[发明专利]一种岩石试样波速测试辅助固定装置

说明书

本发明涉及了一种岩石试样波速测试辅助固定装置，包括用于固定试样的架体；架体包括底座、压板以及位于底座和压板之间的导向杆，用于使压板相对于底座上下移动；底座顶面设置有第一探头固定区，压板底面设置有第二探头固定区，第一探头固定区、第二探头固定区用于分别固定波速测试装置的两个探头；底座和压板之间构成试样的放置区域；两个探头的中心之间构成测试中心线；架体还设置有标尺机构；标尺机构用于指示试样的位置，并辅助试样的待测位置调整至测试中心线处。本发明的一种岩石试样波速测试辅助固定装置，可实现岩石试样与波速测试探头的对中，提高岩石试样主体结构波速测试的精度，进而保证测试结果的准确性和合理性。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，特别是涉及一种岩石试样波速测试辅助固定装置。

背景技术

在岩石工程勘察和设计阶段，为了获取完整岩石基本变形和强度参数，需要对岩石试样进行大量的室内试验，主要有单轴压缩试验、三轴压缩试验和直接拉伸试验等。由于岩石材料的非均质性，岩石力学参数试验结果常具有一定的离散性。为了合理排除异常试样(存在肉眼无法辨识的结构缺陷)造成试样数据均值或离散性的评价误差，同时避免试验和人力资源浪费，在对试样进行试验前，一般需要对岩石试样进行波速测试，通过波速测试结果排除内部存在明显缺陷的试样，以保证测试试样结构的相似性，从而确保试验结果对完整岩石力学特性的真实反映。另外，为了研究试样结构各向异性对岩石力学性质的影响，在试验前通过对试样进行波速测试，可判定岩石结构的各向异性特征，从而为岩石结构各向异性特征对岩石力学力学性质影响的研究提供分析依据。以上显示，无论在工程实际运用中，还是科学研究中，岩石试样的波速测试已成为岩石试样力学特性测试流程中不可或缺的环节。所以，通过规范岩石试样波速测试操作和提高波速测试效率，对保证波速测试结果的合理性及大量岩石试样波速的高效测试至关重要。

目前，岩石试样的波速特性均通过小型波速测试仪进行测定，具体操作为手动将圆柱形探头按压在岩石试样两端，通过测定通过探头发射和接收声波之间的时间差以及试样高度以确定试样波速。由于探头和试样之间存在耦合剂，手动按压探头很容易造成探头滑动以及探头与试样接触不良，从而导致测试结果偏差，另外，测试效率极低。为了改善以上岩石试样室内波速测试操作的不足，现有相关技术提出了一些改进措施。具体如下：

中国专利号为2019210823272的实用新型专利“室内试件波速测试固定装置”，采用固定和活动挡板，通过弹簧连接，将试样横向固定以进行波速测试，装置优势在于保证波速测试探头在同一高度，同时从装置中读出试样的高度。中国专利号为2016200202351的实用新型专利“一种实验室岩样波速监测的辅助装置”，通过设置放置试样的弧形凹槽，并借助高强弹力弹簧使试样和声波发射器及声波接收器充分接触，实现试样波速的快速测试。中国专利公开号为2016200394436的实用新型专利“可调节式岩土试件超声波测试样品台”，也借助于设置固定和活动挡板，通过弹簧试压固定探头和试样，以保证探头与试样的均匀受力接触。

以上技术措施都是以保证试样波速测试效率以及试样与探头的均匀受力接触为目的，均无法保证试样与探头的对中，以及适应不同截面形状或尺寸的试样。然而，试样与探头的对中对试样核心主体结构缺陷的检测至关重要；同时，试样截面形状有圆形和方向，且尺寸不一，所以，实现装置对不同截面形状和尺寸的适应性，对促进装置的广泛应用是非常必要的。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种岩石试样波速测试辅助固定装置，可实现岩石试样与波速测试探头的对中，提高岩石试样主体结构波速测试的精度，进而保证测试结果的准确性和合理性。