CN111535843A - 一种用于模型试验的蜡融式联合支护一次成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于模型试验的蜡融式联合支护一次成型装置，包括：腊模板、支撑架、中空锚杆体、锚头、针线孔、连接线、锚尾、托盘、压条板、铁网、弹簧；一种用于模型试验的联合支护一次成型装置通过预先组装联合支护体骨架，将熔融蜡液浇入蜡模腔冷凝脱模后，使联合支护骨架预埋入物理模拟模型试验指定位置，有计划地按区域熔融固体蜡来模拟开挖过程，具有结构简单，操作方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及到一种联合支护一次性成型装置，具体的说是涉及到一种用于模型试验的蜡融式联合支护一次成型装置。
背景技术
100多年前，一些国外大型矿山就使用锚杆支护，20世纪40年代后期，煤矿、金属非金属矿、隧道等岩土工程中锚杆支护开始广泛应用，当前地下工程围岩控制中已经发展到锚杆(索)网喷联合支护，作为安全、高效、经济的一种支护形式，它代表了地下支护今后的发展方向。物理模型试验通常被用来对地下工程稳定性进行室内半定量评估。其操作要点是按照钻孔柱状图所揭示的岩性，采用不同配比的相似材料铺筑或浇筑成某个地质剖面，然后在此模型上进行开挖，观测岩体运移过程，以及此过程中的应力、位移、孔隙压等变化规律，进而给出稳定性评价，或对潜在的灾害进行预测和警示。
实际工程中，无论是隧道还是巷道，开挖后都要及时支护，但是，在模型试验中，由于开挖面操作空间有限，往往不做任何支护，或者仅为有限的单一支护，如：在开挖面涂抹石膏代替喷射混凝土支护，在铺层中预埋金属丝代替锚杆支护。这些支护的模拟操作繁复，功能单一，简化过度，与实际工况相差很大。本发明设计的联合支护成型装置，操作简便，逻辑清晰，一次成型，真实还原，锚杆有预应力，失蜡法开挖，可模拟锚网联合支护，嗣后喷涂，还可扩展为锚网喷联合支护，改变模板轮廓可适应不同开挖断面形状。
发明内容
本发明的目的寻求设计制造一种结构简单、紧凑，操作方便，一次成型，安全实用的一种用于模型试验的蜡融式联合支护一次成型装置。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种用于模型试验的蜡融式联合支护一次成型装置，其特征在于，包括：腊模板、支撑架、中空锚杆体、锚头、针线孔、连接线、锚尾、托盘、压条板、铁网、弹簧；所述蜡模板固定在模型试件内并设有十一个定位孔；所述支撑架固定安装在所述腊模板上，所述腊模板设有一组方位不同的所述针线孔；所述锚杆共有十一个分别通过与所述腊模板中的十一个定位孔同轴心配合；所述铁网与所述腊模板内壁贴合固定，所述铁网设有十一个定位孔分别与所述腊模板中的定位孔同心配合；所述压条共有三个，两个短压条一个长压条，所述压条上设有与所述腊模板中的定位孔相对应的孔，所述长压条与所述铁网上边内侧贴合配合，所述短压条板分别与所述铁网侧边内侧贴合配合；所述托盘共有十一个，所述托盘在中间设有孔洞，所述托盘固定安装在所述锚尾内侧；所述连接线共有十一个，所述连接线一端与所述锚尾外侧固定连接，另一端与所述支撑架上的针线孔连接。
进一步的，所述锚杆包括中空锚杆体、锚头、锚尾和弹簧；所述弹簧与所述中空锚杆体同轴心配合，所述弹簧一端与所述锚尾内侧连接，所述弹簧另一端与所述锚头内侧固定连接配合；所述锚头与所述中空锚杆体一端固定连接。
进一步的，所述锚杆依次穿过所述腊模板、铁网、压条板和托盘，并和所述腊模板、铁网、压条板和托盘中的孔同轴心配合。
实施本发明一种用于模型试验的蜡融式联合支护一次成型装置，其有益效果在于：
本发明一种用于模型试验的蜡融式联合支护一次成型装置，操作简便，逻辑清晰，一次成型，真实还原，锚杆有预应力，失蜡法开挖，可模拟锚网联合支护，嗣后喷涂，还可扩展为锚网喷联合支护，改变模板轮廓可适应不同开挖断面形状。
一种用于模型试验的蜡融式联合支护一次成型装置，当模拟开挖后的联合支护时，将联合支护骨架预埋入物理模拟模型试验指定位置，按既定工序施作围岩体，待物理模型成型后，有计划地按区域熔融固体蜡，骨架露出后，剪断所述细线，在所述弹簧回复力作用下，使所述锚尾自动压向所述托盘并连接在一起，进而压紧所述压条板，最终将所述铁网与开挖面贴合，完成开挖后的联合支护。
附图说明
图1为一种用于模型试验的蜡融式联合支护一次成型装置示意图；
图2为一种用于模型试验的蜡融式联合支护一次成型装置的锚杆示意图；
图3为一种用于模型试验的蜡融式联合支护一次成型装置的铁网示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步地描述。
如图1、2、3所示，一种用于模型试验的蜡融式联合支护一次成型装置，其特征在于，包括：腊模板1、支撑架2、中空锚杆体3、锚头4、针线孔5、连接线6、锚尾7、托盘8、压条板9、铁网10、弹簧11；所述蜡模板1固定在模型试件内并设有十一个定位孔；所述支撑架2固定安装在所述腊模板1上，所述腊模板1设有一组方位不同的所述针线孔5；所述锚杆共有十一个分别通过与所述腊模板1中的11定位孔同轴心配合；所述铁网10与所述腊模板1内壁贴合固定，所述铁网9设有十一个定位孔分别与所述腊模板(1)中的定位孔同心配合；所述压条9共有三个，两个短压条一个长压条，所述压条上设有与所述腊模板1中的定位孔相对应的孔，所述长压条与所述铁网10上边内侧贴合配合，所述短压条板分别与所述铁网10侧边内侧贴合配合；所述托盘8共有十一个，所述托盘8在中间设有孔洞，所述托盘8固定安装在所述锚尾7内侧；所述连接线5共有十一个，所述连接线11一端与所述锚尾7外侧固定连接，另一端与所述支撑架2上的针线孔5连接。
进一步的，所述锚杆包括中空锚杆体3、锚头4、锚尾7和弹簧11；所述弹簧11与所述中空锚杆体3同轴心配合，所述弹簧11一端与所述锚尾7内侧连接，所述弹簧11另一端与所述锚头4内侧固定连接配合；所述锚头4与所述中空锚杆体3一端固定连接。
进一步的，所述锚杆依次穿过所述腊模板1、铁网10、压条板9和托盘8，并和所述腊模板1、铁网10、压条板9和托盘8中的孔同轴心配合。
如图1、2、3所示，本发明一种用于模型试验的蜡融式联合支护一次成型装置的工作方法具体步骤如下：
所述支撑架按预定位置放置于蜡模板内腔中央，所述铁网贴合在所述蜡模板内侧壁面，所述蜡模板上开有按实际间距和排距设计的支护钻孔群，所述锚头一端与所述弹簧连接，***所述中空锚杆体，整体从支护钻孔由外向内***模具内腔，所述压条板和所述托盘依次套在所述中空锚杆体上，所述锚尾前端与所述弹簧另一端连接，所述锚尾后端通过连接线系于所述支撑架的针线孔上，重复以上过程，完成联合支护体骨架，将熔融蜡液浇入蜡模腔，冷凝后脱模，形成一次性联合支护预制蜡模，预埋入物理模拟模型试验指定位置，按既定工序施作围岩体，待物理模型成型后，有计划地按区域熔融固体蜡，模拟开挖过程，骨架露出后，剪断连接细线，弹簧回复力作用下，锚尾自动塞入中空锚杆体尾端，压缩托盘和压条板，将铁网与开挖面贴合，及时形成开挖后的联合支护。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种用于模型试验的蜡融式联合支护一次成型装置，其特征在于，包括：腊模板(1)、支撑架(2)、中空锚杆体(3)、锚头(4)、针线孔(5)、连接线(6)、锚尾(7)、托盘(8)、压条板(9)、铁网(10)、弹簧(11)；所述蜡模板(1)固定在模型试件内并设有十一个定位孔；所述支撑架(2)固定安装在所述腊模板(1)上，所述腊模板(1)设有一组方位不同的所述针线孔(5)；所述锚杆共有十一个分别通过与所述腊模板(1)中的11定位孔同轴心配合；所述铁网(10)与所述腊模板(1)内壁贴合固定，所述铁网(9)设有十一个定位孔分别与所述腊模板(1)中的定位孔同心配合；所述压条(9)共有三个，两个短压条一个长压条，所述压条上设有与所述腊模板(1)中的定位孔相对应的孔，所述长压条与所述铁网(10)上边内侧贴合配合，所述短压条板分别与所述铁网(10)侧边内侧贴合配合；所述托盘(8)共有十一个，所述托盘(8)在中间设有孔洞，所述托盘(8)固定安装在所述锚尾(7)内侧；所述连接线(5)共有十一个，所述连接线(11)一端与所述锚尾(7)外侧固定连接，另一端与所述支撑架(2)上的针线孔(5)连接。
2.如权利要求1所述的一种用于模型试验的联合支护一次性成型装置，其特征在于，所述锚杆包括中空锚杆体(3)、锚头(4)、锚尾(7)和弹簧(11)；所述弹簧(11)与所述中空锚杆体(3)同轴心配合，所述弹簧(11)一端与所述锚尾(7)内侧连接，所述弹簧(11)另一端与所述锚头(4)内侧固定连接配合；所述锚头(4)与所述中空锚杆体(3)一端固定连接。
3.如权利要求2所述的一种用于模型试验的联合支护一次性成型装置，其特征在于，所述锚杆依次穿过所述腊模板(1)、铁网(10)、压条板(9)和托盘(8)，并和所述腊模板(1)、铁网(10)、压条板(9)和托盘(8)中的孔同轴心配合。
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