[實用新型]一種用于巴西劈裂試驗的劈裂夾具裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202122163869.6
• 申請日: 2021-09-08
• 公開（公告）號: CN216082288U
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉義成;元宙昊;黃洋;胡南燕
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢科技大學(xué)
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N3/08
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 肖莎

本實用新型公開了一種用于巴西劈裂試驗的劈裂夾具裝置，該劈裂夾具裝置包括上承壓板、下承壓板、轉(zhuǎn)盤、V形壓條、緊固螺栓以及限位柱，其中，上承壓板主要起承受傳遞荷載作用，緊固螺栓主要用于保證試驗前試樣的居中對齊，限位柱主要用于保證劈裂過程中上、下承壓板的位置不發(fā)生相對錯動，轉(zhuǎn)盤和V形壓條的組合可以實現(xiàn)沿任意角度對試樣進(jìn)行劈裂。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、適用性廣，能完成各向異性層狀巖體的巴西劈裂試驗的任意角度加載和沿著任意角度制作不同粗糙度巖石裂隙面。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及巖石力學(xué)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種用于巴西劈裂試驗的劈裂夾具裝置。

背景技術(shù)

在采礦工程、地下隧道工程、水利工程、交通運輸工程、石油開采和核廢料地下深埋工程等巖土工程領(lǐng)域，需要進(jìn)行大量巖石力學(xué)實驗，其中巖石的抗拉強度就是一個重要的巖石力學(xué)實驗測量參數(shù)。由于直接拉伸試驗在操作中難以完成，國際上通常采用巴西劈裂試驗間接的拉伸試樣來獲得巖石的抗拉強度。但是，傳統(tǒng)的巴西劈裂夾具裝置是對圓柱體進(jìn)行劈裂試驗，且只能進(jìn)行一個方向的劈裂試驗，對試樣性狀尺寸有要求。而自然界的巖體往往具有非均質(zhì)性、各向異性和非連續(xù)性，單純的研究均質(zhì)的巖石試樣已經(jīng)不能夠滿足工程要求，往往需要研究巖石的各個分層的抗拉強度和貫穿各個分層的抗拉強度。而且現(xiàn)在實驗室制樣大多為立方體樣，現(xiàn)場取樣立方體試樣也能更清楚的反映巖石分層特征。因此，設(shè)計一種既能進(jìn)行圓柱體劈裂試驗，又能進(jìn)行立方體試樣劈裂試驗，還能進(jìn)行多角度劈裂的試驗裝置，顯得尤為重要。

在巖土工程領(lǐng)域，由于巖石節(jié)理面失穩(wěn)造成了大量的工程事故，如山體滑坡、隧道坍塌等。巖石的裂隙面由于其極低的剪切強度和較高的滲透性是誘發(fā)災(zāi)害發(fā)生的重要原因，因此研究巖石裂隙面的幾何特征、滲透特性和力學(xué)特性一直是巖石力學(xué)試驗關(guān)注的重點，如通過直剪試驗獲得裂隙面的剪切強度。當(dāng)前，實驗室研究的人為裂隙面大多通過劈裂試驗獲得，采用立方體試樣，將立方體試樣固定在夾具中，然后在試樣中間進(jìn)行劈裂，將試樣從中間一分為二，產(chǎn)生裂隙面。當(dāng)前，人為制作裂隙只能在試樣中間獲得，裂隙面大致與立方體試樣表面平行，因此進(jìn)行直剪試驗時，施加的剪切荷載也大致平行于裂隙面，無法進(jìn)行與裂隙面成一定角度的剪切荷載加載，而實際工程中裂隙巖體所受的剪切荷載多數(shù)不與裂隙面平行。因此，設(shè)計一種制作與立方體試樣表面成一定角度的裂隙面裝置，顯得尤為重要。

由于巴西劈裂試驗的任意角度加載和制作任意角度巖石裂隙面的劈裂夾具裝置具有很大的共性。因此，可嘗試通過結(jié)合，設(shè)計一種用于巴西劈裂試驗的任意角度加載和制作任意角度不同粗糙度巖石裂隙面的多功能劈裂夾具裝置，以增大裝置的適用性，提高試驗的效率。

實用新型內(nèi)容

為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提出了一種用于巴西劈裂試驗的劈裂夾具裝置，能有效解決只能單一角度進(jìn)行巴西劈裂試驗和只能制作平行立方體試樣表面的裂隙面的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種用于巴西劈裂試驗的劈裂夾具裝置，包括上承壓板、下承壓板、轉(zhuǎn)盤、V形壓條、緊固螺栓，其中，轉(zhuǎn)盤包括上轉(zhuǎn)盤和下轉(zhuǎn)盤，V形壓條包括上V形壓條和下V形壓條；所述上承壓板與所述下承壓板位置上下對應(yīng)，所述下承壓板上端面的四周邊緣處設(shè)有限位柱，所述上承壓板下端面的四周邊緣處設(shè)有與所述限位柱相配合的限位孔；所述下承壓板的上端面以及所述上承壓板的下端面的中部位置設(shè)置上下對應(yīng)的圓形槽，所述圓形槽的邊沿設(shè)置有角度刻度；所述上轉(zhuǎn)盤和所述下轉(zhuǎn)盤對應(yīng)嵌合在上下位置處的所述圓形槽內(nèi)，并通過螺栓與對應(yīng)的所述上承壓板、所述下承壓板相固定，所述螺栓置于對應(yīng)承壓板的外側(cè)面上；所述上轉(zhuǎn)盤和所述下轉(zhuǎn)盤在未被固定前，能夠在對應(yīng)的所述圓形槽內(nèi)任意轉(zhuǎn)動；所述V形壓條與對應(yīng)的所述轉(zhuǎn)盤同時轉(zhuǎn)動，所述上V形壓條固定在所述上轉(zhuǎn)盤的下表面上，所述下V形壓條固定在所述下轉(zhuǎn)盤的上表面上；所述下承壓板相對的兩側(cè)邊的對稱位置處各連接有一與其相垂直的固定板，所述固定板的上端開設(shè)有螺紋孔，所述緊固螺栓穿過所述螺紋孔，并伸入所述上承壓板、所述下承壓板、所述限位柱圍成的空間內(nèi)。