深部工事岩体動的衝撃多重場結合試験システム

1.設備概況

（1）建設：深部工事岩体動的衝撃多場結合試験システム。

(2)

機能：深部岩石の高温、高応力、高空隙圧力の条件下での強度と変形特性をシミュレーションでき、岩石の高温高圧多場結合複雑条件下での圧力抵抗強度、引張抵抗強度、せん断抵抗強度、弾性係数、凝集力と内摩擦角、ポアソン比、透過率、動的岩石力学パラメータなどを得ることができる。設備は以下の試験機能を備えている：

①リアルタイム高温真三軸試験。

②リアルタイム高温中間主応力効果試験の研究。

③高温真三軸水力圧裂試験。

④高温真三軸井壁安定性シミュレーション試験。

⑤通常の三軸圧縮試験。

⑥応力−浸透流結合試験。

⑦せん断−浸透流結合試験。

⑧動力衝撃試験。

⑨証明書類：入札書類に上記8試験の設備運転時試験データコピーを提供する。

（3）使用環境：設備設置場所が確定し、水、電気などの条件が整っている。

2.技術要求

1.高温高圧真三軸試験モジュール

1.1三次元応力とリアルタイム高温負荷装置

三方向高剛性剛性ロード、リアルタイム高温真三軸プラス/アンロード試験を実現する。

具体的な技術パラメータの要求は以下の通りである：

1.1.1試料サイズ：50 mm×50 mm×100 mm、

1.1.2大きいレベルの応力：150 MPa、

1.1.3大きな垂直応力：800 MPa、

1.1.4大型ピストンストローク：20 mm、

1.1.5超圧安全保護装置付き、

1.1.6中間主応力方向の浮島式設計は、試料変形に基づいて自動的に対中を実現することができる、

1.1.7高リアルタイム温度：400℃、PIDサーボ制御温度、制御精度≦±5℃

1.2水平応力サーボ制御システムの技術パラメータ：

1.2.1水平応力範囲：0-150 MPa、

1.2.2水平応力制御精度：≤±0.1%FS、

1.2.3ソフトウェアとハードウェアの上下限ビット保護、

1.2.4ソフトウェアは保護圧力、保護変位を設定することができる。

1.3垂直応力サーボ制御システムの技術パラメータ

1.3.1垂直応力範囲：0-800 MPa、

1.3.2垂直応力制御精度：≤±0.1%FS

1.3.3ソフトウェアとハードウェアの上下限ビット保護、

1.3.4ソフトウェアは保護圧力、保護変位を設定することができる。順方向、横方向、縦方向の3方向変位機能ソフトウェアインタフェースのスクリーンショットを提供します。

1.4変位測定システム技術パラメータ

1.4.1 LVDTレンジ：±5 mm、

1.4.2解像度：≦0.5μm、

1.4.3線形誤差（フルレンジ出力）：≦±0.25%of FRO、

1.4.4繰り返し誤差：≦0.05%of FSO、

1.4.5ヒステリシス誤差：≦0.05%of FSO、

1.4.6入力頻度：2.5～3.0キロヘルツ。

1.5証明資料

#1.5.1システムにおけるソフトウェア部分は正規製品であり、リアルタイム高温真三軸試験システムコンピュータソフトウェア著作権登録証明書のコピーを提供する。

#1.5.2入札文書には、公開された論文（SCIまたはEI）などの高温真三軸試験の証明材料が提供され、高温真三軸試験機能の実績またはユーザー評価証明材料が提供される。

1.5.3設備の実物図と三次元設計図を提供する。

＃1.6高温真三軸試験機能設計案と試験案を提供する。

2.岩石三軸圧縮試験モジュール

2.1静的三軸圧縮モジュール

機能：通常の一軸/三軸（全応力歪み曲線）、クリープ、応力緩和、ブラジル劈開などの力学実験を行うことができる。

技術パラメータは次のとおりです。

2.1.1ラック剛性：≧8 MN/mm。

2.1.2軸方向力：0-1500 kN。

2.1.3軸力精度：≦0.1%FS。

#2.1.4囲圧：0-60 MPa。

2.1.5周囲圧精度：≦0.1%FS。

2.1.6周囲圧サーボ制御装置：サーボモータ制御を採用したプランジャポンプ構造、2ポンプ循環モードを採用し、無尽蔵循環で、1ポンプ容積の制限を受けない、低高圧圧力制御キャビネットを備え、圧力キャビティを囲むための油を充填排出するとともに、高圧と低圧モジュールを遮断することができる、高圧圧力制御キャビネットは全自動電気制御操作を採用し、高圧弁の機械ハンドルを手動で操作する必要はない。

2.1.7試料サイズ：Φ50 mm×100 mm。

2.1.8軸方向シリンダ変位センサ、距離0-100 mm。

2.1.9囲圧室内の軸方向変位：2個のLVDT、距離±5 mm、分解能≦1μm。

2.1.10環方向変位：チェーン式環方向変位センサ、距離：0-10 mm、分解能≦1μm。

2.1.11ソフトウェア：制御方式：階段圧力制御、定電圧制御、変位制御、圧力制御精度：≦0.1%FS、過圧リリーフ弁保護、ソフトウェアは保護圧力を設定することができます。ハードウェア制限保護、収集データ保存パス、サンプリング間隔時間を設定できます。解像度≧16ビット。

#2.1.12システムにおけるソフトウェア部分は正規製品であり、岩石動力三軸圧縮試験システムに関するコンピュータソフトウェア著作権登録証明書のコピーを提供する。

#2.1.13試験結果に基づいて、異なる降伏基準（ムーア・クーロン基準（M-C基準）、D-P基準、Hook-Brown基準（H-B基準）と三剪断歪エネルギー（降伏）基準を含む）を用いてフィッティングし、対応するパラメータを計算することを支持する。（入札ファイルには、実際の試験データの下で異なる基準を用いた強度パラメータフィッティングの結果のスクリーンショットを提供する必要がある）。

2.2液体浸出モジュール

機能：3軸圧縮モジュールと協力して静水圧、3軸圧縮破壊過程における液体透過率試験を行い、応力−透過流結合試験を実現する

技術パラメータは次のとおりです。

2.2.1浸透圧：0-50 MPa

##2.2.2長期浸透流≧80日。浸透流試験期間≧80日の公開発表論文（SCIまたはEI）などの証明材料（論文には研究開発メーカーと設備名を体現する必要がある）を提供する。

2.2.3圧力制御精度：≤0.1%FS。

2.2.4流量範囲：0.01-60 ml/min、調節可能。

2.2.5ポンプシリンダーの容積≧100 ml。

2.2.6過圧リリーフバルブ保護（非破裂シート、循環使用可能）。

2.2.7浸透圧サーボ制御装置：サーボモータ制御を用いたプランジャポンプ構造、2ポンプ循環モードを採用し、無尽蔵循環で、1ポンプ容積の制限を受けない、高圧圧力制御キャビネットは全自動電気制御操作を採用し、高圧弁の機械ハンドルを手動で操作する必要がない（高圧圧力制御キャビネットの実物図と三次元設計図を提供する）。

2.3せん断浸透流試験モジュール：

機能：せん断過程における浸出試験、注水亀裂活性化試験を展開することができる、

技術指標は以下の通り：

2.3.1法線応力0〜60 MPa。

2.3.2せん断力：0-1000 kN。

2.3.3空孔圧力：0-50 MPa。

2.3.4 50 mm岩石サンプルのせん断機能に適合する治具：制御システムせん断機能アップグレードパック、試料直径50 mmせん断装置治具、せん断専用試料フィルム（1セット）を含み、せん断治具実物写真とせん断浸透流模式図を提供する。

2.4動的サーボ制御システムモジュール

機能：応力動的サーボ制御を行う。

技術指標は以下の通り：

2.4.1周波数：0-5 Hz。

2.4.2振幅：0-0.1 mm。

2.4.3大きな動力：100 kN。

2.5証明資料

#2.5.1入札文書には、公開された論文（SCIまたはEI）などの3軸圧縮試験、液体浸出試験、せん断浸出試験、動力衝撃試験の証明材料（論文には研究開発メーカーと設備名を体現する必要がある）を提供し、上述の試験機能業績またはユーザー評価証明材料を提供する。

#2.5.2設備の実物図と三次元設計図を提供する。

#2.6三軸圧縮試験機能設計案と試験案を提供する、応力−浸透流（せん断浸透流）結合試験機能設計案と試験案、動力衝撃試験機能設計案と試験案。

3.電気液サーボ疲労試験機

3.1.かじゅうフレーム

縦型本体は着地式構造で、サーボ直線アクチュエータを下に置き、垂直方向の疲労試験を行うことができる。

1.1立式ホスト梁は立柱に沿って昇降し、試験空間の調整が便利である。

1.2アルミニウム板酸化テーブル、清潔で美しい。

1.3横梁は油圧昇降、油圧クランプ、弾性開放式構造を採用し、試験の安定と信頼性を保証するとともに、非試験状態の時に横梁がロックされて動かないことを保証する。

1.4ユニット化、標準化、モジュール化設計横梁クランプシリンダ、密封部品はドイツ輸入専用密封部品を採用する。

1.5柱の外面に電気めっき硬クロム処理を採用し、外形の美しさをさらに高め、同時に腐食防止能力を高める。

3.2.静音油源

静音油源：100 L/min、定格作動圧力21 MPa、騒音≦55 dB（1 m箇所試験）、オイルポンプとモーターは油圧油中に浸漬し、油液の長期使用が変質しないことを保証するため、オイルタンクはアルミニウム製全閉鎖構造を採用し、防腐防錆機能を有する。高圧ろ過精度は≦5μであり、試験安定周波数と振幅の要求を満たし、試験はセットの冷却装置を含む。良質の高圧、低騒音内接噛合歯車ポンプを選択する。モーターは良質なブランドを採用し、モーターとオイルポンプの間はフレキシブルカップリング接続を採用している。

油圧静音源

油分離器：油源とアクチュエータの中継局を接続し、さらにシステムの安定性と油圧油の清潔性を保証する、その上に配置された吸入、返油アキュムレータ、精密フィルタ（塞冷発報警報装置付き）、管路入力、出力付き油分離通路など、

配管システム：高圧ホース。油源から油分離器まで、長さはユーザーの実験空現場に基づいて確定する、油分離器からアクチュエータまで：長さはユーザー実験室の現場によって確定する、

油分離器管路

紹介：

（1）システムは2セットのモータオイルポンプを組み合わせて構成され、アクチュエータが相応の速度条件下で動作することができる。エネルギーを節約するために静的試験を行う場合、ポンプステーションの一部を開いて動作させることができ、使用コストを削減することができます。

（2）油圧システムの重要な部品、例えばオイルポンプ、リリーフバルブ、パイプ部品などは輸入を選択し、その他の油圧部品はすべて国内*企業製品を選択して使用する。

（3）油圧システムはオイルポンプ電気ユニット、高低圧切換モジュール、冷却システム、濾過システム、電気制御箱、警報表示などの部分から構成される。

（4）モータポンプユニットは弾性支持を配置し、ポンプステーションの騒音をさらに減少させる。

（5）低騒音交流モータを配置し、オイルポンプはドイツのデフォ内接歯車ポンプを選択し、このポンプはインボリュート内接歯車噛合伝動を採用し、騒音が低く、優れた耐久性と長寿命を有する。

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主リリーフバルブ、アキュムレータ、副主リリーフバルブ、副リリーフバルブと切換バルブ、精密オイルフィルタから高低圧切換油圧モジュールを構成し、電源投入時にシステムが低圧状態にあることを保証し、電源投入時にシステムがまず高圧状態から低圧状態に切り換え、電源投入時に圧力の急変によりシステムが大きな衝撃を受けることを回避する。

(7)

2級ろ過機能を有し、吸油口は粗ろ過を行い、比較的大きい粒子及び不純物をろ過除去し、高低圧切換モジュール上の精密ろ過器は2次精密ろ過を行い、それにより油圧システムから流出した油は極めて高い清浄度を保証した。

（8）各グループの高圧油路の出口には一方向弁が取り付けられ、各油路が安全に独立して動作し、他の油路の影響を受けないことを保証する。

（9）二重電気接点温度計、液位制御計、及び精密ろ過システムは、液圧システムに油温、液位、油ろ過器閉塞警報或いは駐車機能を持たせる。

（10）ポンプステーションは遠隔監視機能を有し、制御室に遠隔制御キャビネットを備え、液位、フィルタコア、油温警報情況を検出でき、そして遠隔制御モータの起動、停止ができる。

特徴と機能：

（1）全密閉構造設計、特殊静音技術処理。このポンプステーションは各種の動静的試験システムに広く応用され、シリーズ化、規模化生産が形成されている。

（2）ポンプステーションに必要な油圧部品はすべて国内外*企業製品を使用する。

（3）油圧ポンプステーションはオイルポンプ電気ユニット、高低圧切替モジュール、冷却システム、濾過システム、電気制御箱、警報表示などの部分から構成される。

（4）モータポンプユニットは直列二重弾性支持を配置し、ポンプステーションの騒音をさらに低減する。

（5）ABB交流モータを配置し、ドイツ会社の低騒音内接歯車ポンプは、普通のモータ、オイルポンプと比べて、性能を高めると同時に使用現場の騒音を大幅に低減した。

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