本技術(shù)涉及巖體力學(xué)試驗(yàn)設(shè)備，尤其涉及一種巖體可變剛度動(dòng)力破壞模擬試驗(yàn)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，采礦、土木、建筑、水利等行業(yè)也飛速發(fā)展，同時(shí)也面臨著深井采礦、大型邊坡治理、深埋隧道開(kāi)挖、超高層建筑巖基的穩(wěn)定性等諸多挑戰(zhàn)。目前在深部高應(yīng)力硬巖礦體開(kāi)采實(shí)踐中出現(xiàn)了一些非常規(guī)的嚴(yán)重影響工程施工和資源高效回采的災(zāi)害現(xiàn)象，例如巖爆、分區(qū)破裂、板裂等。相對(duì)于淺部，深部資源開(kāi)采最顯著的特點(diǎn)在于地下巖體采動(dòng)前已經(jīng)處于高應(yīng)力環(huán)境，在采動(dòng)過(guò)程中受到卸載、加載以及加卸載組合作用，應(yīng)力路徑非常復(fù)雜。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，上述災(zāi)害與深部高應(yīng)力硬巖在開(kāi)挖卸荷和開(kāi)采擾動(dòng)下巖體中的能量轉(zhuǎn)移和釋放密切相關(guān)。因此，研究地下巖體的能量轉(zhuǎn)移和釋放非常必要。

2、現(xiàn)有的一種巖體能量?jī)?chǔ)存釋放變剛度測(cè)試裝置，包括軸壓剛度調(diào)節(jié)裝置、圍壓變剛度調(diào)節(jié)裝置、變形測(cè)量系統(tǒng)和測(cè)控系統(tǒng)。測(cè)控系統(tǒng)對(duì)應(yīng)連接變形測(cè)量系統(tǒng)，以根據(jù)變形測(cè)量系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果對(duì)軸向變剛度調(diào)節(jié)動(dòng)作器、軸向加載動(dòng)作器、水平變剛度調(diào)節(jié)動(dòng)作器和水平加載動(dòng)作器進(jìn)行控制。實(shí)現(xiàn)了軸向加載和圍壓加載的剛度變化控制與實(shí)時(shí)反饋，能夠有效測(cè)量和控制剛度和強(qiáng)度的變化及采集精確數(shù)據(jù)，能夠很好地研究地下巖體的能量轉(zhuǎn)移和釋放。

3、但該測(cè)試裝置在實(shí)際使用時(shí)存在以下問(wèn)題：首先，該測(cè)試裝置需要試驗(yàn)者手持巖體試樣放置在加載平臺(tái)上，其放置定位精度難以控制，并且加載平臺(tái)周圍空間有限，放樣不方便，上端有軸壓剛度調(diào)節(jié)裝置等，放樣時(shí)安全性較低。其次，當(dāng)巖體試樣失穩(wěn)破壞后，取出破碎巖體試樣時(shí)容易散落在裝置內(nèi)部，清理較為不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例通過(guò)提供一種巖體可變剛度動(dòng)力破壞模擬試驗(yàn)設(shè)備，能夠解決現(xiàn)有測(cè)試裝置需要試驗(yàn)者手持巖體試樣放置在加載平臺(tái)上，其放置定位精度難以控制，放樣不方便，安全性較低，當(dāng)巖體試樣失穩(wěn)破壞后，取出破碎巖體試樣時(shí)容易散落在裝置內(nèi)部，清理較為不便的問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案是：

3、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種巖體可變剛度動(dòng)力破壞模擬試驗(yàn)設(shè)備，包括試驗(yàn)裝置本體，推送機(jī)構(gòu)和收集機(jī)構(gòu)；所述試驗(yàn)裝置本體的內(nèi)部中心位置設(shè)置有放置巖體試樣的放置臺(tái)；所述推送機(jī)構(gòu)包括第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)和推送結(jié)構(gòu)；所述第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)固設(shè)于所述試驗(yàn)裝置本體的第一側(cè)，前端放置所述巖體試樣，能夠靠近或者遠(yuǎn)離所述放置臺(tái)；所述推送結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)的頂部，被配置為將所述巖體試樣從所述第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)推送至所述放置臺(tái)上，并將測(cè)試完成后的所述巖體試樣推離所述放置臺(tái)；所述收集機(jī)構(gòu)包括第二移動(dòng)結(jié)構(gòu)和收集斗；所述第二移動(dòng)結(jié)構(gòu)固設(shè)于所述試驗(yàn)裝置本體的第二側(cè)，所述第一側(cè)和所述第二側(cè)相對(duì)；所述收集斗被配置為承接被所述推送結(jié)構(gòu)推落的所述巖體試樣，設(shè)置于所述第二移動(dòng)結(jié)構(gòu)的上部，所述第二移動(dòng)結(jié)構(gòu)被配置為帶動(dòng)所述收集斗靠近或遠(yuǎn)離所述放置臺(tái)。

4、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)包括第一安裝底板、第一支座、放置板和第一平移組件；所述第一平移組件設(shè)置于所述第一安裝底板上；所述第一支座設(shè)置于所述第一平移組件上；所述放置板設(shè)置于所述第一支座的頂部；所述巖體試樣放置于所述放置板的靠近所述放置臺(tái)的一端；所述第一平移組件能夠帶動(dòng)所述第一支座沿所述第一安裝底板的長(zhǎng)度方向移動(dòng)，以帶動(dòng)所述放置板靠近或者遠(yuǎn)離所述放置臺(tái)。

5、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一平移組件包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一螺桿、第一導(dǎo)軌和第一滑塊；所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定安裝于所述第一安裝底板的外側(cè)端；所述第一螺桿的一端與所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述第一安裝底板上；所述第一支座的底面與所述第一螺桿螺紋連接；所述第一安裝底板的寬度方向的兩側(cè)分別設(shè)置一根所述第一導(dǎo)軌；所述第一支座的寬度方向的兩側(cè)分別設(shè)置至少一個(gè)所述第一滑塊；所述第一滑塊卡設(shè)于對(duì)應(yīng)位置處的第一導(dǎo)軌，能夠沿所述第一導(dǎo)軌滑動(dòng)。

6、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述放置板的上表面與所述放置臺(tái)的臺(tái)面齊平，朝向所述放置臺(tái)的端面設(shè)置為與所述放置臺(tái)的外壁相適配的弧面。

7、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述推送結(jié)構(gòu)包括推移臂和推移組件；所述推移臂設(shè)置于所述第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)的頂部；所述推移組件與所述推移臂連接，被配置為推動(dòng)所述推移臂靠近或者遠(yuǎn)離所述放置臺(tái)。

8、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述推移臂包括固定塊、支臂和推移塊；所述固定塊為t字形；所述支臂包括至少一根，至少一根所述支臂的一端與所述固定塊的上部固定連接，另一端與所述推移塊連接；所述推移塊設(shè)置于所述第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)的放置板上，朝向所述放置臺(tái)的端面設(shè)置為與所述巖體試樣的外壁相適配的弧面；所述放置板上設(shè)置有沿自身長(zhǎng)度方向的滑槽；所述固定塊的下部滑動(dòng)設(shè)置于所述滑槽內(nèi)且下端伸出所述滑槽與所述推移組件連接。

9、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述推移組件包括推移驅(qū)動(dòng)電機(jī)、推移螺桿和螺母；所述放置板的背離所述放置臺(tái)的一端設(shè)置有下延板；所述推移驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置于所述下延板；所述推移螺桿的一端與所述推移驅(qū)動(dòng)電機(jī)電連接，另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)；所述螺母套設(shè)于所述推移螺桿；所述固定塊的下端與所述螺母固連。

10、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第二移動(dòng)結(jié)構(gòu)包括第二安裝底板、第二支座和第二平移組件；所述第二平移組件設(shè)置于所述第二安裝底板上；所述第二支座設(shè)置于所述第二平移組件上；所述收集斗的一端設(shè)置于所述第二支座的上部；所述第二平移組件能夠帶動(dòng)所述第二支座沿所述第二安裝底板的長(zhǎng)度方向移動(dòng)，以帶動(dòng)所述收集斗靠近或者遠(yuǎn)離所述放置臺(tái)。

11、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第二平移組件包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第二螺桿、第二導(dǎo)軌和第二滑塊；所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定安裝于所述第二安裝底板的外側(cè)端；所述第二螺桿的一端與所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述第二安裝底板上；所述第二支座的底面與所述第二螺桿螺紋連接；所述第二安裝底板的寬度方向的兩側(cè)分別設(shè)置一根所述第二導(dǎo)軌；所述第二支座的寬度方向的兩側(cè)分別設(shè)置至少一個(gè)所述第二滑塊；所述第二滑塊卡設(shè)于對(duì)應(yīng)位置處的第二導(dǎo)軌，能夠沿所述第二導(dǎo)軌滑動(dòng)。

12、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述收集斗包括固定柱和斗體；所述固定柱的一端與所述第二移動(dòng)結(jié)構(gòu)連接，另一端與所述斗體連接；所述斗體朝向所述放置臺(tái)的端面設(shè)置為與所述放置臺(tái)的外壁相適配的弧面，且所述弧面所在位置處的高度等于或低于所述放置臺(tái)，其余側(cè)邊位置處設(shè)置有高于所述放置臺(tái)的側(cè)板。

13、本發(fā)明實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

14、本發(fā)明實(shí)施例提供的巖體可變剛度動(dòng)力破壞模擬試驗(yàn)設(shè)備，通過(guò)在試驗(yàn)裝置本體的第一側(cè)固設(shè)推送機(jī)構(gòu)的第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)，第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)的前端放置巖體試樣，該前端位于試驗(yàn)裝置本體之外，從而方便巖體試樣放樣，然后第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)靠近放置臺(tái)，以將巖體試樣送至靠近放置臺(tái)。在第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)置推送機(jī)構(gòu)的推送結(jié)構(gòu)，推送結(jié)構(gòu)在第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)的帶動(dòng)下靠近放置臺(tái)，然后推送結(jié)構(gòu)能夠?qū)r體試樣從第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)推送至放置臺(tái)上，第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)推送結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離放置臺(tái)。再然后對(duì)巖體試樣進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試完成后，固設(shè)于試驗(yàn)裝置本體的第二側(cè)的第二移動(dòng)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)設(shè)置于其上部的收集斗靠近放置臺(tái)，第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)推送結(jié)構(gòu)靠近放置臺(tái)，之后推送結(jié)構(gòu)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)將巖體試樣推離放置臺(tái)，之后收集斗承接被推送結(jié)構(gòu)推落的巖體試樣。最后第二移動(dòng)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)收集斗遠(yuǎn)離放置臺(tái)。本技術(shù)實(shí)施例便于試驗(yàn)前巖體試樣的放置和測(cè)試完成后的巖體試樣及碎屑的清理，對(duì)比現(xiàn)有的人工手動(dòng)放置，放置定位精度、穩(wěn)定性和安全性更高，放樣更方便。推送結(jié)構(gòu)的設(shè)置，不僅能夠?qū)r體試樣由第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)推送至放置臺(tái)上，還能夠?qū)y(cè)試完成后的巖體試樣推離加載平臺(tái)，進(jìn)而通過(guò)收集斗對(duì)破碎的巖體試樣和碎屑進(jìn)行收集，實(shí)現(xiàn)巖體試樣定位放置和清理的自動(dòng)化，能夠提高試驗(yàn)效率。