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JP6804121B2 - Support strength test equipment and strength determination method for rocks around a certain (mine) tunnel - Google Patents
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JP6804121B2 - Support strength test equipment and strength determination method for rocks around a certain (mine) tunnel - Google Patents

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Description

本発明は坑道周囲の岩石支持の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of rock support around a tunnel.

中国の炭鉱は主に地下採掘であり、多数の坑道を地下に掘る必要がある。坑道を順調な状態に保ち、周囲の岩石の安定性を保つために坑道支持工を使用することは石炭鉱業の建設と生産にとって非常に重要である。坑道支持工は周囲の岩石の動きを減らし、坑道の断面が小さくなりすぎないようにすることで、周囲の岩石やもう散在している岩石が落下することを防げる。坑道支持の効果は支持工自体の性質によって決まるだけでなく、周囲の岩石の性質や支持工と周囲の岩石の接触方法などの一連の要因によっても決まる。 China's coal mines are mainly underground mining, and many tunnels need to be dug underground. The use of mine support to keep the mine in good condition and to maintain the stability of the surrounding rocks is very important for the construction and production of the coal mining industry. The mine support works reduce the movement of surrounding rocks and prevent the cross section of the mine from becoming too small, preventing the surrounding rocks and other scattered rocks from falling. The effect of mine support is determined not only by the nature of the support itself, but also by a series of factors such as the nature of the surrounding rocks and the method of contact between the support and the surrounding rocks.

「支持強度」の設計は、坑道支持の設計における重要なパラメータであり、坑道支持方法の優位性を十分に発揮して坑道の安全性を確保することには重要な意義がある。支持強度が高すぎると支持工材料が無駄になり、コストが増加し、トンネリ掘削の進行にも影響する。支持強度が十分でない場合、周囲の岩石の変形を効果的に制御できず、坑道側壁崩落や天端崩落などの災害が発生する可能性がある。適切な支持強度を選択すると、坑道周囲の岩石の完全性を維持しながら、周囲の岩石の変形を効果的に制御し、周囲の岩石のゆるみや衝撃破壊による支持工の破損を回避できる。 The design of "support strength" is an important parameter in the design of the tunnel support, and it is important to fully demonstrate the superiority of the tunnel support method and ensure the safety of the tunnel. If the support strength is too high, the support material will be wasted, the cost will increase, and the progress of excavation will be affected. If the supporting strength is not sufficient, the deformation of the surrounding rocks cannot be effectively controlled, and disasters such as the collapse of the side wall of the tunnel and the collapse of the crown may occur. Choosing the right bearing strength can effectively control the deformation of the surrounding rocks while maintaining the integrity of the rocks around the tunnel, avoiding loosening of the surrounding rocks and damage to the support due to impact fracture.

現在、坑道の支持強度を決定するために工学的な類推方法と理論的な計算方法が主に使用されている。工学的類推法は既存坑道に基づいており、類推を通じて新しい工事の支持強度パラメータを提案する方法である。しかし、この方法は主に既存設計の成功経験に依存している為、坑道の実際状況は異なる為、この方法で得られる支持強度は最適ではないことがわかる。理論的な計算方法はサスペンション理論、合成ビーム理論、強化アーチ理論などのいくつかの支持理論に基づいており、支持パラメータを計算し支持強度を決定する。既存の支持理論には多くの制限や特定の使用条件があり、必要なパラメータを正確かつ確実に決定することは難しい為、多くの場合に理論計算に基づいた設計結果は参考のみとして使用される。 Currently, engineering analogy and theoretical calculation methods are mainly used to determine the bearing strength of the tunnel. The engineering analogy is based on the existing tunnel and is a method of proposing support strength parameters for new construction through analogy. However, since this method mainly depends on the successful experience of the existing design, the actual situation of the tunnel is different, and it can be seen that the support strength obtained by this method is not optimal. The theoretical calculation method is based on several support theories such as suspension theory, synthetic beam theory, and enhanced arch theory, and the support parameters are calculated to determine the support strength. In many cases, theoretically calculated design results are used as a reference only, as existing support theories have many limitations and specific conditions of use that make it difficult to accurately and reliably determine the required parameters. ..

坑道周囲の岩石は複雑な(動―静)複合応力環境下では、特に深部炭鉱の岩石層破壊や断層崩壊によって生じる動的負荷が大幅に増加する為、その供用期間中に頻繁な損害と不安定性を引き起こし、支持や制御するのは困難である。現在、支持強度を計算するための適切な理論は確立されていない。工学的な類推方法は常に過剰な支持を提供し、(動―静)複合応力環境で周囲の岩石の支持強度を取得する方法はない。この為、既存の技術からさらに突破する必要があると考えられる。 The rocks around the mine are frequently damaged and anxious during their service period, especially in a complex (dynamic-static) complex stress environment, as the dynamic load caused by rock rupture and fault collapse in deep coal mines increases significantly. It causes qualitativeness and is difficult to support and control. Currently, no suitable theory has been established for calculating bearing strength. Engineering analogies always provide excess support, and there is no way to obtain the supporting strength of surrounding rocks in a (dynamic-static) complex stress environment. Therefore, it is considered necessary to break through the existing technology.

本発明は主に従来技術に存在する技術問題を解決することで操作性を高め、高精度の坑道周囲の岩石の支持強度試験装置を提供する。 The present invention mainly provides a high-precision support strength test device for rocks around a tunnel by improving operability by solving technical problems existing in the prior art.

本発明は、提示された試験装置及び支持強度確定方法を同時に提供する。 The present invention simultaneously provides the presented test apparatus and support strength determination method.

本発明の上記の技術問題は、主に以下の技術方法によって解決される: The above technical problems of the present invention are mainly solved by the following technical methods:

本発明が提供する坑道周囲の岩石の支持強度試験装置は以下の部分を含める: The rock bearing strength test device around the tunnel provided by the present invention includes the following parts:

ベース、縦柱、ビームで構成された耐荷重フレームユニットである。提示された柱はベースの上面の両側に垂直に配置され、ビームは柱の上部に水平に固定される; A load-bearing frame unit consisting of a base, vertical columns, and a beam. The presented columns are placed vertically on both sides of the top surface of the base and the beam is fixed horizontally on top of the columns;

軸方向圧力負荷装置はベースの上面の中央位置に固定され、試験体にボトムアップの軸方向圧力を加えるために使用される; The axial pressure loader is fixed in the center of the top surface of the base and is used to apply bottom-up axial pressure to the specimen;

衝撃負荷装置はビームに固定され、試験体にトップダウンの軸方向衝撃荷重を加えるために使用される; The impact loader is fixed to the beam and is used to apply a top-down axial impact load to the specimen;

閉じ込め圧力負荷装置が軸方向圧力負荷装置と衝撃負荷装置の間に設けられ、横方向と縦方向の閉じ込め圧力負荷装置もあり、水平面内で閉じ込め圧力を試験体に加えるために使用される; A confinement pressure loader is provided between the axial pressure loader and the impact loader, and there are also lateral and longitudinal confinement pressure loaders, which are used to apply confinement pressure to the specimen in a horizontal plane;

負荷コントロールユニットは提示された軸方向圧力負荷装置、衝撃負荷装置と閉じ込め圧力負荷装置をそれずれコントロールして負荷する; The load control unit controls and loads the presented axial pressure load device, impact load device and confinement pressure load device.

モニタリングユニットは負荷過程中において提示された試験体の力を受ける状況をモニタリングする; The monitoring unit monitors the status of receiving the force of the presented specimen during the loading process;

データ分析ユニットは負荷コントロールユニットに接続されており、モニタリングユニットからのデータを受信して分析する。 The data analysis unit is connected to the load control unit and receives and analyzes the data from the monitoring unit.

次に、提示された軸方向圧力負荷ユニットには軸方向圧力負荷オイルシリンダー、軸方向圧力負荷オイルタンク、および下押しヘッドが含まれる。ここで、軸方向圧力負荷シリンダーは提示されたベースに固定され、軸方向圧力負荷オイルタンクは軸方向圧力負荷オイルシリンダーに接続される、下押しヘッドの一端は軸方向圧力負荷オイルシリンダーに接続され、もう一方の端は閉じ込め圧力負荷装置の内に垂直に延びており、試験体の下面と接触している。 The presented axial pressure load unit then includes an axial pressure load oil cylinder, an axial pressure load oil tank, and a downward push head. Here, the axial pressure load cylinder is fixed to the presented base, the axial pressure load oil tank is connected to the axial pressure load oil cylinder, one end of the downward push head is connected to the axial pressure load oil cylinder, The other end extends vertically into the confinement pressure loading device and is in contact with the underside of the specimen.

次に、提示された軸方向圧力負荷オイルシリンダーは軸方向圧力負荷オイルシリンダー本体、軸方向圧力負荷ピストン、および軸方向圧力負荷ピストンロッドを含む。軸方向圧力負荷オイルシリンダー本体の内にオイル用キャビティがあり、軸方向圧力負荷ピストンは軸方向圧力負荷オイルシリンダー本体にスライド可能に接続されている。軸方向の圧力負荷ピストンロッドの一端は、軸方向圧力負荷ピストンを介してオイル用キャビティに延びている。軸方向圧力負荷ピストンロッドのもう一方の端は、下押しヘッドの一端に接続されており、軸方向圧力負荷ピストンロッドの一端は曲面である。 The presented axial pressure load oil cylinders then include an axial pressure load oil cylinder body, an axial pressure load piston, and an axial pressure load piston rod. There is an oil cavity inside the axial pressure load oil cylinder body, and the axial pressure load piston is slidably connected to the axial pressure load oil cylinder body. One end of the axial pressure load piston rod extends into the oil cavity via the axial pressure load piston. The other end of the axial pressure load piston rod is connected to one end of the downward push head, and one end of the axial pressure load piston rod is curved.

次に、提示された衝撃負荷装置には衝撃負荷オイルシリンダー、衝撃負荷オイルタンク、上押し圧力ヘッドおよび圧力を受ける柱が含まれる。衝撃負荷オイルシリンダーはビームに固定的に接続され、衝撃負荷オイルシリンダーは衝撃負荷オイルタンクに接続される。圧力を受ける柱の一端は衝撃負荷オイルシリンダーのピストンロッドに接続し、もう一方の端は先に提示された上押し圧力ヘッドの上部に接続され、上押し圧力ヘッドの底部は試験体の上面に接触している。 Next, the presented impact load device includes an impact load oil cylinder, an impact load oil tank, a push pressure head and a column that receives pressure. The impact load oil cylinder is fixedly connected to the beam and the impact load oil cylinder is connected to the impact load oil tank. One end of the pressure-bearing column is connected to the piston rod of the impact load oil cylinder, the other end is connected to the top of the above-presented upward pressure head, and the bottom of the upward pressure head is on the top surface of the specimen. Are in contact.

次に、提示された閉じ込め圧力負荷装置は圧力室(小さいな中空部)、二つの閉じ込め圧力負荷オイルシリンダー、閉じ込め圧力負荷オイルタンク、及び二つの第1側面圧力ヘッドと二つ第2側面圧力ヘッドを備えている。試験体は圧力室に配置され、閉じ込め圧力負荷オイルタンクは2つの閉じ込め圧力負荷シリンダーに接続される。閉じ込め圧力負荷オイルシリンダーのピストンロッドは第1側圧ヘッドに接続されており、2つの第1側圧ヘッドは圧力室の隣接する側面の外側にそれぞれ配置されている。その後、水平方向に圧力室に伸びてから、試験体の2つの隣接する側壁に接触する。圧力室の内に第1側面圧力ヘッドの相対側の2つの側壁にそれぞれ溝が設けられ、二つの溝の中に第2側面圧力ヘッドが取り付けられており、二つの第2側面圧力ヘッドは試験体の他の2つの隣接する側壁と接触している Next, the presented confinement pressure load device is a pressure chamber (small hollow part), two confinement pressure load oil cylinders, a confinement pressure load oil tank, and two first side pressure heads and two second side pressure heads. Is equipped with. The specimen is placed in a pressure chamber and the confinement pressure load oil tank is connected to two confinement pressure load cylinders. The piston rod of the confined pressure load oil cylinder is connected to the first side pressure head, and the two first side pressure heads are located outside the adjacent sides of the pressure chamber, respectively. It then extends horizontally into the pressure chamber and then contacts the two adjacent sidewalls of the specimen. Grooves are provided in each of the two side walls on the opposite side of the first side pressure head in the pressure chamber, the second side pressure head is installed in the two grooves, and the two second side pressure heads are tested. In contact with the other two adjacent sidewalls of the body

次に、提示されたモニタリングユニットは互いに接続されている圧力センサーと信号コレクターを含める。この圧力センサーは、圧力を受ける柱と上押しヘッドの間にそれぞれに配置され、第2側面圧力ヘッドと試験体の間に信号コレクターはデータ分析ユニットと接続されている。 The presented monitoring unit then includes a pressure sensor and signal collector connected to each other. This pressure sensor is placed between the pressure receiving column and the upward push head, respectively, and the signal collector is connected to the data analysis unit between the second side pressure head and the test piece.

本発明が提供する坑道周囲の岩石の支持強度の試験方法は以下のステップとなる: The method for testing the supporting strength of rocks around a tunnel provided by the present invention has the following steps:

ステップ1:応力緩和法を使用して坑道周囲の岩石の静的な応力状態を測定してきた。 Step 1: The static stress state of the rock around the tunnel has been measured using the stress relaxation method.

ステップ2:マイクロ震動システムを使用して坑道周囲の岩石の近くの動的荷重特性を取得し、試験による衝撃荷重の強度と頻度を逆に推測する。 Step 2: Obtain dynamic load characteristics near rocks around the tunnel using a micro-vibration system and reversely estimate the strength and frequency of impact loads from the test.

ステップ3:坑道周囲の岩石を原材料として標準試験体を作る。 Step 3: Make a standard test piece from the rock around the tunnel.

ステップ4:負荷試験 Step 4: Load test

ステップ4.1:試験体を試験機に置き、試験機の各圧力ヘッドの位置を調整し、先に試験体に一定の圧力を加える。 Step 4.1: Place the test piece on the test piece, adjust the position of each pressure head of the tester, and apply a constant pressure to the test piece first.

ステップ4.2:ステップ1で測定された坑道周囲の岩石の静的な応力状態に応じて、横方向の閉じ込め圧力負荷装置を使用し、坑道の閉じ込め圧力をシミュレーションする。その後、試験体に固定のX方向の圧力を加える。軸方向圧力負荷装置は試験体に連続増加のZ方向(つまり軸方向)の圧力を加え、縦方向の閉じ込め圧力負荷装置は試験体にY方向の支持力を加え、最低限の支持力は0に設定される。 Step 4.2: Simulate the tunnel confinement pressure using a lateral confinement pressure loading device according to the static stress state of the rock around the tunnel measured in step 1. After that, a fixed pressure in the X direction is applied to the test piece. The axial pressure loader applies continuously increasing Z-direction (ie, axial) pressure to the specimen, and the longitudinal confinement pressure loader applies Y-direction bearing capacity to the specimen, with a minimum bearing capacity of 0. Is set to.

ステップ4.3:試験体に最低限の支持力を加えると、ステップ2による衝撃荷重の強度と頻度に応じて、試験体に衝撃負荷をかけ衝撃負荷が完了した後に試験体の破壊状況を観察する。 Step 4.3: When the minimum bearing capacity is applied to the specimen, the impact load is applied to the specimen according to the strength and frequency of the impact load according to step 2, and the destruction status of the specimen is observed after the impact load is completed. To do.

ステップ4.4:試験体を交換し、X方向の圧力とZ方向の圧力を変更せずに維持しY方向の支持力を上げる。ステップ4.1-4.3を繰り返して、交換された試験体に負荷試験を行う。同じように、試験体を交換するごとに、支持力が増加する。支持力が増加するごとに、負荷試験後に試験体の破壊状況をもう一度観察する。試験体を破壊させない支持力を探し、この支持力によって支持強度を推測する。ここの支持強度は坑道周囲の岩石が必要な支持強度である。 Step 4.4: Replace the specimen and keep the pressure in the X direction and the pressure in the Z direction unchanged to increase the bearing capacity in the Y direction. Repeat steps 4.1-4.3 to load test the replaced specimen. Similarly, each time the specimen is replaced, the bearing capacity increases. Every time the bearing capacity increases, the fracture condition of the test piece is observed again after the load test. Search for a bearing capacity that does not destroy the test piece, and estimate the bearing capacity from this bearing capacity. The supporting strength here is the supporting strength required for rocks around the tunnel.

本発明の良い効果では:坑道周囲の岩石の実際の静的な荷重応力と動的な荷重衝撃特徴を負荷応力として、岩石の変形破壊試験にさまざまな支持強度値を設定する。静的荷重応力と動的荷重応力による影響と二つの組み合わせた効果を共に考慮する。それは現場の坑道周囲の岩石の実際の応力状態とよく吻合することができ、得られた支持強度は周囲の岩石の安全と安定を維持できる。更に、高精度かつ簡単で便利な試験操作をより確実に行うことができる。 The positive effect of the present invention is to set various bearing strength values for the deformation fracture test of the rock, using the actual static load stress and dynamic load impact characteristics of the rock around the tunnel as the load stress. Consider both the effects of static load stress and dynamic load stress and the combined effects of the two. It can be well anastomosed with the actual stress state of the rock around the tunnel at the site, and the supporting strength obtained can maintain the safety and stability of the surrounding rock. Furthermore, high-precision, simple and convenient test operations can be performed more reliably.

本発明の実際施工例または従来技術中の技術的解決策をより明確に説明する為に、実際施工例または従来技術の説明で使用される図面を以下に簡単に説明する。もちろんこれは本発明の特定の実際形態であり、当業者にとっては創造的な労働なし以下の図面によって他の図面を入手することができる。 In order to more clearly explain the actual construction example of the present invention or the technical solution in the prior art, the drawings used in the actual construction example or the description of the prior art will be briefly described below. Of course, this is a particular embodiment of the invention, and for those skilled in the art no creative labor, other drawings can be obtained by the following drawings.

本発明の坑道周囲の岩石の支持強度試験装置の組立構造図Assembly structure diagram of the support strength test device for rocks around the tunnel of the present invention 本発明の坑道周囲の岩石の支持強度試験装置の閉じ込め圧力負荷装置の構造図Structural drawing of the confinement pressure load device of the support strength test device for rocks around the tunnel of the present invention 本発明の坑道周囲の岩石の支持強度試験装置の軸方向圧力負荷オイルシリンダーの構造図Structural drawing of the axial pressure load oil cylinder of the supporting strength test device for rocks around the tunnel of the present invention. 試験体に軸方向圧力負荷装置が与える圧力の大きさと方向の説明図Explanatory drawing of the magnitude and direction of the pressure applied to the specimen by the axial pressure load device

次に、添付の図面を参照して本発明の優秀な事例が詳細に説明され、本発明の利点および特徴は、当業者によってより容易に理解され得る。したがって、本発明の保護範囲はより明確に定義される。 Excellent examples of the present invention will then be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the advantages and features of the present invention may be more easily understood by those skilled in the art. Therefore, the scope of protection of the present invention is more clearly defined.

図1-3が示すように、本発明の坑道周囲の岩石の支持強度試験装置では: As shown in Fig. 1-3, in the support strength test device for rocks around the tunnel of the present invention:

耐荷重フレームユニット1は、ベース11、縦柱12、ビーム13を含む。提示された柱12はベース11の上面の両側に垂直に配置され、ビーム13は柱12の上部に水平に固定される; The load-bearing frame unit 1 includes a base 11, a vertical column 12, and a beam 13. The presented columns 12 are placed vertically on both sides of the top surface of the base 11, and the beam 13 is fixed horizontally on top of the columns 12;

軸方向圧力負荷装置2は、ベース11の上面の中央位置に固定され、試験体8にボトムアップの軸方向圧力を加えるために使用される; The axial pressure loading device 2 is fixed in the center position on the upper surface of the base 11 and is used to apply bottom-up axial pressure to the specimen 8.

衝撃負荷装置3は、ビーム13に固定され、試験体8にトップダウンの軸方向衝撃荷重を加えるために使用される; The impact load device 3 is fixed to the beam 13 and is used to apply a top-down axial impact load to the specimen 8.

閉じ込め圧力負荷装置4が軸方向圧力負荷装置2と衝撃負荷装置3の間に設けられ、閉じ込め圧力負荷装置4が水平面内で閉じ込め圧力を試験体に加えるために使用される; A confinement pressure loader 4 is provided between the axial pressure loader 2 and the impact loader 3, and the confinement pressure loader 4 is used to apply confinement pressure to the specimen in a horizontal plane;

負荷コントロールユニット5は、提示された軸方向圧力負荷装置2、衝撃負荷装置3と閉じ込め圧力負荷装置4をそれずれコントロールして負荷する; The load control unit 5 controls and loads the presented axial pressure load device 2, impact load device 3, and confined pressure load device 4 in a misaligned manner;

モニタリングユニット6は、負荷過程中において試験体8の力を受ける状況をモニタリングする; Monitoring unit 6 monitors the situation under the force of specimen 8 during the loading process;

データ分析ユニット7は、負荷コントロールユニット5に接続されており、モニタリングユニット6からのデータを受信して分析するために使用される。 The data analysis unit 7 is connected to the load control unit 5 and is used to receive and analyze the data from the monitoring unit 6.

具体的には、軸方向圧力負荷装置2おいて軸方向圧力負荷オイルシリンダー21、軸方向圧力負荷オイルタンク22、および下押しヘッド23が含まれる。軸方向圧力負荷シリンダー21はベース11に固定され、軸方向圧力負荷オイルタンク22は軸方向圧力負荷オイルシリンダー21に接続され、下押しヘッド23の一端は軸方向圧力負荷オイルシリンダー21に接続される。もう一方の端は、閉じ込め圧力負荷装置4の内に垂直に延びており試験体8の下面と接触している。本発明において、軸方向圧力負荷シリンダー21からの駆動によって下押しヘッド23が上に移動し、試験体8に軸方向の圧力を加えることができる。 Specifically, the axial pressure load device 2 includes an axial pressure load oil cylinder 21, an axial pressure load oil tank 22, and a downward push head 23. The axial pressure load cylinder 21 is fixed to the base 11, the axial pressure load oil tank 22 is connected to the axial pressure load oil cylinder 21, and one end of the downward push head 23 is connected to the axial pressure load oil cylinder 21. The other end extends vertically into the confinement pressure loading device 4 and is in contact with the lower surface of the specimen 8. In the present invention, the downward push head 23 is moved upward by the drive from the axial pressure load cylinder 21, and the axial pressure can be applied to the test body 8.

本発明の実例について、軸方向圧力負荷オイルシリンダー21は軸方向圧力負荷オイルシリンダー本体211、軸方向圧力負荷ピストン212、軸方向圧力負荷ピストンロッド213を含む。軸方向圧力負荷オイルシリンダー本体211の内にオイル用キャビティ214があり、軸方向圧力負荷ピストン212は軸方向圧力負荷オイルシリンダー本体211にスライド可能に接続されている。軸方向の圧力負荷ピストンロッド213の一端は、軸方向圧力負荷ピストン212を介してオイル用キャビティ214に延びている。軸方向圧力負荷ピストンロッド213のもう一方の端は、下押しヘッド23の一端に接続されており、軸方向圧力負荷ピストンロッド213の一端は曲面215である。本発明では、軸方向圧力負荷ピストンロッド213の一端は曲面215により試験体8に加えられる均一荷重を連続増加の荷重に変えた。したがって、現場での試験体8の実際の力分部をシミュレーションし、研究結果をより正確にしてきた。 In an embodiment of the present invention, the axial pressure load oil cylinder 21 includes an axial pressure load oil cylinder body 211, an axial pressure load piston 212, and an axial pressure load piston rod 213. There is an oil cavity 214 in the axial pressure load oil cylinder body 211, and the axial pressure load piston 212 is slidably connected to the axial pressure load oil cylinder body 211. One end of the axial pressure load piston rod 213 extends into the oil cavity 214 via the axial pressure load piston 212. The other end of the axial pressure load piston rod 213 is connected to one end of the downward push head 23, and one end of the axial pressure load piston rod 213 is a curved surface 215. In the present invention, one end of the axial pressure load piston rod 213 changes the uniform load applied to the test piece 8 by the curved surface 215 into a continuously increasing load. Therefore, we have simulated the actual force components of the test piece 8 in the field to make the research results more accurate.

本発明の実例について、衝撃負荷装置3においては衝撃負荷オイルシリンダー31、衝撃負荷オイルタンク32、上押し圧力ヘッド33および圧力を受ける柱34が含まれる。衝撃負荷オイルシリンダー31はビーム13に固定的に接続され、衝撃負荷オイルシリンダー31は衝撃負荷オイルタンク32に接続され、圧力を受ける柱34の一端は衝撃負荷オイルシリンダー31のピストンロッドに接続される。もう一方の端は先に提示された上押し圧力ヘッド33の上部に接続され、上押し圧力ヘッド33の底部は試験体の上面に接触している。本発明では、衝撃負荷オイルシリンダー31により試験体8に衝撃荷重を加えることができる。 In the embodiment of the present invention, the impact load device 3 includes an impact load oil cylinder 31, an impact load oil tank 32, a push pressure head 33, and a column 34 that receives pressure. The impact load oil cylinder 31 is fixedly connected to the beam 13, the impact load oil cylinder 31 is connected to the impact load oil tank 32, and one end of the pressure receiving column 34 is connected to the piston rod of the impact load oil cylinder 31. .. The other end is connected to the top of the previously presented push pressure head 33, and the bottom of the push pressure head 33 is in contact with the top surface of the specimen. In the present invention, an impact load can be applied to the test piece 8 by the impact load oil cylinder 31.

図2を見ると、閉じ込め圧力負荷装置4は圧力室41(小さな中空部)、閉じ込め圧力負荷オイルタンク43、横方向閉じ込め圧力負荷オイルシリンダー42a、縦方向閉じ込め圧力負荷オイルシリンダー42b、縦方向第1圧力ヘッド44bと縦方向第2圧力ヘッド46b、試験体8が圧力室41の中に設置される。閉じ込め圧力負荷オイルタンク43は横方向閉じ込め圧力負荷シリンダー42aと縦方向閉じ込め圧力負荷シリンダー42bに接続され、横方向閉じ込め圧力負荷オイルシリンダー42aのピストンロッドは横方向第1圧力ヘッド44aに接続される。縦方向閉じ込め圧力負荷オイルシリンダー42bのピストンロッドは、縦方向第1圧力ヘッド44bに接続される。横方向第1圧力ヘッド44aと縦方向第1圧力ヘッド44bは、圧力室41の隣接する側面の外側にそれぞれ配置される。その後、この二つの圧力ヘッドは水平方向に圧力室41に伸び、試験体8の2つの隣接する側壁に接触する。圧力室41の内に横方向第1圧力ヘッド44aと縦方向第1圧力ヘッド44bの相対側の2つの側壁にそれぞれ第1溝45aと第2溝45bが設けられ、第1溝45aの中に横方向第2圧力ヘッド46aが取り付けられる。第2溝45bの中に縦方向第2圧力ヘッド46bが取り付けられており、この二つの第2圧力ヘッドは試験体の他の2つの隣接する側壁と接触している。本発明では、横方向第1圧力ヘッド44aと横方向第2圧力ヘッド46a、及び縦方向第1圧力ヘッド44bと縦方向第2圧力ヘッド46b協働により、水平面内の水平および垂直の閉じ込め圧力が試験体8に加えられる。ここで、より良い方法は、横方向第2圧力ヘッド46aおよび縦方向第2圧力ヘッド46bの両側に締結ボルトが設けられ、締結ボルトによって溝に固定することができる。 Looking at FIG. 2, the confinement pressure load device 4 has a pressure chamber 41 (small hollow part), a confinement pressure load oil tank 43, a lateral confinement pressure load oil cylinder 42a, a vertical confinement pressure load oil cylinder 42b, and a vertical first. The pressure head 44b, the second vertical pressure head 46b, and the test piece 8 are installed in the pressure chamber 41. The confinement pressure load oil tank 43 is connected to the lateral confinement pressure load cylinder 42a and the longitudinal confinement pressure load cylinder 42b, and the piston rod of the lateral confinement pressure load oil cylinder 42a is connected to the lateral first pressure head 44a. The piston rod of the longitudinal confined pressure load oil cylinder 42b is connected to the longitudinal first pressure head 44b. The lateral first pressure head 44a and the longitudinal first pressure head 44b are respectively arranged outside the adjacent side surfaces of the pressure chamber 41. The two pressure heads then extend horizontally into the pressure chamber 41 and contact the two adjacent side walls of the specimen 8. A first groove 45a and a second groove 45b are provided on two side walls on the opposite side of the first horizontal pressure head 44a and the first vertical pressure head 44b in the pressure chamber 41, respectively, and the first groove 45a is inside the first groove 45a. A lateral second pressure head 46a is attached. A longitudinal second pressure head 46b is mounted in the second groove 45b, and the two second pressure heads are in contact with the other two adjacent side walls of the specimen. In the present invention, the horizontal and vertical confinement pressures in the horizontal plane are generated by the cooperation of the horizontal first pressure head 44a and the horizontal second pressure head 46a, and the vertical first pressure head 44b and the vertical second pressure head 46b. It is added to the test body 8. Here, a better method is to provide fastening bolts on both sides of the lateral second pressure head 46a and the longitudinal second pressure head 46b, which can be fixed in the groove by the fastening bolts.

本発明のモニタリングユニット6は、互いに接続されている圧力センサー62と信号コレクター61を含める。圧力センサー62は、圧力を受ける柱34と上押し圧力ヘッド33の間、横方向第2圧力ヘッド46aと試験体の間、縦方向第2圧力ヘッド46bと試験体8の間にそれぞれに配置され、信号コレクター61はデータ分析ユニット7に接続されている。信号コレクター61は相関の圧力データを収集してデータ分析ユニット7に送る。データ分析ユニット7はこれらのデータを分析する。 The monitoring unit 6 of the present invention includes a pressure sensor 62 and a signal collector 61 connected to each other. The pressure sensor 62 is arranged between the column 34 receiving the pressure and the upward pressure head 33, between the lateral second pressure head 46a and the test piece, and between the vertical second pressure head 46b and the test piece 8. , The signal collector 61 is connected to the data analysis unit 7. The signal collector 61 collects the correlation pressure data and sends it to the data analysis unit 7. The data analysis unit 7 analyzes these data.

図1-3が示すように、本発明の坑道周囲の岩石の支持強度の確定方法は以下のステップがある: As shown in Figure 1-3, the method of determining the supporting strength of rocks around the tunnel of the present invention has the following steps:

ステップ1、周囲の岩石の応力状態を測る。ここの応力状態は静的な応力状態と動的な衝撃特徴を含む。具体的には、応力緩和法を使用して坑道周囲の岩石の静的な応力状態を測定し、マイクロ震動システムを使用して坑道周囲の岩石の近くの動的な荷重特性を取得する。本例では、坑道の中で専門のリグを使って作業方向に穴を開け、その穴にマイクロ震動プローブを入れ、地震波ピックアップを接続し、マイクロ震動監視システムに接続して完全な監視ネットワークを形成する。マイクロ震動監視システムを利用して、マイニングプロセス中にマイクロ震動のエネルギーの量を取得し、衝撃荷重の強度と頻度を逆に推測する(動的な衝撃特徴)。 Step 1, measure the stress state of the surrounding rocks. The stress states here include static stress states and dynamic impact features. Specifically, the stress relaxation method is used to measure the static stress state of the rock around the tunnel, and the micro-vibration system is used to obtain the dynamic load characteristics near the rock around the tunnel. In this example, a hole is drilled in the tunnel in the working direction using a specialized rig, a micro-vibration probe is placed in the hole, a seismic wave pickup is connected, and a micro-vibration monitoring system is connected to form a complete monitoring network. To do. Using the micro-vibration monitoring system, the amount of micro-vibration energy is acquired during the mining process, and the intensity and frequency of the impact load are estimated in reverse (dynamic impact characteristics).

ステップ2、作った試験体8を圧力室41に置き、上押し圧力ヘッド33、下押圧力しヘッド23、横方向第1圧力ヘッド44aと横方向第2圧力ヘッド46aの位置を調整し、先に試験体8に一定の圧力を加える。 Step 2, place the prepared test piece 8 in the pressure chamber 41, adjust the positions of the upward pressing pressure head 33, the downward pressing pressure head 23, the lateral first pressure head 44a and the lateral second pressure head 46a, and then adjust the positions. Apply a constant pressure to the specimen 8.

ステップ3、静的な応力状態に応じて、横方向第1圧力ヘッド44aと横方向第2圧力ヘッド46aを使用し、試験体8に固定のX方向の圧力を加える。軸方向圧力負荷装置2は試験体8に連続増加のZ方向の圧力を加え、縦方向第1圧力ヘッド44bと縦方向第2圧力ヘッド46bは試験体8にY方向の支持力を加える。但し、衝撃する前に最低限の支持力が0に要求される。従来の経験により、最低限のY方向の支持力は0MPa、逓増値は2MPaに設置する。 Step 3, Depending on the static stress state, a fixed X-direction pressure is applied to the specimen 8 using the lateral first pressure head 44a and the lateral second pressure head 46a. The axial pressure load device 2 applies a continuously increasing Z-direction pressure to the specimen 8, and the longitudinal first pressure head 44b and the longitudinal second pressure head 46b apply a bearing force in the Y direction to the specimen 8. However, the minimum bearing capacity is required to be 0 before impacting. Based on conventional experience, the minimum bearing capacity in the Y direction is set to 0MPa, and the gradual increase value is set to 2MPa.

ステップ4、動的な衝撃特徴に応じて、Y方向の支持力が0MPaの条件で、衝撃負荷装置3を使って試験体8に衝撃負荷をかけ、試験が完了した後に試験体の破壊状況を観察する。 Step 4, According to the dynamic impact characteristics, under the condition that the bearing capacity in the Y direction is 0 MPa, an impact load is applied to the specimen 8 using the impact load device 3, and the destruction status of the specimen is checked after the test is completed. Observe.

ステップ5、試験体を交換し、X方向の圧力と軸方向の圧力を変更せずに維持し、Y方向の支持力を2MPaに増やす。ステップ2-4を繰り返して、負荷試験を行う。同じように、試験体を交換するたびに、2MPaの支持力を増加し、支持力を増加するごとに、負荷試験後に試験体の破壊状況をもう一度観察する。試験体を破壊させない支持力を探し、この支持力によって支持強度を推測する。この支持強度は坑道周囲の岩石が必要な支持強度である。 Step 5, Replace the specimen, keep the X-direction pressure and the axial pressure unchanged, and increase the Y-direction bearing capacity to 2MPa. Repeat steps 2-4 to perform a load test. Similarly, each time the test piece is replaced, the bearing capacity of 2MPa is increased, and each time the bearing capacity is increased, the state of destruction of the test piece is observed again after the load test. Search for a bearing capacity that does not destroy the test piece, and estimate the bearing capacity from this bearing capacity. This support strength is the support strength required for rocks around the tunnel.

要約すると、本発明では坑道周囲の岩石の実際の静的な荷重応力および動的荷重衝撃特性が試験用負荷応力として使用し、異なる支持強度を設置して岩石変形破壊試験を行う。静的な荷重応力と動的な荷重応力による影響と二つの組み合わせた効果を共に考慮する。それは現場の坑道周囲の岩石の実際の応力状態とよく吻合することができ、得られた支持強度は周囲の岩石の安全と安定を維持できる。さらに、高精度かつ簡単で便利な試験操作をより確実に行うことができる。 In summary, in the present invention, the actual static load stress and dynamic load impact characteristics of the rock around the tunnel are used as the test load stress, and different support strengths are set to perform the rock deformation fracture test. Consider both the effects of static load stress and dynamic load stress and the combined effects of the two. It can be well anastomosed with the actual stress state of the rock around the tunnel at the site, and the supporting strength obtained can maintain the safety and stability of the surrounding rock. Furthermore, high-precision, simple and convenient test operations can be performed more reliably.

上記は本発明の特定の実施例であるが、本発明の保護範囲は特定の実施例のみに限定されず、創造的な作業及び設計を省略し、任意の変更または置換も本発明の範囲に含まれる。したがって、本発明の保護範囲は権利要求書の範囲によって定義される基準によって決定される。 Although the above are specific examples of the present invention, the scope of protection of the present invention is not limited to the specific examples, creative work and design are omitted, and any modification or substitution is also within the scope of the present invention. included. Therefore, the scope of protection of the present invention is determined by the criteria defined by the scope of the claim.

1-耐荷重フレームユニット、11-ベース(底座)、12-縦柱、13-ビーム;
2-軸方向圧力負荷装置、21-軸方向圧力負荷オイルシリンダー、211-軸方向圧力負荷オイルシリンダー本体、212-軸方向圧力負荷ピストン、213-軸方向圧力負荷ピストンロッド、214-オイル用キャビティ、215-曲面、22-衝撃負荷オイルタンク、23-下押しヘッド;
3-衝撃負荷装置、31-衝撃負荷オイルシリンダー、32-衝撃負荷オイルタンク、33-上押し圧力ヘッド、34-圧力を受ける柱;
4-閉じ込め圧力負荷装置、41-圧力室、42a-横方向閉じ込め圧力負荷オイルシリンダー、42b-縦方向閉じ込め圧力負荷オイルシリンダー、43-閉じ込め圧力負荷オイルタンク、44a-横方向第1圧力ヘッド、44b-縦方向第1圧力ヘッド、45a-第1溝、45b-第2溝、46a-横方向第2圧力ヘッド、46b-縦方向第2圧力ヘッド;
5-負荷コントロールユニット;
6-モニタリングユニット、61-信号コレクター、62-圧力センサー;
7-データ分析ユニット
8-試験体

1-Load-bearing frame unit, 11-Base (bottom seat), 12-Vertical column, 13-Beam;
2-Axial pressure load device, 21-Axial pressure load oil cylinder, 211-Axial pressure load oil cylinder body, 212-Axial pressure load piston, 213-Axial pressure load piston rod, 214-Oil cavity, 215-Cylinder, 22-Impact load oil tank, 23-Downward push head;
3-Impact load device, 31-Impact load oil cylinder, 32-Impact load oil tank, 33-Upward pressure head, 34-Pillar receiving pressure;
4-Confinement pressure load device, 41-Pressure chamber, 42a-Horizontal confinement pressure load oil cylinder, 42b-Vertical confinement pressure load oil cylinder, 43-Confinement pressure load oil tank, 44a-Horizontal first pressure head, 44b -Vertical 1st pressure head, 45a-1st groove, 45b-2nd groove, 46a-Horizontal 2nd pressure head, 46b-Vertical 2nd pressure head;
5-Load control unit;
6-Monitoring unit, 61-Signal collector, 62-Pressure sensor;
7-Data analysis unit
8-Test specimen

Claims (7)

鉱山の坑道周囲の岩石の支持強度試験装置であって、
耐荷重フレームユニットは、ベース、縦柱、ビームで構成されて、柱はベースの上面の両側に垂直に配置され、ビームは柱の上部に水平に固定され;
軸方向圧力負荷装置は、ベースの上面の中央位置に固定され、試験体にボトムアップの軸方向圧力を加えるために使用され;
衝撃負荷装置は、ビームに固定され、試験体にトップダウンの軸方向衝撃荷重を加えるために使用され;
閉じ込め圧力負荷装置が軸方向圧力負荷装置と衝撃負荷装置の間に設けられ、横方向と縦方向の閉じ込め圧力負荷装置もあり、水平面内で閉じ込め圧力を試験体に加えるために使用され;
負荷コントロールユニットは、提示された軸方向圧力負荷装置、衝撃負荷装置と閉じ込め圧力負荷装置をそれぞれコントロールして負荷し;
モニタリングユニットは、負荷過程中において提示された試験体の力を受け、その状況をモニタリングし;
データ分析ユニットは、負荷コントロールユニットに接続されており、モニタリングユニットからのデータを受信して分析する
ことを特徴とする坑道周囲の岩石の支持強度試験装置。
It is a support strength test device for rocks around the mine tunnel.
The load-bearing frame unit consists of a base, vertical columns, and beams, the columns are arranged vertically on both sides of the top surface of the base, and the beams are fixed horizontally on top of the columns;
The axial pressure loading device is fixed in the center position on the top surface of the base and is used to apply bottom-up axial pressure to the specimen;
The impact loader is fixed to the beam and is used to apply a top-down axial impact load to the specimen;
A confinement pressure loader is provided between the axial pressure loader and the impact loader, and there are also lateral and longitudinal confinement pressure loaders, used to apply confinement pressure to the specimen in a horizontal plane;
The load control unit controls and loads the presented axial pressure load device, impact load device and confinement pressure load device, respectively;
The monitoring unit receives the force of the test piece presented during the loading process and monitors its condition;
The data analysis unit is connected to the load control unit and is a support strength tester for rocks around the tunnel, which is characterized by receiving and analyzing data from the monitoring unit.
軸方向圧力負荷装置には、軸方向圧力負荷オイルシリンダー、軸方向圧力負荷オイルタンク、および下押しヘッドが含まれ、軸方向圧力負荷シリンダーは提示されたベースに固定され、軸方向圧力負荷オイルタンクは軸方向圧力負荷オイルシリンダーに接続され、下押しヘッドの一端は軸方向圧力負荷オイルシリンダーに接続され、もう一方の端は、閉じ込め圧力負荷装置の内に垂直に延びており、試験体の下面と接触している
請求項1に記載の坑道周囲の岩石の支持強度試験装置。
Axial pressure load devices include an axial pressure load oil cylinder, an axial pressure load oil tank, and a downward push head, the axial pressure load cylinder is secured to the presented base, and the axial pressure load oil tank is Connected to the axial pressure load oil cylinder, one end of the downward push head is connected to the axial pressure load oil cylinder and the other end extends vertically into the confinement pressure load device and contacts the underside of the specimen. The support strength test device for rocks around a tunnel according to claim 1.
軸方向圧力負荷オイルシリンダーは、軸方向圧力負荷オイルシリンダー本体、軸方向圧力負荷ピストン、および軸方向圧力負荷ピストンロッドを含み、軸方向圧力負荷オイルシリンダー本体の内にオイル用キャビティがあり、軸方向圧力負荷ピストンは軸方向圧力負荷オイルシリンダー本体にスライド可能に接続され、軸方向の圧力負荷ピストンロッドの一端は、軸方向圧力負荷ピストンを介してオイル用キャビティに延び、軸方向圧力負荷ピストンロッドのもう一方の端は、下押しヘッドの一端に接続されており軸方向圧力負荷ピストンロッドの一端は曲面である
請求項2に記載の坑道周囲の岩石の支持強度試験装置。
Axial pressure load oil cylinders include an axial pressure load oil cylinder body, an axial pressure load piston, and an axial pressure load piston rod, with an oil cavity inside the axial pressure load oil cylinder body and axial. The pressure load piston is slidably connected to the axial pressure load oil cylinder body, one end of the axial pressure load piston rod extends into the oil cavity via the axial pressure load piston, and the axial pressure load piston rod The support strength test device for rocks around a tunnel according to claim 2, wherein the other end is connected to one end of the downward push head and one end of the axial pressure load piston rod is a curved surface.
衝撃負荷装置には、衝撃負荷オイルシリンダーや衝撃負荷オイルタンク、上押し圧力ヘッドおよび圧力を受ける柱が含まれ、衝撃負荷オイルシリンダーはビームに固定的に接続され、衝撃負荷オイルシリンダーは衝撃負荷オイルタンクに接続し、圧力を受ける柱の一端は衝撃負荷オイルシリンダーのピストンロッドに接続され、もう一方の端は先に提示された上押し圧力ヘッドの上部に接続され、上押し圧力ヘッドの底部は試験体の上面に接触している
請求項1に記載の坑道周囲の岩石の支持強度試験装置。
The impact load device includes an impact load oil cylinder, an impact load oil tank, a push pressure head and a column that receives pressure, the impact load oil cylinder is fixedly connected to the beam, and the impact load oil cylinder is an impact load oil. One end of the column that connects to the tank and receives pressure is connected to the piston rod of the impact load oil cylinder, the other end is connected to the top of the previously presented upward pressure head, and the bottom of the upward pressure head The support strength test device for rocks around a tunnel according to claim 1, which is in contact with the upper surface of a test piece.
閉じ込め圧力負荷装置が圧力室(小さいな中空部)、二つの閉じ込め圧力負荷オイルシリンダー、閉じ込め圧力負荷オイルタンク、及び二つの第1側面圧力ヘッドと二つ第2側面圧力ヘッドを備え、試験体は圧力室に配置され、閉じ込め圧力負荷オイルタンクは2つの閉じ込め圧力負荷シリンダーに接続され、閉じ込め圧力負荷オイルシリンダーのピストンロッドは、第1側圧ヘッドに接続されており、2つの第1側圧ヘッドは、圧力室の隣接する側面の外側にそれぞれ配置され、水平方向に圧力室に伸ばし、試験体の2つの隣接する側壁に接触し、圧力室の内に第1側面圧力ヘッドの相対側の2つの側壁にそれぞれ溝が設けられ、二つの溝の中に第2側面圧力ヘッドが取り付けられており、二つの第2側面圧力ヘッドは試験体の他の2つの隣接する側壁と接触している
請求項1に記載の坑道周囲の岩石の支持強度試験装置。
The confinement pressure load device is equipped with a pressure chamber (small hollow part), two confinement pressure load oil cylinders, a confinement pressure load oil tank, and two first side pressure heads and two second side pressure heads. Located in the pressure chamber, the confinement pressure load oil tank is connected to two confinement pressure load cylinders, the piston rod of the confinement pressure load oil cylinder is connected to the first side pressure head, and the two first side pressure heads Located on the outside of the adjacent sides of the pressure chamber, respectively, extend horizontally into the pressure chamber, contact the two adjacent side walls of the specimen, and inside the pressure chamber, the two side walls on the relative side of the first side pressure head. A second side pressure head is mounted in each of the two grooves, and the two second side pressure heads are in contact with the other two adjacent side walls of the specimen. Support strength test device for rocks around the tunnel described in.
モニタリングユニットは、互いに接続されている圧力センサーと信号コレクターを含め、ここの圧力センサーは圧力を受ける柱と上押しヘッドの間にそれぞれに配置され、第2側面圧力ヘッドと試験体の間において信号コレクターはデータ分析ユニットに接続されている
請求項5に記載の坑道周囲の岩石の支持強度試験装置。
The monitoring unit includes a pressure sensor and a signal collector connected to each other, and the pressure sensor here is placed between the pressure receiving column and the push head, respectively, and signals between the second side pressure head and the specimen. The support strength test device for rocks around a tunnel according to claim 5, wherein the collector is connected to a data analysis unit.
請求項1ないし6のいずれかに記載の坑道周囲の岩石の支持強度試験装置による強度確定方法であって、
ステップ1:応力緩和法を使用して坑道周囲の岩石の静的な応力状態を測定し、
ステップ2:マイクロ震動システムを使用して坑道周囲の岩石の近くの動的な荷重特性を取得し、試験による衝撃荷重の強度と頻度を逆に推測し、
ステップ3:坑道周囲の岩石を原材料として標準試験体を作り、
ステップ4:負荷試験について、
ステップ4.1:試験体を試験機に置き、試験機の各圧力ヘッドの位置を調整し、先に試験体に一定の圧力を加え、
ステップ4.2:ステップ1で測定された坑道周囲の岩石の静的な応力状態に応じて、横方向の閉じ込め圧力負荷装置を使用し坑道の閉じ込め圧力をシミュレーションし、試験体に固定のX方向の圧力を加え、軸方向圧力負荷装置は試験体に連続増加のZ方向の圧力を加え、更に縦方向の閉じ込め圧力負荷装置は試験体にY方向の支持力を加え、ここで最低限の支持力は0に設定し、
ステップ4.3:試験体に最低限の支持力を加えると、ステップ2による衝撃荷重の強度と頻度に応じて試験体に衝撃負荷をかけ、衝撃負荷が完了した後に試験体の破壊状況を観察し、
ステップ4.4:試験体を交換し、X方向の圧力とZ方向の圧力を変更せずに維持し、Y方向の支持力を上げ、ステップ4.1-4.3を繰り返して、交換された試験体に負荷試験を行ち、同様に、試験体を交換するごとに支持力を増加し、支持力を増加するごとに、負荷試験後に試験体の破壊状況をもう一度観察し、試験体を破壊させない支持力を探し、この支持力によって支持強度を推測し、この際の支持強度は坑道周囲の岩石が必要な支持強度である
ことを特徴とする方法。

The method for determining the strength of the rock around the tunnel according to any one of claims 1 to 6 by the support strength test device.
Step 1: Measure the static stress state of the rock around the tunnel using stress relaxation and
Step 2: Use a micro-vibration system to obtain dynamic load characteristics near rocks around the tunnel and reversely estimate the strength and frequency of impact loads from the test.
Step 3: Make a standard test piece from the rock around the tunnel as a raw material.
Step 4: About load test
Step 4.1: Place the test piece on the tester, adjust the position of each pressure head of the tester, and apply a constant pressure to the test piece first.
Step 4.2: According to the static stress state of the rock around the tunnel measured in step 1, the confinement pressure of the tunnel is simulated using the lateral confinement pressure loading device, and the X direction fixed to the specimen. The axial pressure loader applies a continuously increasing Z-direction pressure to the specimen, and the longitudinal confinement pressure loader applies a Y-direction bearing capacity to the specimen, where the minimum support is achieved. Set the force to 0,
Step 4.3: When the minimum bearing capacity is applied to the test piece, the test piece is subjected to an impact load according to the strength and frequency of the impact load according to step 2, and the destruction state of the test piece is observed after the impact load is completed. And
Step 4.4: Replace the specimen, keep the pressure in the X direction and the pressure in the Z direction unchanged, increase the bearing capacity in the Y direction, and repeat steps 4.1-4.3 to the replaced specimen. A load test is performed, and similarly, the bearing capacity is increased each time the specimen is replaced, and each time the bearing capacity is increased, the destruction status of the specimen is observed again after the load test, and the bearing capacity that does not destroy the specimen is observed. This method is characterized in that the bearing capacity is estimated by the bearing capacity, and the bearing capacity at this time is the required bearing capacity of the rocks around the tunnel.

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