[發(fā)明專利]組合框架式加錨裂隙巖體壓-剪試驗裝置及其應(yīng)用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010922966.6
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN111855430A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭路;吳學(xué)震;周元錦;蔣宇靜
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/24;G01N3/04
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 吳志龍;蔡學(xué)俊

本發(fā)明提供一種組合框架式加錨裂隙巖體壓?剪試驗裝置及其應(yīng)用方法，包括加錨裂隙巖體試件，向加錨裂隙巖體試件正側(cè)施加壓力的軸向壓力施加系統(tǒng)、向?qū)渝^裂隙巖體試件側(cè)向施加壓力的剪切力施加系統(tǒng)及用于限位加錨裂隙巖體試件及支撐軸向壓力施加系統(tǒng)及剪切力施加系統(tǒng)的組合框架。本發(fā)明通過組合結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)了大尺寸、多尺度加錨裂隙巖體拉剪試驗，對加錨裂隙巖體的理論研究和工程設(shè)計具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及針對上述問題，本發(fā)明提供一種可以進行大尺寸、多尺度加錨裂隙巖體壓-剪試驗的組合框架式加錨裂隙巖體壓-剪試驗裝置及其應(yīng)用方法。

背景技術(shù)

巖體中廣泛存在的節(jié)理會對其強度和變形特性產(chǎn)生顯著影響，是很多工程地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的根本原因。作為能夠深入巖體內(nèi)部的支護結(jié)構(gòu)，錨桿（索）已成為節(jié)理巖體重要的加固手段。為了解決工程現(xiàn)場錨桿剪切破壞難題，減少裂隙巖體失穩(wěn)導(dǎo)致的諸多工程災(zāi)害，迫切需要深入研究加錨節(jié)理巖體的剪切特性。

傳統(tǒng)的剪切試驗裝置主要對加錨裂隙巖體試件進行直接剪切試驗，把試件放置在固定剪切盒中，存在可容納試件較小，以及試件尺寸只能和剪切盒一致，無法進行大尺寸、多尺度剪切試驗的問題，且無法考慮圍巖應(yīng)力等復(fù)雜邊界條件的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明對上述問題進行了改進，即本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)的剪切試驗裝置主要對加錨裂隙巖體試件進行直接剪切試驗無法進行大尺寸、多尺度剪切試驗。

本發(fā)明的具體實施方案是：組合框架式加錨裂隙巖體壓-剪試驗裝置，包括加錨裂隙巖體試件，向加錨裂隙巖體試件正側(cè)施加壓力的軸向壓力施加系統(tǒng)、向?qū)渝^裂隙巖體試件側(cè)向施加壓力的剪切力施加系統(tǒng)及用于限位加錨裂隙巖體試件及支撐軸向壓力施加系統(tǒng)及剪切力施加系統(tǒng)的組合框架。

進一步的，所述剪切力施加系統(tǒng)，包括固定于組合框架上的剪切液壓油缸、用于提供剪切液壓油缸提供液壓油的剪切力伺服油源、剪切液壓油缸端部固定有加載墊塊；所述軸向壓力施加系統(tǒng)，包括固定于組合框架上的軸向液壓油缸、用于給液壓油缸提供液壓油的軸向壓力伺服油源、軸向液壓油缸的伸縮端固定有加載墊塊。

進一步的，組合框架包括底層組合框架、包覆加錨裂隙巖體試件后部外周的固定框架、豎向用于固定剪切液壓油缸的剪切加載反力框架、豎向用于固定軸向液壓油缸的軸向壓力加載反力框架。

進一步的，所述底層組合框架為位于加錨裂隙巖體試塊底部水平方框單元組合面；

所述固定框架包括位于加錨裂隙巖體試塊兩側(cè)后部及后側(cè)的豎向方框單元組合面以及位于加錨裂隙巖體試塊頂部的水平方框單元組合面，相鄰豎向方框單元組合面螺栓連接，所述水平方框單元組合面與豎向方框單元組合面螺栓連接，豎向方框單元組合面下側(cè)固定底層組合框架；

所述剪切加載反力框架及軸向壓力加載反力框架為豎向固定于底層組合框架上的豎向方框單元組合面。

進一步的，所述的加錨裂隙巖體試塊固定框架的頂部及底層組合框架與加錨裂隙巖體接觸面固定有滾珠減摩板。

進一步的，所述的固定框架包裹有圍壓框架，所述圍壓框架包括位于加錨裂隙巖體試塊前側(cè)頂部的豎向圍壓加載反力框架及位于加錨裂隙巖體試件前側(cè)前部及前側(cè)左右兩部的水平圍壓加載反力框架，所述豎向圍壓加載反力框架通過連接螺栓與固定框架的水平方框單元組合面固定連接；相鄰所述水平圍壓加載反力框架之間通過螺栓連接形成U形框架，所述豎向圍壓加載反力框架的下表面固定有滾珠減摩板，所述加錨裂隙巖體試件兩側(cè)與圍壓框架之間，及加錨裂隙巖體試件頂部及底部與滾珠減摩板之間固定有液壓墊，液壓墊由液壓油源用于給液壓墊提供油壓。

進一步的，所述的滾珠減摩板朝向加錨裂隙巖體表面具有能轉(zhuǎn)動的滾珠以減小加錨裂隙巖體試件與底層組合框架及加錨裂隙巖體試塊固定框架的摩擦力。