过所述锁具(24)卡接于所述上横梁(25)和所述下横梁(26)。
8.根据权利要求1所述的工程岩体动静力学性能测试系统,其特征在于,所述静力加载装置(4)包括基台(41)和静载加压油缸(42),所述静载加压油缸(42)的缸体通过所述基台(41)连接于所述底座(1),以调整所述静载加压油缸(42)的缸杆在所述智能注浆箱(22)翻转90°后正对所述锚注岩体的顶面。
9.根据权利要求1所述的工程岩体动静力学性能测试系统,其特征在于,所述动力加载装置(3)还包括卷扬机(33)和连接于所述卷扬机(33)的电磁铁(34),所述卷扬机(33)连接于所述机架(31)的顶部,所述电磁铁(34)与所述落锤(32)磁性连接。
10.一种工程岩体动静力学性能测试方法,其特征在于,包括:
锚杆(23)穿过智能注浆箱(22),对锚杆(23)施加预紧力后通过锁具(24)将所述锚杆(23)的两端分别与上横梁(25)和下横梁(26)锁紧,破碎岩体放入智能注浆箱(22),通过底板的注浆口向破碎岩体注入浆体形成锚注岩体,取下底板和盖板;
侧向加压板(52)对锚注岩体施加侧向压力,以模拟围岩对所述锚注岩体的侧向围压;
启动卷扬机(33),电磁铁(34)吸附着落锤(32)被卷扬机(33)提升至试验规定高度,电磁铁(34)释放落锤(32),落锤(32)多次自由下落冲击所述锚注岩体,直到锚杆(23)断裂或岩体破碎,并对所述锚注岩体的动力学性能进行监测和记录;以及
将智能注浆箱(22)翻转90°,以使静载加压油缸(42)的缸杆正对所述锚注岩体的顶面,启动静载加压油缸(42)对所述锚注岩体施加静载力,直到锚杆(23)断裂或岩体破碎,并对所述锚注岩体的静力学性能进行监测和记录。
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