[實(shí)用新型]多功能巖石膨脹試驗(yàn)儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220420352.9
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN202770747U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王晟堂;唐文軍;陳則連;曹曉娟;張文;焦艷龍
• 申請（專利權(quán)）人: 鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)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(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 江增俊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于建筑工程巖石膨脹試驗(yàn)儀器，特別是涉及一種用于巖石自由膨脹率、有側(cè)向約束巖石膨脹率和有側(cè)向約束膨脹力試驗(yàn)的多功能巖石膨脹試驗(yàn)儀。

背景技術(shù)

巖石膨脹試驗(yàn)是對各種建筑地基、邊坡、洞室及地下工程的巖石是否有膨脹性及其針對各項(xiàng)膨脹性指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)判別的相關(guān)試驗(yàn)。

自由膨脹率試驗(yàn)是指某一規(guī)定外形尺寸的巖石試樣在浸水前及浸水飽和穩(wěn)定后在水平和垂直方向的變形增量與原始值之比。

有側(cè)向約束膨脹率試驗(yàn)是指某一規(guī)定形狀巖石試樣在側(cè)向用金屬構(gòu)件對其進(jìn)行包裹緊固，并保證在任何狀態(tài)下不產(chǎn)生側(cè)向變形，然后將其置入浸水容器中，巖石試樣底面經(jīng)下金屬透水板放置于浸水容器的底板，巖石試樣頂面經(jīng)上金屬透水板與可隨試樣垂直變形而移動(dòng)且與巖石試樣面積對應(yīng)的具有固定質(zhì)量的加壓裝置連接，在巖石試樣預(yù)置壓力垂直變形穩(wěn)定后對其浸水，直至飽和穩(wěn)定過程中監(jiān)測其垂直變形的一種試驗(yàn)。

有側(cè)向約束膨脹壓力試驗(yàn)是指對規(guī)定形狀的巖石試樣施加無窮大側(cè)向約束力，即用足夠強(qiáng)度的試模加以緊固在不得出現(xiàn)側(cè)向變形的條件下進(jìn)行垂直方向固定后浸水膨脹所產(chǎn)生垂直力進(jìn)行檢測的試驗(yàn)。

上述具體試驗(yàn)根據(jù)鐵路巖石試驗(yàn)規(guī)程（TB10115-98、）和水利巖石試驗(yàn)規(guī)程（SL264-2001）的有關(guān)規(guī)定分別由巖石自由膨脹率試驗(yàn)儀、巖石有側(cè)向約束膨脹率試驗(yàn)儀和巖石有側(cè)向約束膨脹力試驗(yàn)儀三種儀器分別進(jìn)行。

巖石自由膨脹率試驗(yàn)儀的基本結(jié)構(gòu)包括有機(jī)玻璃飽和水箱、位于飽和水箱中試件頂部和底部的上、下金屬透水板、接合于上金屬透水板表面金屬板的垂直測量千分表、固定于飽和水箱并接合于試件前后左右垂直分中部位表面的各水平測量千分表以及密貼于試樣圓周對稱4個(gè)位置及下金屬透水板中心的金屬片。

巖石有側(cè)向約束膨脹率試驗(yàn)儀的基本結(jié)構(gòu)包括千分表支架及千分表、飽和水箱、飽和水箱中包括金屬套環(huán)的試件頂部和底部的上、下金屬透水板和接合于上金屬透水板表面對試件施加5Kpa恒定壓力的圓柱形金屬重塊，千分表測頭與圓柱形金屬重塊表面密貼，隨試樣浸水膨脹做垂直變化直至飽和，垂直變形穩(wěn)定不變。

巖石有側(cè)向約束膨脹力試驗(yàn)儀的基本結(jié)構(gòu)包括龍門架、置于龍門架上橫梁中心的垂直加荷絲杠及其加荷手輪、連接于加荷絲杠的壓力傳感器及其下端的加壓頭、置于龍門架底板的飽和水箱、飽和水箱中包括裝有試樣的金屬套環(huán)及試樣頂部和底部的上、下金屬透水板、接合于上金屬透水板表面的加壓頭。壓力傳感器與垂直加荷絲杠固定于龍門架上橫梁中間，在試樣的垂直、水平方向不得出現(xiàn)變形條件下，對經(jīng)浸水飽和的試樣所產(chǎn)生垂直膨脹力進(jìn)行試驗(yàn)的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是公開一種可以替代前述三種專門試驗(yàn)儀而滿足巖石自由膨脹率，有側(cè)向約束巖石膨脹率和有側(cè)向約束膨脹力試驗(yàn)技術(shù)要求的多功能巖石膨脹試驗(yàn)儀。

本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的采取以下技術(shù)方案：本多功能巖石膨脹試驗(yàn)儀包括龍門架，置于龍門架上橫梁中心螺孔的垂直加荷絲杠及其頂部的加荷手輪，測力傳感器及其底端的加壓桿，連接于加壓桿底端的加壓頭，用于巖石有側(cè)向約束巖石膨脹率和巖石有側(cè)向約束膨脹力試驗(yàn)的金屬套環(huán)，飽和水箱中巖石試樣頂部和底部的上、下金屬透水板，用于巖石自由膨脹率試驗(yàn)時(shí)密貼于試樣圓周對稱4個(gè)位置及上金屬透水板中心的金屬片，特征是，垂直加荷絲杠設(shè)有與龍門架上橫梁接合的用于巖石有側(cè)向約束膨脹力試驗(yàn)的鎖緊螺母，所述垂直加荷絲杠與測力傳感器之間設(shè)有傳遞壓力的吊掛旋轉(zhuǎn)連接套，所述吊掛旋轉(zhuǎn)連接套由固定于測力傳感器頂部中心的吊掛柱和轉(zhuǎn)動(dòng)并限位于該吊掛柱的螺套構(gòu)成，所述螺套與垂直加荷絲杠的底端螺紋連接，所述龍門架兩側(cè)立柱分別設(shè)有上下和水平位置可調(diào)的千分表支架，各支架端部固定有垂直千分表，所述兩垂直千分表在用于巖石有側(cè)向約束膨脹力試驗(yàn)時(shí)其測頭分別與連接在加壓桿下端的加壓頭頂部表面環(huán)形測量槽對稱的兩點(diǎn)相接觸，所述兩垂直千分表在用于巖石有側(cè)向約束膨脹率試驗(yàn)時(shí)其測頭分別與脫離加壓桿而直接作用于試樣的加壓頭頂部表面環(huán)形測量槽對稱的兩點(diǎn)相接觸，兩垂直千分表中的一個(gè)在用于巖石自由膨脹率試驗(yàn)時(shí)其測頭與飽和水箱中巖石試樣頂部的上金屬透水板頂面中心金屬片相接觸，所述飽和水箱置于龍門架底板中心，飽和水箱四面中心對稱設(shè)有插入水平千分表的導(dǎo)向安裝座，所述導(dǎo)向安裝座內(nèi)圓設(shè)置‘O’形密封圈，所述導(dǎo)向安裝座設(shè)有用于巖石有側(cè)向約束膨脹率和巖石有側(cè)向約束膨脹力試驗(yàn)的密封堵塞。

本實(shí)用新型還可以采取以下技術(shù)措施：

所述水平千分表和垂直千分表在其測頭與測桿之間分別設(shè)有用于巖石自由膨脹率試驗(yàn)的位于千分表測桿頂端與測頭之間的中間輔助測桿。