[實用新型]巖樣裂紋預制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220266140.X
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN202956300U
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發(fā)明（設計）人: 姚華彥;潘鵬志;江權;劉繼光
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種巖石力學試驗技術，更具體是一種巖樣裂紋預制裝置。

背景技術

天然的巖體中存在各種尺度的裂紋，巖石的破壞過程也就是巖石內(nèi)部各種微裂紋或孔隙的萌生、擴展貫通導致巖石整體失穩(wěn)破壞的動態(tài)演化過程。雖然斷裂力學在理論上能給出均質(zhì)材料中特殊單一裂紋或規(guī)律性分布裂紋的擴展準則和方向，但對于巖石這種特殊的非均質(zhì)和各向異性材料，理論結果與試驗(或工程實踐)結果有很大差別。因此，含裂紋巖石的破裂過程是巖石力學研究的熱點問題。研究巖石裂紋擴展問題常采用兩種途徑：(1)利用相似材料(如水泥、玻璃)制作含裂紋的樣品，開展相似材料試驗；(2)在制作好的巖樣試樣上預制裂紋。相似材料試驗不能完全反映巖樣本身的力學性質(zhì)。目前，在制作好的巖樣試件上制作裂紋主要有通過激光，或是在試件的側面用鋼鋸制作等。激光發(fā)熱對巖樣的內(nèi)部會有影響，且激光預制裂紋適用于厚度只有幾毫米的小試件，不適用于巖石力學常規(guī)巖樣(直徑50mm，高100mm的圓柱體)的力學制作；鋼鋸只能從試件側面制作裂紋，不能研究試樣內(nèi)部有裂紋的情況。這些都不能完全模擬巖石的實際情況。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在問題，本實用新型的目的是在于提供了一種巖樣裂紋預制裝置，為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術解決方案為：巖樣裂紋預制裝置，所述巖樣裂紋預制裝置是由一對弧形夾和鎖緊螺栓構成，在弧形夾壁面的中心處開有垂直壁面的通孔，在通孔邊緣對稱開有沿通孔方向的導向槽。弧形夾兩端面的平行度小于0.2mm。

由于采用了以上技術方案，本實用新型的巖樣裂紋預制裝置可以通過通孔和導向槽在巖樣的內(nèi)部預制裂紋，解決了以往采用激光和側面用鋼鋸對巖樣制作裂紋的方法的局限性，弧形夾兩端的平行度可以保證巖樣加工的精確度，本實用新型結構設計合理，結構簡單，使用方便，特別適用于軟巖巖樣的裂紋預制和兩端面的磨平。

附圖說明

圖1為本實用新型巖樣裂紋預制裝置結構示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為本實用新型使用狀態(tài)示意圖；

其中1-弧形夾??2-鎖緊螺栓???3-螺母??4-導向槽???5-巖樣

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進一步說明

見附圖

巖樣裂紋預制裝置，所述巖樣裂紋預制裝置是由一對弧形夾1和鎖緊螺栓2、螺母3構成，弧形夾的兩側設有翼板，翼板上開有定位孔，一對弧形夾1通過翼板上的定位孔由鎖緊螺栓2連接。在弧形夾1壁面的中心處開有垂直壁面的通孔，在通孔邊緣對稱開有沿通孔方向的導向槽4。弧形夾兩端面的平行度小于0.2mm。

巖樣預制裂紋制作的主要過程如下：

1、將巖樣4置于兩個弧形夾1之間；

2、用鎖緊螺栓2和螺母3將弧形夾1固定好，保證夾具和巖樣之間不會發(fā)生滑移；

3、將夾具固定在支座上，就可以通過鉆孔設備在弧形夾1上的通孔位置對巖樣進行鉆孔。然后利用帶金剛砂的鋼絲繩穿過巖樣上的鉆孔沿著導向槽4鋸出預定長度和角度的裂紋。

本實用新型巖樣裂紋預制裝置其加工非常簡單方便，加工時導向槽可按試驗要求加工成不同角度和長度。可以實現(xiàn)巖樣預制裂紋的制作要求。該裝置通過螺栓和螺母將兩個弧形的夾具固定在巖樣上，通過夾具上預留的導向槽在巖樣試樣上預制裂紋，可以確保在巖樣上制作預定尺寸的裂紋。