[發明專利]用于類巖石試件人工裂縫加工的實驗裝置及其實驗方法

有效

• 申請號: 201711385938.X
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108189249B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 陳興周;趙濤;單鵬飛;孫杰龍;陳旭;曹西太郎;劉田田
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: B28D1/14
• 分類號: B28D1/14;B28D7/04;B28D7/00;G01N33/24;G01N3/08
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

1.用于類巖石試件人工裂縫加工的實驗裝置，其特征在于：包括上半圓含切縫的鋼管(1)，試件(4)位于鋼管(1)內，鋼管(1)內部設有兩根頂托桿(2)，兩根頂托桿(2)分別從鋼管(1)的兩端伸進鋼管(1)管體內，每根頂托桿(2)的一端端部焊接有固定塊(3)，兩根頂托桿(2)上的固定塊(3)分別設置在試件(4)兩端，每根頂托桿(2)的桿體的下端依次設有若干螺栓A(5)，兩個固定塊(3)之間的鋼管(1)管體上設有至少三個用于支撐試件(4)的螺栓B(6)；

所述鋼管(1)上的不同長度區域內設有不同傾角及相應傾角組合的切縫(7)；

所述鋼管(1)的管體通過至少四個支架支撐，其中兩個所述支架分別位于鋼管(1)的兩端，另外兩個支架分別設置在試件(4)兩端對應的鋼管(1)處；

所述支架包括半圓形架體A(8)和半圓形架體B(9)，半圓形架體A(8)的兩端和半圓形架體B(9)的兩端分別通過螺栓C(10)連接成整圓，鋼管(1)穿套在架體A(8)和架體B(9)組成的整圓內，架體A(8)的下端設有L形支座(11)；

所述頂托桿(2)為空心半圓形，固定塊(3)為實心圓形，頂托桿(2)連接在固定塊(3)的上半圓上，螺栓A(5)從鋼管(1)的底部進入鋼管(1)內部，并頂在頂托桿(2)的底部；

所述頂托桿(2)的底部中心處設有凹槽(12)，螺栓A(5)頂在凹槽(12)內。

2.根據權利要求1所述的用于類巖石試件人工裂縫加工的實驗裝置的實驗方法，其特征在于：具體包括如下過程：

步驟1，選擇擬進行人工裂縫加工的試件(4)，測量其直徑，以作為切向固定試件的參考數據；

步驟2，將涂抹有潤滑劑的試件(4)放置在上半圓含切縫的鋼管(1)內部，根據所要制作人工裂縫的傾角，將試件(4)放置在鋼管(1)中對應切縫傾角的位置處；

步驟3，將兩個固定塊(3)分別頂在試件(4)的兩端，將螺栓A(5)頂在凹槽(12)內對頂托桿(2)進行支撐，從而對試件(4)進行軸向固定；將螺栓B(6)從鋼管(1)的底部穿入并頂在試件(4)的底部，對試件(4)進行徑向固定；

步驟4，分別在鋼管(1)的兩端及鋼管(1)中試件(4)的兩端設置支架；

步驟5，根據人工裂縫的切割深度，確定巖石切割鉆頭的切割深度；

步驟6，根據步驟2確定的人工裂縫傾角，將巖石切割鉆頭沿著鋼管(1)上的既定切縫對試件(4)的上半幅進行人工裂縫加工；

步驟7，完成試件(4)上半幅切割后，分別松開螺栓A(5)和螺栓B(6)，將試件(4)從鋼管(1)中取出并調轉試件(4)方向，重復步驟3～6，對試件(4)的另外半幅進行人工裂縫加工；

步驟8，取出試件(4)，檢查人工裂縫的制作效果及試件的完整性。

3.根據權利要求2所述的用于類巖石試件人工裂縫加工的實驗方法，其特征在于：所述步驟2中潤滑劑為凡士林。