[發(fā)明專利]室內(nèi)剪切試驗(yàn)中結(jié)構(gòu)面試樣的輔助預(yù)制裝置及其使用方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910851296.0
• 申請(qǐng)日: 2019-09-10
• 公開（公告）號(hào): CN110487617A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱士利;閆思泉;劉繼光;賈超;張晨曦;楊艷霜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所;黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N1/36
• 分類號(hào): G01N1/36;G01N3/24;G01N3/02
• 代理公司: 36133 南昌卓爾精誠(chéng)專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 陳志輝<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明涉及巖體工程設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種室內(nèi)剪切試驗(yàn)中結(jié)構(gòu)面試樣的輔助預(yù)制裝置，包括豎直方向控制裝置、左右燕尾推送裝置、容器和觸盤；還公開了其使用方法，通過第二松緊螺絲調(diào)節(jié)豎直方向控制裝置在上水平導(dǎo)軌上水平位置A；通過第一松緊螺絲調(diào)節(jié)豎直導(dǎo)軌的松緊度進(jìn)而調(diào)節(jié)與其相連的觸盤的上下位置B；通過第四松緊螺絲分別控制兩個(gè)燕尾推送塊的松緊度，以控制左右燕尾推送裝置在容器中所處的位置C；根據(jù)以上位置A、位置B和位置C得到最終試樣的理想位置。本發(fā)明，能夠一次成型制備含結(jié)構(gòu)面剪切試樣，且可以控制結(jié)構(gòu)面中性面與剪切方向的水平程度，增加了結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度參數(shù)測(cè)量精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖體工程設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種室內(nèi)剪切試驗(yàn)中結(jié)構(gòu)面試樣的輔助預(yù)制裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

巖體工程中結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是十分重要的力學(xué)參數(shù)，通常通過現(xiàn)場(chǎng)原位剪切試驗(yàn)和室內(nèi)結(jié)構(gòu)面剪切試驗(yàn)來獲得。對(duì)于原生結(jié)構(gòu)面室內(nèi)剪切試驗(yàn)而言，由于現(xiàn)場(chǎng)采樣方法（如鉆孔取芯、原位切割等）所獲得的試樣受結(jié)構(gòu)面天然產(chǎn)狀或發(fā)育方向的控制和影響，所獲得含結(jié)構(gòu)面巖芯以及塊體試塊通常無法滿足室內(nèi)剪切試樣的要求。室內(nèi)剪切試樣的剪切盒多為特定尺寸的長(zhǎng)方體，這導(dǎo)致圓柱形巖芯或尺寸不匹配的巖塊試樣無法直接放置于剪切盒內(nèi)進(jìn)行直剪測(cè)試。

現(xiàn)如今通常采用兩種方法解決上述試樣與剪切盒不匹配的問題，其一是采用大直徑鉆具鉆取含結(jié)構(gòu)面的大直徑巖芯，或現(xiàn)場(chǎng)切割大尺寸含結(jié)構(gòu)面塊體，通過二次加工切割成與剪切盒試樣匹配的試樣；其二是現(xiàn)場(chǎng)采用常規(guī)尺寸鉆具鉆取含結(jié)構(gòu)面巖芯或切割巖塊，室內(nèi)根據(jù)剪切盒尺寸通過高強(qiáng)混凝土澆筑成與剪切盒匹配的結(jié)構(gòu)面試樣。前者最大問題在于大尺寸巖芯和巖塊在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施十分困難，對(duì)于硬巖巖體更是如此，需要定制鉆具，并輔助有巖芯扭斷或折斷裝置，否則大尺寸巖芯或巖塊由于高強(qiáng)度難以從工程現(xiàn)場(chǎng)母巖分離。此外，該方法對(duì)取樣鉆機(jī)設(shè)備要求高，需采用地質(zhì)鉆機(jī)。后者是目前原生結(jié)構(gòu)面剪切試驗(yàn)中最常采用的技術(shù)方法，只要保證澆筑試樣中混凝土和巖芯或巖塊界面膠結(jié)強(qiáng)度，就能保證結(jié)構(gòu)面剪切試驗(yàn)的順利完成。但該方法也存在一個(gè)最大的技術(shù)難題，即在制備結(jié)構(gòu)面澆筑試樣時(shí)難以控制結(jié)構(gòu)面中性面與剪切方向的水平程度，該參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度參數(shù)影響十分顯著。此外，混凝土澆筑試樣需要與剪切盒尺寸匹配，通常不采用澆筑大尺寸試樣在切合成型的方法，二次擾動(dòng)將易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)面與混凝土界面以及原生結(jié)構(gòu)面的損傷，直接影響澆筑試樣的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種室內(nèi)剪切試驗(yàn)中結(jié)構(gòu)面試樣的輔助預(yù)制裝置及其使用方法，能夠解決含結(jié)構(gòu)面剪切試樣一次成型澆筑且能夠有效保證結(jié)構(gòu)面中性面與剪切方向水平程度，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，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種室內(nèi)剪切試驗(yàn)中結(jié)構(gòu)面試樣的輔助預(yù)制裝置，包括豎直方向控制裝置、左右燕尾推送裝置、容器和觸盤，所述豎直方向控制裝置支撐在左右燕尾推送裝置的水平導(dǎo)軌上，且豎直方向控制裝置底端連接觸盤，所述左右燕尾推送裝置滑動(dòng)卡在容器的上口邊緣上。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述豎直方向控制裝置包括豎直導(dǎo)軌，豎直導(dǎo)軌底端通過端接連接觸盤，所述端接中部還安裝有第三松緊螺絲。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述豎直方向控制裝置還包括用于調(diào)節(jié)豎直導(dǎo)軌上下位置的第一松緊螺絲和用于調(diào)節(jié)豎直方向控制裝置在水平導(dǎo)軌上位置的第二松緊螺絲。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述左右燕尾推送裝置包括兩個(gè)燕尾推送塊，燕尾推送塊卡在容器上端，由水平導(dǎo)軌連接為一體。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述左右燕尾推送裝置還包括用于控制燕尾推送塊松緊程度的第四松緊螺絲和用于控制水平導(dǎo)軌松緊度的第五松緊螺絲。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述容器包括盒體，盒體四周安裝若干個(gè)可拆卸螺絲。

一種室內(nèi)剪切試驗(yàn)中結(jié)構(gòu)面試樣的輔助預(yù)制裝置的使用方法，包括如下步驟：