Стенд для испытания модели подземного сооружения Советский патент 1987 года по МПК E02B1/02 

Изобретение относится к модельным исследованиям гидротехнических сооружений, а именно к стендам для испытания модели подземного сооружения, например напорного туннеля в анизотропном (слоистом) массиве породы.

Целью изобретения является noBbUJjeHHe надежности результатов испытания модели.

На фиг. 1 изображен предлагаемый стенд; на фиг. 2 - диаграмма нагружения домкратов.

Стенд включает слоисто-анизотропный массив 1 с выработкой 2 и плоские домкраты 3-8 с автономными гидросистемами 9 нагружения, содержащими манометры с запорными вентилями 10. Домкраты 3-8 расположены в межслоевой плоскости 11 по направлениям максимального модуля 12 деформации (Eninc) массива 1 и заглублены в массив 1 симметрично по обеим сторонам выработки 2 в последовательном удалении до.мкратов 3-5 в одну и домкратов 6-8 в другую стороны от выработки 2 до границы зоны 13 цементации, представленной в форме эллипса. На стенде установлены приборы: тензометрические розетки 14 в различных местах массива 1 и диаметральный деформометр 15 в направлении, перпендикулярном к слоистости массива 1 (направление минимального модуля деформации «„„)- Для воспроизведения внутреннего давления в выработке 2 в последней расположен цилиндрический гидравлический штамп 16. Массив 1 возведен в жесткой раме 17 и загружен вертикальной пригрузкой 18, воспроизводящей естественные напряжения сжатия вокруг выработки 2 от веса вышележащих пород.

Стенд работает следующим образом.

В домкратах 3 и 6 создают давление Pj , в домкратах 4 и 7 - Р, а в домкратах 5 и 8 - Р, согласно затухающей кривой 19 (фиг. 2), которая воспроизводит начальное преднапряжение массива 1, имеющее место в процессе твердения цементного раствора

Л

после завершения в туннеле це.ментационных работ. По мере создания давлений Р -Рд вентили 10 закрывают. От этой нагрузки массив 1 испытывает деформации с перераспределением в нем напряжений, которые фиксируют приборами 14. Вследствие релаксации напряжений в массиве 1 давления R -Рд в домкратах 3-8 уменьшаются до их стабильных значений по кривой 20, для достижения которых дают некоторую выдержку. Далее в штампе 16 создают давление, которое ступенями доводят до Р - .модулируемого эксплуатационного давления в туннеле ( ). От этой нагрузки происходит новое перераспределение напряжений в массиве 1, в процессе которого давления в домкратах 3-8 уменьшаются от значений по кривой 20 до значений по кривой 21. По прибору 15 определяют диаметральную деформацию е выработки 2 от давления РЭ в ней. При этом, чем выше значения Pi-РЗ, тем меньше е. Путе.м сравнения кривых 20 и 21 устанавливают активную глубину влияния в массиве 1 выработки 2, нагруженной давлением Р.

Изобретение позволяет определить необходимые параметры цементации - начальное преднапряжение и его распределение по глубине массива.

Формула изобретения

Стенд для испытания модели подземного сооружения, включающий анизотропный массив породы с выработкой и плоские домкраты с автономными гидросистемами нагружения, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности результатов испытания модели, домкраты расположены последовательно в пересекаемой выработкой межслоевой плоскости в направлении максимального модуля дефор.мации, при этом их заглубление в .массив равно зоне цементации.

Составитель С. Лобарев

Редактор И. ШуллаТехред И. ВересКорректор Г. Колб

Заказ 940/29Тираж 607.Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений н открытий

1 13035t Москва, Ж-35. Раушская наб.. д. 4/5 Производственно-полиграфическое 1редг1р1 ятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

(Риг. 2

Изобретение относится к модельным исследованиям гидротехнических сооружений, например, напорного туннеля в анизотропном (слоистом) массиве породы. Цель изобретения - повышение надежности результатов испытания модели. Стенд включает анизотропный массив 1 породы с выработкой 2 и плоские домкраты 3-8 с автономными гидросистемами 9 нагружения, содержащими манометры с запорными вентилями 10. Домкраты 3-8 расположены последовательно в пересекаемой выработкой межслоевой плоскости 11 в направлении максимального модуля 12 деформации, при этом их заглубление в массив 1 равно зоне 13 цементации. На стенде установлены тензометрические розетки 14 и диаметральный деформометр 15. В выработке 2 расположен цилиндрический гидравлический штамп 16. Массив 1 возведен в жесткой раме 17 и загружен вертикальной пригруз- кой 18. 2 ил. 10 /7 18 /f (U) О ;о о со 12 8 7 в15 tPus.l