[实用新型]一种岩体试验柔性油缸及带有该柔性油缸的加载系统

说明书

本实用新型提供一种岩体试验柔性油缸及带有该柔性油缸的加载系统，所述岩体试验柔性油缸包括内钢框、外钢框、以及设于内钢框和外钢框之间的承压油囊，内钢框和外钢框通过螺栓栓体连接，螺栓栓体中设有与油腔连通的中空的油孔，油腔的液压油由螺栓栓体中空的油孔注入和引出，所述承压油囊为一次脱模制成，所述岩体试验柔性油缸用于围设在岩体试样外围进行柔性加载试验。本实用新型柔性油缸中的承压油囊采用一次脱模制成，承压油囊四周边框和加油的侧面由内钢框、外钢框夹持后焊接，因而面向岩体的侧面是无焊缝的，承压油囊膨胀加压时不易爆裂漏油、使用寿命长，具有较强的安全性、可靠性。

技术领域

本实用新型涉及岩土工程技术领域，具体是一种岩体试验柔性油缸及带有该柔性油缸的加载系统。

背景技术

岩体三轴试验是在现场制备试件模拟工程作用对岩体施加外荷载，进而求取岩体力学参数的试验方法，是岩土工程勘察的重要手段。室内岩石力学实验可采用长方体试块或圆柱体试块，而现场岩体三轴试验受试验设备的限制，均采用长方体试样进行试验。岩体三轴试验根据模型表面荷载施加方式的不同可以分为刚性加载和柔性加载。刚性加载采用钢垫板与岩体接触并采用千斤顶施加荷载，柔性加载则采用液压油囊进行加载，两者已有方案的设备截面均设计为长方形或圆形，不能运用在圆柱体试样中，现场试验尚无采用圆柱体试样的案例。

柔性加载可对岩体试样表面施加均匀荷载，液压油囊随与岩体协同变形且不改变边界应力条件，是理论上优选的实验方案。传统的柔性承压板采用两块方形铁皮沿边框焊接成长方体储油腔，加油时四周均变形膨胀、出力不集中。储油腔边框处于临空状态，加油时易沿焊接点爆裂、可靠性差、使用寿命短；另外铁皮加压变形大，储油腔上的油嘴与铁皮接触部位易产生漏油点，导致油压不稳，因而不适应大型高地应力的加载要求。

现有的柔性加载方案多采用柔性承压囊(橡胶囊或橡胶囊垫)传递外部的刚性荷载，可以施加均匀荷载。承压囊需具备柔性以便与岩体试样协同变形，同时又要具备一定刚性才能施加足够强度的荷载，因此制作麻烦、使用寿命短，一般只能一次性使用，且施加的荷载难以准确计量，只能通过等效面积进行换算。因此需设计新型柔性加载装置，该装置能运用在圆柱体试样中，同时也能克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型提供一种岩体试验柔性油缸及带有该柔性油缸的加载系统，可使得承压油囊膨胀加压时不易爆裂漏油、使用寿命长，具有较强的安全性、可靠性。

一种岩体试验柔性油缸，包括内钢框、外钢框、以及设于内钢框和外钢框之间的承压油囊，内钢框与承压油囊形成油腔，内钢框和外钢框通过螺栓栓体连接，螺栓栓体中设有与油腔连通的中空的油孔，油腔的液压油由螺栓栓体中空的油孔注入和引出，所述承压油囊为一次脱模制成，所述岩体试验柔性油缸用于围设在岩体试样外围进行柔性加载试验。

进一步的，所述岩体试验柔性油缸设计为给圆柱体试样提供荷载的环形，或者所述柔性油缸设计为给长方体试样提供荷载的方形。

进一步的，螺栓栓体采用垫片和螺帽进行固定。

进一步的，螺栓栓体中空的油孔通过加油管与外部油泵的加油口和退油口连接，加油管路中间设有油压表。

一种带有柔性油缸的岩体试验加载系统，包括柔性油缸、反力框架，所述柔性油缸包括内钢框、外钢框、以及设于内钢框和外钢框之间的承压油囊，内钢框与承压油囊形成油腔，内钢框和外钢框通过螺栓栓体连接，螺栓栓体中设有与油腔连通的中空的油孔，油腔的液压油由螺栓栓体中空的油孔注入和引出，所述承压油囊为一次脱模制成，所述岩体试验柔性油缸用于围设在岩体试样外围进行柔性加载试验；反力框架安装于柔性油缸外部，用于给柔性油缸提供反力支撑。

进一步的，螺栓栓体中空的油孔通过加油管与外部油泵的加油口和退油口连接，加油管路中间设有油压表。

进一步的，反力框架由至少三个框架以上下叠放的方式组成，各框架之间无连接。