[實(shí)用新型]一種巖石物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)用強(qiáng)度測(cè)試的圍壓加載裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720725637.6
• 申請(qǐng)日: 2017-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN207066883U
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王麗鳳;梁明星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): G01N3/10
• 分類號(hào): G01N3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及巖石實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種巖石物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)用強(qiáng)度測(cè)試的圍壓加載裝置。

背景技術(shù)

建筑、交通、水利等土木工程領(lǐng)域常涉及巖土體與水的相互作用，實(shí)際工程中的巖土體與水相互作用時(shí)，還受到水(含有各種化學(xué)成分的水溶液)的壓力作用，研究巖石的動(dòng)力性質(zhì)，其目的是了解和掌握巖石在不同的加載歷史和條件下的動(dòng)力性質(zhì)，以便為巖石動(dòng)力邊坡及深部巖體工程的設(shè)計(jì)和開挖提供依據(jù)。在地下工程中，巖石的抗壓強(qiáng)度與巖體的覆存深度(圍壓荷載)相關(guān)，深部巖體具有更為復(fù)雜的地質(zhì)力學(xué)背景，即高地應(yīng)力、高地溫、高巖溶水壓力、強(qiáng)烈的開采擾動(dòng)，因而其在受力后體現(xiàn)出來的變形、強(qiáng)度特性與淺部巖體不同，而且隨著深度加深地溫的不斷升高，對(duì)工程的開挖及深部地下工程會(huì)造成危害，甚至阻礙人們的生產(chǎn)活動(dòng)。一般情況下，巖石抗壓強(qiáng)度與圍壓荷載的關(guān)系可以通過試驗(yàn)的方法獲得。目前，廣泛采用的是霍普金森動(dòng)態(tài)試驗(yàn)設(shè)備，如落錘和輕氣炮，由于巖石試件在受到很小的破壞應(yīng)變時(shí)，就會(huì)造成其應(yīng)力平衡的提前破壞，影響試驗(yàn)的有效性，而前者在試驗(yàn)過程中，特別是對(duì)于大尺寸的巖石試件，難以實(shí)現(xiàn)恒定荷載、恒定應(yīng)變率及應(yīng)力均勻化，后者設(shè)備復(fù)雜，運(yùn)行成本高，超過了實(shí)驗(yàn)室所能承擔(dān)的成本范圍。現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室中也有采用改進(jìn)型的SHPB裝置，包括入射桿、透射桿、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和圍壓加載裝置，該裝置存在試驗(yàn)結(jié)束后難以拆卸、試驗(yàn)過程中因密封問題存在漏油的缺陷，影響試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

在授權(quán)公告號(hào)為CN 203658163 U的中國專利中公開了一種實(shí)驗(yàn)室用巖石強(qiáng)度測(cè)試的圍壓加載裝置，包括圓柱形的筒體，筒體的下端固定在承載座上，筒體的上端設(shè)有用于封閉筒體的加載蓋，所述筒體中套設(shè)有密封件，密封件由通過立柱螺紋連接的上下兩個(gè)對(duì)稱的套環(huán)組成，兩個(gè)套環(huán)的外圍與筒體的內(nèi)壁通過螺紋連接，且兩個(gè)套環(huán)的外螺紋上設(shè)有防水膠帶，所述密封件內(nèi)設(shè)有用于包裹巖石試件的橡膠套，橡膠套與筒體內(nèi)壁之間形成一夾層空腔，筒體上設(shè)有與該夾層空腔相連通的通孔。該圍壓加載裝置施加的環(huán)向均布的圍壓，能夠最大程度的保證巖石試件在被破壞前保持應(yīng)力的均勻分布，提高試驗(yàn)的有效性和試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

但是該裝置存在以下缺陷：一、該裝置不能適用于不同大小的巖石試件，使用范圍受到局限；二、使用膠水將橡膠套粘在內(nèi)套環(huán)上，操作不便。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種巖石物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)用強(qiáng)度測(cè)試的圍壓加載裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種巖石物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)用強(qiáng)度測(cè)試的圍壓加載裝置，包括筒體、承載座、內(nèi)套環(huán)、外套環(huán)和膠套，所述筒體的內(nèi)部上下側(cè)對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)內(nèi)套環(huán)，位于上下側(cè)的兩個(gè)內(nèi)套環(huán)之間設(shè)置有若干支撐桿，所述支撐桿的表面開設(shè)有外螺紋，所述內(nèi)套環(huán)上均勻開設(shè)有若干螺紋孔，所述支撐桿與螺紋孔相旋接，所述內(nèi)套環(huán)的內(nèi)部沿內(nèi)套環(huán)的圓周方向均勻開設(shè)有若干方形空腔，方形空腔內(nèi)設(shè)置有第一磁鐵，相鄰的第一磁鐵的磁南極和磁北極方向相反，所述第一磁鐵朝向內(nèi)套環(huán)中心的一側(cè)面固定連接有活動(dòng)柱，所述活動(dòng)柱延伸至內(nèi)套環(huán)的內(nèi)部，位于內(nèi)套環(huán)內(nèi)部的活動(dòng)柱的止端固定連接有弧形擠壓板，位于上側(cè)的弧形擠壓板朝下設(shè)置和位于下側(cè)的弧形擠壓板朝上設(shè)置，所述內(nèi)套環(huán)的內(nèi)部設(shè)置有膠套，內(nèi)套環(huán)的表面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有外套環(huán)，外套環(huán)的內(nèi)部固定嵌入有若干位置與第一磁鐵位置相對(duì)應(yīng)的第二磁鐵，相鄰的第二磁鐵的磁南極和磁北極方向相反，所述膠套內(nèi)放置巖石試件，所述筒體的表面上下側(cè)分別一體成型有翻邊凸起，筒體的下部設(shè)置有承載座，筒體的上部安裝有加載蓋，筒體的側(cè)壁開設(shè)有注漿孔，筒體的內(nèi)部下側(cè)設(shè)置有升降調(diào)節(jié)裝置。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案：所述升降調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置在筒體內(nèi)部的活動(dòng)板、固定連接在活動(dòng)板下部的螺紋筒、開設(shè)在承載座下部的凹槽、設(shè)置在螺紋筒內(nèi)部且延伸至凹槽內(nèi)的螺紋柱和固定在螺紋柱止端的轉(zhuǎn)動(dòng)把手。

所述螺紋筒的外側(cè)設(shè)置有固定連接在承載座上的密封筒。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：所述螺紋柱和承載座通過軸承相連接。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：所述支撐桿至少設(shè)置有兩個(gè)。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：所述膠套的材質(zhì)為普通硅橡膠。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：所述第一磁鐵和第二磁鐵均為鐵氧體磁鐵。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：位于下側(cè)的所述翻邊凸起通過螺栓組件與承載座相固定連接。