1、反力框架:
● 鋼結(jié)構(gòu)反力框架內(nèi)尺寸(長×寬×高):0.8×3.0×2.4m
● 反力框架由底座、整體式框架、前后限位板、前后隧道口擋板和頂蓋構(gòu)成。底座與整體式框架焊接成整體,前后限位板、前后隧道口擋板和頂蓋通過高強度螺栓與整體式框架連接。
● 反力框架均采用高強度工字鋼和鋼板材料。
2、液壓伺服控制加載系統(tǒng):
● 包括由油壓泵站、油壓油缸、伺服閥、伺服控制器、信號線、油管、液壓千斤頂、傳力板以及采集系統(tǒng)。
● 頂蓋部分固定2個頂部液壓千斤頂,整體框架兩側(cè)各固定2個側(cè)向液壓千斤頂。
● 借助泵站,伺服控制器和油管輸出油壓力作用于液壓千斤頂,隨著油壓的變化控制液壓千斤頂?shù)纳炜s及穩(wěn)定狀態(tài),同時通過壓力板實現(xiàn)對隧道模型加載、卸載。
● 傳力板要有足夠的強度,保證在加載、卸載過程中,傳力板變形要控制在0.1mm范圍內(nèi),事先要對傳力板模型進行有限元計算,確保千斤頂通過傳力板能夠提供均勻壓力。
● 液壓千斤頂:單個最大載荷200kN,油缸最大行程150mm,每臺千斤頂獨立鏈接一片傳力板,方便整套系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。
● 采集系統(tǒng)實現(xiàn)對試驗過程的控制以及實時信息的采集,確保試驗按照預(yù)定方式進行。
● 控制方式:每次試驗按照原型應(yīng)力的一定比例分級加載,利用伺服控制器和油泵輸出壓力同時改變或者單一改變,這時千斤頂出力對模型有著不同加載、卸載試驗,提供多種邊界下隧道加載試驗。
3、觀察系統(tǒng):
觀察孔位置:
● 方式一:在不影響隧道模型受力情況下,傳力板應(yīng)該預(yù)留觀察孔,方便觀測洞室周邊圍巖及支護狀況,并記錄裂紋的發(fā)生及發(fā)展過程。
● 方式二:在不影響隧道模型受力情況下,傳力板之間預(yù)留觀察孔。
4、配套的量測設(shè)備:
● 隧道周邊位移量測裝置??煽紤]用精度為0.001mm的電測位移計,配接高精度位移儀以及轉(zhuǎn)換接口儀,自動采集位移量,其量程和精度要求:30mm±0.1%。
● 內(nèi)力量測裝置??煽紤]用若干泊式膠基電阻應(yīng)變片加相應(yīng)的靜態(tài)電阻應(yīng)變儀以及其他附屬設(shè)備組成應(yīng)變量測系統(tǒng)。要求系統(tǒng)誤差小于1%。
● 接觸壓力量測裝置??煽紤]用0.5級的精密土壓力傳感器配上述應(yīng)變量測系統(tǒng)組成。要求系統(tǒng)誤差小于1%。
5、軌道和平板車:
系統(tǒng)要配置軌道和平板車,軌道和平板車的高度要與隧道試驗系統(tǒng)下部反力框架高度一致,方便運送隧道模型。
6、其他部分:
下部反力框架要預(yù)留2個千斤頂以及剛軌道安裝位置,并考慮框架兩側(cè)千斤頂位置變化,方便以后升級系統(tǒng)。