[發明專利]一種能測出巖孔切向應變的套筒裝置的制作方法

有效

• 申請號: 201811330490.6
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109183769B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 許年春;吳同情;游磊;皮海洋;吳越;詹林;趙子莉;廖小烽;楊小院
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙) 50223
• 代理人: 鄭勇

本發明公開了一種能測出巖孔切向應變的套筒裝置的制作方法。包括：第一步：分別加工出套筒上蓋、套筒下蓋、軸芯；第二步：根據套筒上蓋、套筒下蓋、軸芯組裝后的尺寸裁剪出硅膠套筒；第三步：將柔性應變片粘接在硅膠套筒中部的內壁上，將柔性應變片的導線穿過中空螺栓，中空螺栓內部采用環氧樹脂灌封；第四步：將套筒上蓋與軸芯的上端通過螺紋配合組裝，兩者的結合處采用聚氨酯填筑，形成密封；第五步：從軸芯下端套入硅膠套筒，中空螺栓的螺桿端從導線孔穿出后用螺母鎖緊，再將套筒下蓋與軸芯的下端通過螺紋配合組裝；第六步：將硅膠套筒兩端與套筒上蓋、套筒下蓋之間密封，使套筒上蓋、套筒下蓋、軸芯、硅膠套筒之間圍合成油腔。

技術領域

本發明涉及巖樣試驗技術領域，特別是涉及一種能測出巖孔切向應變的套筒裝置的制作方法。

背景技術

巖體邊坡、基坑、洞室工程中伴隨著開挖、卸載，巖石往往經歷壓應力到拉應力的受力過程轉換，這就需要通過實驗得到巖石壓-拉力學性質。目前巖石壓-拉力學性質試驗研究存在著兩個方面的問題：其一、絕大部分試驗巖樣取自豎向鉆孔，采用巖石單軸壓-拉試驗得的是巖石豎向的壓-拉力學性質，而與邊坡、基坑開挖變形直接相關的是巖石水平方向的壓-拉力學性質；其二，巖石單軸拉伸、巖石壓-拉試驗不易開展。

2016.07，申請人申報實用新型專利《一種能測出巖孔切向應變的套筒裝置》，專利號ZL201620142048.0，將硅膠套筒放入巖石鉆孔內，向套筒內注入液壓，在液壓作用下硅膠套筒發生膨脹并對巖孔壁作用均布壓力，巖孔壁將發生由壓到拉的變化，測出脹裂過程中巖孔壁切向應變，即可快捷地得到巖石壓-拉過程中應力應變曲線，由于鉆孔是豎向，測試出的孔壁切向應力應變曲線反應的是巖石水平方向的壓-拉變形特征。采用該套筒開展巖石壓-拉力學性質試驗無疑具有很大的工程價值。

然而，制作該套筒有較大的難度，其要求：1)硅膠套筒內壁需要先安裝用于應變測試的柔性應變片；2)套筒內部需要承受10MPa的油壓；3)所選用的套筒膠不能太硬，否則不能有效發生變形，對巖孔壁施加均布壓力；4)為保存套筒能順利放入巖孔，套筒外徑需小于巖石鉆孔孔徑2-3mm。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種能測出巖孔切向應變的套筒裝置的制作方法。

本發明的目的是這樣實現的：

一種能測出巖孔切向應變的套筒裝置的制作方法，包括以下步驟：

分別加工出套筒上蓋、套筒下蓋、軸芯，其中，所述套筒上蓋的中心部加工有軸向通孔用于與軸芯配合，所述套筒上蓋上加工有導線孔，所述導線孔位于軸向通孔的一側，所述套筒下蓋的中心部加工有軸向盲孔用于與軸芯配合，所述軸芯的上端加工有注油孔；

根據套筒上蓋、套筒下蓋、軸芯組裝后的尺寸裁剪出硅膠套筒；

將柔性應變片粘接在硅膠套筒中部的內壁上，將柔性應變片的導線穿過中空螺栓，中空螺栓內部采用環氧樹脂灌封；

將套筒上蓋與軸芯的上端通過螺紋配合組裝，兩者的結合處采用聚氨酯填筑，形成密封；

從軸芯下端套入硅膠套筒，中空螺栓的螺桿端從導線孔穿出后用螺母鎖緊，再將套筒下蓋與軸芯的下端通過螺紋配合組裝；

將硅膠套筒兩端與套筒上蓋、套筒下蓋之間密封，使套筒上蓋、套筒下蓋、軸芯、硅膠套筒之間圍合成油腔。

優選地，所述注油孔包括軸向段、斜向段，所述軸向段與軸芯同軸，且孔徑較大，用于注油，所述斜向段孔徑較小，且直接與油腔連通。

優選地，所述套筒上蓋、套筒下蓋的外周面均呈階梯型，所述套筒上蓋、套筒下蓋與軸芯相鄰的一端為大徑段，所述套筒上蓋、套筒下蓋背向軸芯相鄰的一端為小徑段。

優選地，所述硅膠套筒的兩端分別采用尼龍扎帶扎緊，尼龍扎帶的位置對應套筒上蓋、套筒下蓋的小徑段。