[發明專利]巖體結構面摩擦角測量裝置

有效

• 申請號: 201510420666.7
• 申請日: 2015-07-16
• 公開（公告）號: CN105066849B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 張世殊;詹志發;祁生文;胡金山;姚林林;趙小平;袁國慶;冉從彥;馬行東;崔中濤;單詩涵;謝劍明
• 申請（專利權）人: 中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01B5/24
• 分類號: G01B5/24
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙)51124
• 代理人: 許澤偉

技術領域

本發明涉及巖石力學試驗設備技術領域，特別涉及一種巖體結構面摩擦角測量裝置。

背景技術

在巖石力學、地質工程等領域中，巖體結構面之間的粘聚力、摩擦角等力學參數往往是研究者們的關注對象。

目前，巖體結構面之間的粘聚力通常都是通過室內的巖石力學實驗獲得，其數值都很精確可靠。但是，對于巖體結構面之間摩擦角的獲取，在野外測量時往往是將兩塊近似平整的巖石簡單的用手抬起做傾斜試驗，然后大致的目測而得出的，其結果通常誤差較大不夠精確。

而巖體結構面摩擦角通常又是研究人員和工程技術人員很關心的一個力學參數。因此，如何既能在野外又能在室內簡便又準確的獲取巖體結構面摩擦角參數，已成為本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種測量精確，并且即能在野外又能在室內測量巖體結構面摩擦角的巖體結構面摩擦角測量裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：巖體結構面摩擦角測量裝置，包括具有可調節支腿的支架、工作平臺、巖體夾持板和升降機構；所述工作平臺安裝在支架上；所述巖體夾持板的一邊沿與工作平臺的一邊沿鉸接，并且在鉸接處設置有用于測量工作平臺與巖體夾持板之間夾角θ的角度測量裝置；在巖體夾持板上設置有用于夾持巖體試件的夾持機構；所述升降機構用于升降巖體夾持板，使巖體夾持板繞上述鉸接的軸線轉動。

進一步的是：所述支架為由三個支腿組成的可收納的三腳架，并且每個支腿的長度可調。

進一步的是：在支架的上端設置有支架圓盤，所述工作平臺可水平轉動的安裝在支架圓盤上。

進一步的是：所述升降機構安裝在支架上；在工作平臺上設置有安裝孔，所述工作平臺通過上述安裝孔套設在升降機構上；所述升降機構包括可升降的升降柱，所述升降柱的頂端頂在上方的巖體夾持板上。

進一步的是：所述升降機構安裝在支架圓盤上；在工作平臺上設置有安裝孔，所述工作平臺通過上述安裝孔套設在升降機構上；所述升降機構包括可升降的升降柱，所述升降柱的頂端頂在上方的巖體夾持板上。

進一步的是：所述升降機構還包括底座、一級升降套、二級升降套和三級升降套，所述升降柱設置在一級升降套內，所述一級升降套設置在二級升降套內，所述二級升降套設置在三級升降套內，所述三級升降套設置在底座內，所述底座安裝在支架上。

進一步的是：在升降柱的頂端設置有自由滾珠，所述自由滾珠頂在上方的巖體夾持板上。

進一步的是：所述升降機構為液壓升降機構，在升降機構內具有液壓腔體，所述液壓腔體通過進液管路和回液管路與一外置的液壓腳踏器連接成液壓回路；在進液管路和回液管路上分別設置有單向閥，在回液管路上的單向閥上游還設置有液壓油箱，在液壓油箱上游設置有截止閥。

進一步的是：所述夾持機構包括設置在巖體夾持板上的凹槽、設置在凹槽四周的用于夾持巖體試件邊沿的卡瓦和設置在卡瓦與對應的凹槽壁面之間的壓簧。

進一步的是：在工作平臺上還設置有水平氣泡；所述巖體夾持板的一邊沿與工作平臺的一邊沿通過兩側的螺栓鉸接連接。

本發明的有益效果是：通過升降機構升降巖體夾持板，使巖體夾持板緩慢傾斜，當達到一定的傾斜角度時，放置在巖體夾持板上的兩塊巖體試件開始發生相對移動，此時對應的傾斜角度θ即為巖體結構面摩擦角；本發明測量結果精確，并且可將相應部件進行適當的拆卸，便于攜帶；同時通過調節支腿可方便在野外就地進行測量；另外通過采用液壓升降機構，可提供較大的動力源。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為巖體夾持板的俯視圖；

圖中標記為：支架1、支腿2、支腿腳2a、支腿桿2b、固定螺2c、工作平臺3、巖體夾持板4、升降機構5、角度測量裝置6、巖體試件7、固定巖體試件7a、活動巖體試件7b、軸線8、支架圓盤9、升降柱10、底座11、一級升降套12、二級升降套13、三級升降套14、自由滾珠15、液壓腔體16、進液管路17、回液管路18、液壓腳踏器19、單向閥20、液壓油箱21、截止閥22、凹槽23、卡瓦24、壓簧25、螺栓26、夾角θ。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進一步說明。其中，本發明的測量原理與現有技術相同，即設置一固定巖體試件7a，在其上放一活動巖體試件7b，逐漸增加固定巖體試件7a和活動巖體試件7b的傾斜角度，當二者發生相對移動時的傾斜角度即為需要測量的巖體結構面摩擦角。