[發明專利]巖石有側向約束膨脹試驗用組合式加荷組件

有效

• 申請號: 201210301822.4
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN102854130A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 王晟堂
• 申請（專利權）人: 鐵道第三勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 江增俊

技術領域

本發明屬于建筑工程巖石膨脹試驗儀器，特別是涉及一種巖石有側向約束膨脹試驗用組合式加荷組件。

背景技術

本發明涉及的有側向約束膨脹試驗包括巖石有側向約束膨脹率試驗和有側向約束膨脹壓力試驗。

巖石有側向約束膨脹率試驗是指某一規定形狀巖石試樣（一般采用直徑Φ50-80的圓柱體）的側向用金屬構件對其進行包裹緊固，保證在任何狀態下不產生側向變形的條件下在巖石試樣上下兩端設置金屬透水板，然后將其置入并固定于浸水容器的底部，在其頂部施加5kpa的恒定預置壓力，當其垂直變形穩定后開始浸水飽和，并按時測記垂直變形直至穩定，此時測得的變形增量△h與巖石在浸水前原始高度H之比即為巖石有側向約束膨脹率V_hp（%）。

膨脹壓力試驗是將被整體金屬套環包裹緊固的巖石試樣固定于膨脹儀飽和水箱底部中心，其頂面經金屬透水板上的加荷組件與膨脹儀加壓桿、測力傳感器、垂直加荷絲杠連接，垂直加荷絲杠與龍門架相對固定。在巖石試樣垂直、水平方向均不產生變形的條件下對其施加10kpa的預置壓力，并在浸水飽和過程中對其垂直方向產生的壓力進行測記直至穩定，此時巖石試樣在所述條件下產生的最大壓力值即為該巖石試樣的膨脹壓力。

根據鐵路工程巖石試驗規程（TB10115-98）和水利工程巖石試驗規程（SL264-2001）的有關規定，上述試驗的巖石試樣的尺寸一般為Φ50-80的圓柱體，但是由于制樣過程或現場鉆探取樣情況的不同，往往會出現很多不同直徑的巖石試樣，如何滿足眾多不同直徑巖石試樣準確施加規定的預置壓力，能夠有一種計算精確、結構簡單、易于操作的加荷組件是一個非常實際的研究課題。

發明內容

本發明的目的是公開一種巖石有側向約束膨脹試驗用組合式加荷組件，本加荷組件具有經簡單組合疊加可適用于各種常見直徑的巖石試樣分別施加5kpa預置壓力或10kpa預置壓力即可進行前述有側向約束膨脹率或膨脹壓力試驗的特點。

本發明為實現上述目的采取以下技術方案：本組合式加荷組件由一個共用測量托盤、三個直徑系列加壓頭及其金屬透水板構成，所述共用測量托盤頂部中心設有連接于加壓桿的內螺孔和以該螺孔為圓心的環形位移測量槽，共用測量托盤底面設有與其頂部內螺孔同心、用于連接加壓頭的螺柱，共用測量托盤質量為720g；所述加壓頭頂部中心設有與共用測量托盤底面螺柱配接的螺孔，加壓頭底面設有透水槽，所述加壓頭是圓柱體，按加壓頭圓柱體直徑和加壓頭整體質量分別設置以下三種，即第一直徑系列加壓頭直徑為48mm，質量為150g，第二直徑系列加壓頭直徑為68mm，質量為995.8g，第三直徑系列加壓頭直徑為87mm，質量為2044.26g，所述第一直徑系列加壓頭配有直徑分別為48mm、49mm和50mm、相應質量依次為36.2g、37.7g和39.3g的金屬透水板，所述第二直徑系列加壓頭設有直徑分別為68mm、70mm、72mm和74mm、相應質量依次為100.02g、105.85g、111.98g和118.28g的金屬透水板，所述第三直徑系列加壓頭設有直徑分別為87mm、89mm、91mm和93mm、相應質量依次為208.08g、217.74g、227.64g和237.76g的金屬透水板，所述第三直徑系列加壓頭還設有可旋入共用測量托盤頂部內螺孔的130g配重盤和連接于共用測量托盤頂部內螺孔或130g配重盤頂部中心螺孔的52g配重盤。

本發明還可以采取以下技術措施：

所述共用測量托盤為上下各具有半截圓錐形的圓柱體，頂部半截圓錐形中心設有連接于加壓桿的內螺孔，其底部半截圓錐形中心設有與各系列加壓頭相接的螺柱。

所述共用測量托盤、各直徑系列加壓頭和130g配重盤、52g配重盤的外圓均設有防滑豎紋。

所述第一直徑系列加壓頭的圓柱體上部為半截圓錐形。

所述第一、第二、第三直徑系列加壓頭的各加壓頭底面設有圓形透水槽以及與其圓心和各直徑圓形透水槽交匯的十字凹槽。