一種用于深部巖體模擬試驗(yàn)加載的柔性膠囊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及深部巖體爆炸地模擬試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種用于深部巖體模擬試驗(yàn)加載的柔性膠囊。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，我國交通、水利水電、能源、礦山和軍事防護(hù)工程建設(shè)等向深地下快速發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬研究深部工程開挖施工逐步成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。目前國內(nèi)學(xué)者設(shè)計(jì)了多種模擬試驗(yàn)儀器，液壓千斤頂和柔性膠囊是長用的靜載荷施加方式。采用液壓千斤頂施加地應(yīng)力時(shí)，開挖通道選取在千斤頂之間空隙，此種模擬方式造價(jià)較高，且由于千斤頂陣列間的縫隙，試件邊界應(yīng)力分布不均勻。采用柔性膠囊解決了試件邊界不均的問題，但由于柔性膠囊是整體密封結(jié)構(gòu)，如何在開挖面施加主動(dòng)荷載，為模擬工程開挖帶了難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于深部巖體模擬試驗(yàn)加載的柔性膠囊。該通道預(yù)置在膠囊中，采用硫化固定密封的方式，同時(shí)解決了膠囊密封和試件邊界均勻加載的開挖面施加主動(dòng)荷載的難題。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種用于深部巖體模擬試驗(yàn)加載的柔性膠囊，該密封通道預(yù)制在深部巖體模擬試驗(yàn)裝置的柔性膠囊中，密封通道由鋼制圓筒構(gòu)成，所述鋼制圓筒嵌入柔性膠囊的一端由鋼制圓板封口，另一端開口，所述鋼制圓板通過所述鋼制圓筒內(nèi)壁的螺紋從鋼制圓筒開口端旋進(jìn)至鋼制圓筒封口端，直到鋼制圓板的外表面與鋼制圓筒封口端端面齊平，所述鋼制圓筒封口端外側(cè)還設(shè)有2圈環(huán)形凸臺(tái)，分別為外環(huán)形凸臺(tái)和內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)，所述環(huán)形凸臺(tái)通過硫化密封的方式與所述柔性膠囊固定連接，所述外環(huán)形凸臺(tái)的端面及鋼制圓筒封口端端面與所述柔性膠囊側(cè)面齊平。
[0006]本實(shí)用新型進(jìn)一步的設(shè)計(jì)方案中，上述鋼制圓板的內(nèi)表面設(shè)有一字或十字旋擰凹槽。
[0007]本實(shí)用新型進(jìn)一步的設(shè)計(jì)方案中，上述鋼制圓筒封口端的端口內(nèi)壁設(shè)有定位凸臺(tái)，所述鋼制圓板外側(cè)邊設(shè)有與所述定位凸臺(tái)相適配的凹邊，鋼制圓板旋至所述定位凸臺(tái)處時(shí)與定位凸臺(tái)相配合構(gòu)成密封，且鋼制圓板外表面及定位凸臺(tái)外側(cè)面均與所述鋼制圓筒封口端端面齊平。
[0008]本實(shí)用新型進(jìn)一步的設(shè)計(jì)方案中，上述環(huán)形凸臺(tái)與所述鋼制圓筒一體連接或通過焊接固定連接，所述外環(huán)形凸臺(tái)與所述內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)之間的距離與所述柔性膠囊的厚度相適配。
[0009]本實(shí)用新型進(jìn)一步的設(shè)計(jì)方案中，上述外環(huán)形凸臺(tái)的外徑為外環(huán)形凸臺(tái)的內(nèi)徑的2倍，所述內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)的外徑為內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)的內(nèi)徑的1.5倍。
[0010]本實(shí)用新型具有以下突出的有益效果:
[0011]本實(shí)用新型的深部巖體模擬試驗(yàn)裝置用預(yù)置有開挖作業(yè)密封通道的柔性膠囊采用硫化固定密封的方式將開挖作業(yè)密封通道預(yù)置在柔性膠囊中，既解決了柔性膠囊在開挖口處的密封問題，同時(shí)也克服了試件邊界均勻加載的難題。
【附圖說明】
[0012]圖1是嵌入柔性膠囊中的開挖作業(yè)密封通道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為深部巖體模擬試驗(yàn)裝置用預(yù)置有開挖作業(yè)密封通道的柔性膠囊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖中，1-鋼制圓筒，2-鋼制圓板，3-外環(huán)形凸臺(tái)，4-內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)，11-鋼制圓筒封口端端面，21-鋼制圓板的外表面，22-鋼制圓板的內(nèi)表面，31-外環(huán)形凸臺(tái)的端面，5-柔性膠囊，6-導(dǎo)管。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0016]實(shí)施例1
[0017]如圖1、圖2所示，一種用于深部巖體模擬試驗(yàn)加載的柔性膠囊，該柔性膠囊5上設(shè)有供高壓液體進(jìn)出的導(dǎo)管6，柔性膠囊的密封通道由鋼制圓筒I構(gòu)成，鋼制圓筒I嵌入柔性膠囊5的一端由鋼制圓板2封口，另一端開口，鋼制圓板2通過鋼制圓筒I內(nèi)壁的螺紋從鋼制圓筒I開口端旋進(jìn)至鋼制圓筒I封口端，直到鋼制圓板的外表面21與鋼制圓筒封口端端面11齊平，鋼制圓筒I封口端還設(shè)有2圈環(huán)形凸臺(tái)，分別為外環(huán)形凸臺(tái)3和內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)4，環(huán)形凸臺(tái)通過硫化密封的方式與柔性膠囊5固定連接，外環(huán)形凸臺(tái)的端面31及鋼制圓筒封口端端面11與柔性膠囊5側(cè)面齊平;鋼制圓板的內(nèi)表面22設(shè)有一字或十字旋擰凹槽。鋼制圓筒I封口端的端口內(nèi)壁設(shè)有定位凸臺(tái)，鋼制圓板2外側(cè)邊設(shè)有與定位凸臺(tái)相適配的凹邊，鋼制圓板2旋至定位凸臺(tái)處時(shí)與定位凸臺(tái)相配合構(gòu)成密封，且鋼制圓板2外表面及定位凸臺(tái)外側(cè)面均與鋼制圓筒封口端端面11齊平;環(huán)形凸臺(tái)與鋼制圓筒I 一體連接或通過焊接固定連接，外環(huán)形凸臺(tái)3與內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)4之間的距離與柔性膠囊5的厚度相適配;外環(huán)形凸臺(tái)3的外徑為外環(huán)形凸臺(tái)3的內(nèi)徑的2倍，內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)4的外徑為內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)4的內(nèi)徑的1.5倍。
[0018]深部巖體模擬試驗(yàn)裝置靜壓加載時(shí)，將鋼制圓板2從鋼制圓筒I開口端擰至鋼制圓筒I封口端，直至鋼制圓板的外表面21與外環(huán)形凸臺(tái)的端面31齊平，則鋼制圓板2與柔性膠囊5平齊，柔性膠囊5內(nèi)充壓時(shí)鋼制圓板2與外環(huán)形凸臺(tái)3共同作用在試件上，保證了加載邊界的均勻性;進(jìn)行開挖作業(yè)時(shí)，擰掉鋼制圓板2，即可進(jìn)行模擬開挖試驗(yàn)。
[0019]本實(shí)用新型密封通道鋼制圓筒I的具體尺寸可根據(jù)開挖尺寸和加載壓力的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0020]以上是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于深部巖體模擬試驗(yàn)加載的柔性膠囊，其特征在于，該柔性膠囊(5)的密封通道由鋼制圓筒(I)構(gòu)成，所述鋼制圓筒(I)嵌入柔性膠囊(5)的一端由鋼制圓板(2)封口，另一端開口，所述鋼制圓板(2)通過所述鋼制圓筒(I)內(nèi)壁的螺紋從鋼制圓筒(I)開口端旋進(jìn)至鋼制圓筒(I)封口端，直到鋼制圓板的外表面(21)與鋼制圓筒封口端端面(11)齊平，所述鋼制圓筒(I)封口端外側(cè)還設(shè)有2圈環(huán)形凸臺(tái)，分別為外環(huán)形凸臺(tái)(3)和內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)(4)，所述環(huán)形凸臺(tái)通過硫化密封的方式與所述柔性膠囊(5)固定連接，所述外環(huán)形凸臺(tái)的端面(31)及鋼制圓筒封口端端面(11)與所述柔性膠囊(5)側(cè)面齊平。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深部巖體模擬試驗(yàn)加載的柔性膠囊，其特征在于，所述柔性膠囊(5)上設(shè)有供高壓液體進(jìn)出的導(dǎo)管(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深部巖體模擬試驗(yàn)加載的柔性膠囊，其特征在于，所述鋼制圓板的內(nèi)表面(22)設(shè)有一字或十字旋擰凹槽。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深部巖體模擬試驗(yàn)加載的柔性膠囊，其特征在于，所述鋼制圓筒(I)封口端的端口內(nèi)壁設(shè)有定位凸臺(tái)，所述鋼制圓板(2)外側(cè)邊設(shè)有與所述定位凸臺(tái)相適配的凹邊，鋼制圓板(2)旋至所述定位凸臺(tái)處時(shí)與定位凸臺(tái)相配合構(gòu)成密封，且鋼制圓板(2)外表面及定位凸臺(tái)外側(cè)面均與所述鋼制圓筒封口端端面(11)齊平。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的任一用于深部巖體模擬試驗(yàn)加載的柔性膠囊，其特征在于，所述環(huán)形凸臺(tái)與所述鋼制圓筒(I) 一體連接或通過焊接固定連接，所述外環(huán)形凸臺(tái)(3)與所述內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)(4)之間的距離與所述柔性膠囊(5)的厚度相適配。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于深部巖體模擬試驗(yàn)加載的柔性膠囊，其特征在于，所述外環(huán)形凸臺(tái)(3)的外徑為外環(huán)形凸臺(tái)(3)的內(nèi)徑的2倍，所述內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)(4)的外徑為內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)(4)的內(nèi)徑的1.5倍。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于深部巖體模擬試驗(yàn)加載的柔性膠囊，嵌入柔性膠囊中的密封通道由鋼制圓筒構(gòu)成，鋼制圓筒嵌入柔性膠囊的一端由鋼制圓板封口，另一端開口，鋼制圓板通過鋼制圓筒內(nèi)壁的螺紋從鋼制圓筒開口端旋進(jìn)至鋼制圓筒封口端，直到鋼制圓板的外表面與鋼制圓筒封口端端面齊平，鋼制圓筒封口端外側(cè)還設(shè)有2圈環(huán)形凸臺(tái)，分別為外環(huán)形凸臺(tái)和內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)，環(huán)形凸臺(tái)通過硫化密封的方式與柔性膠囊固定連接，外環(huán)形凸臺(tái)的端面及鋼制圓筒封口端端面與柔性膠囊側(cè)面齊平。密封通道采用硫化固定密封的方式預(yù)置在柔性膠囊中，既解決了柔性膠囊在開挖口處的密封問題，同時(shí)也克服了試件邊界均勻加載的難題。
【IPC分類】G01N33/24
【公開號(hào)】CN205374439
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620018164
【發(fā)明人】李 杰, 邱艷宇, 隨亞光, 王明洋, 王德榮, 張德志, 范鵬賢, 黃建偉
【申請(qǐng)人】中國人民解放軍理工大學(xué)
【公開日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2016年1月11日