[發明專利]巖體應力測試裝置及方法

在審

• 申請號: 202210111413.1
• 申請日: 2022-01-29
• 公開（公告）號: CN116558684A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 李志遠;徐衍奎
• 申請（專利權）人: 日照普斯特朗基礎工程有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 吳朝陽

1.巖體應力測試裝置，其特征在于，包括：

測試探頭，其包括拉壓式傳感器、設在所述拉壓式傳感器受壓面上的充液膨脹式的液壓枕腔；

數據采集裝置，其與所述拉壓式傳感器連接，所述數據采集裝置用于獲取測試點處的應力；

其中，所述液壓枕腔的膨脹方向與所述拉壓式傳感器的受壓方向一致。

2.如權利要求1所述的巖體應力測試裝置，其特征在于，所述拉壓式傳感器為應變式、光纖式、振弦式中的一種。

3.如權利要求1所述的巖體應力測試裝置，其特征在于，所述拉壓式傳感器包括豎直的圓柱形彈性體、第一電阻應變計、第一電纜，所述圓柱形彈性體側壁沿待測應力方向的中部處粘接有所述第一電阻應變計，所述第一電纜的一端與所述第一電阻應變計連接、另一端與所述數據采集裝置連接；

還包括第一夾緊件、由上至下相對設置的上端蓋和第一下端蓋，所述上端蓋和所述第一下端蓋背離的一面均向外壟起形成外凸的圓弧體，所述上端蓋和所述第一下端蓋之間由上至下依次設有所述液壓枕腔和所述圓柱形彈性體；所述上端蓋、所述液壓枕腔、所述圓柱形彈性體、所述第一下端蓋形成第一測試探頭，所述第一夾緊件設在所述第一測試探頭上，用于夾緊所述第一測試探頭。

4.如權利要求3所述的巖體應力測試裝置，其特征在于，所述第一夾緊件包括多組夾件，每一夾件對應一所述上端蓋和所述第一下端蓋同側的端部，所述夾件包括螺栓、螺母、第一支撐套筒、第二支撐套筒，所述上端蓋和所述第一下端蓋同側的端部上均設有通孔，一對通孔中穿設有所述螺栓，所述螺栓的底端螺接有所述螺母，位于所述上端蓋上方的螺栓上套設有所述第一支撐套筒，位于所述第一下端蓋下方的螺栓上套設有所述第二支撐套筒。

5.如權利要求3所述的巖體應力測試裝置，其特征在于，還包括過渡蓋板，所述過渡蓋板位于所述圓柱形彈性體與所述液壓枕腔之間。

6.如權利要求4所述的巖體應力測試裝置，其特征在于，所述第一支撐套筒和所述第二支撐套筒的材質均為塑料。

7.如權利要求1所述的巖體應力測試裝置，其特征在于，所述拉壓式傳感器包括水平設置的方形梁狀彈性體、第二電阻應變計、第二電纜，所述方形梁狀彈性體側壁沿待測應力方向的中部處粘接有所述第二電阻應變計，所述第二電纜的一端與所述第二電阻應變計連接、另一端與所述數據采集裝置連接；

其中，還包括第二下端蓋、第二夾緊件；所述方形梁狀彈性體底部設有所述液壓枕腔，所述液壓枕腔的底部設有所述第二下端蓋，所述第二下端蓋與所述方形梁狀彈性體背離的一面均向外壟起形成外凸的圓弧體；所述方形梁狀彈性體、所述液壓枕腔、所述第二下端蓋形成第二測試探頭，所述第二夾緊件設在所述第二測試探頭上，用于夾緊所述第二測試探頭。

8.如權利要求7所述的巖體應力測試裝置，其特征在于，所述第二夾緊件為扎帶，所述扎帶捆設在所述第二測試探頭上。

9.巖體應力測試方法，其特征在于，利用如權利要求1～8任一所述的巖體應力測試裝置對巖體的應力進行測試，包括如下步驟：

S1、在巖體上施工測試用的鉆孔；

S2、將所述測試探頭放入所述鉆孔的測試深度處，其中，所述拉壓式傳感器的測力方向與待測試的應力的方向一致；

S3、設定初始壓力值，對所述液壓枕腔充液，觀察所述數據采集裝置，當所述數據采集裝置達到初始壓力值后，停止充液，此時所述測試探頭與鉆孔內壁緊密貼合；

S4、待所述數據采集裝置的數值穩定后，觀察所述采集裝置，獲取該處測試點的應力。