[发明专利]一种岩石修复面的剪切试验装置以及实验方法

说明书

本发明提供了一种岩石修复面的剪切试验装置，其包括设有基石槽的固定块、安装在基石槽中的岩样、基石槽侧面与岩样侧面之间分别设有橡胶垫、注射器、用于给岩样提供正压力的压力设备和与压力设备连接的数据收集设备；橡胶垫上设置有其顶部和两侧均贯穿的“U”形槽，基石槽内放置有用于支撑岩样的支撑器。固定块中设置的基石槽、橡胶垫设置的“U”形槽和注射器用于修复岩样；压力设备和数据收集设备用于检测岩样修复后的效果；当破坏岩样的正压力越大，说明岩样修复越牢固，也就是修复面的强度大。相对于现有的直剪试验和三轴压缩试验，本装置结构简单，还可以用于研究岩样修复效果。

技术领域

本发明涉及岩石修复技术领域，具体涉及一种岩石修复面的剪切试验装置以及实验方法。

背景技术

地下工程在建设或者服役过程中，由于岩石本身的强度、地质环境等方面的因素，围岩不可避免的出现不同程度的损害，造成工程的安全性降低。采用灌浆的手段对破裂围岩进行修复是常见的措施，但是目前对于修复效果的定量评价有限，尤其是试验方法单一，试验过程复杂，特别是对岩石不同修复厚度的剪切效果的评价更为鲜见。

目前主要有直剪试验、三轴压缩试验对修复岩石的抗剪强度进行研究，但是试验过程复杂，不适于对不同修复厚度的研究。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种岩石修复面的剪切试验装置以及实验方法，其目的是解决目前主要有直剪试验、三轴压缩试验对修复岩石的抗剪强度进行研究，但是试验过程复杂，不适于对修复厚度的研究的问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，提供一种岩石修复面的剪切试验装置，其包括设有基石槽的固定块、安装在基石槽中的岩样、基石槽侧面与岩样侧面之间分别设有橡胶垫、注射器、用于给岩样提供正压力的压力设备和与压力设备连接的数据收集设备；橡胶垫上设置有其顶部和两侧均贯穿的“U”形槽，基石槽内放置有用于支撑岩样的支撑器。

本发明的有益效果为：在本方案中，固定块中设置的基石槽、橡胶垫设置的“U”形槽和注射器用于修复岩样；压力设备和数据收集设备用于检测岩样修复后的效果；当破坏岩样的正压力越大，说明岩样修复越牢固，也就是修复面的强度大。相对于现有的直剪试验和三轴压缩试验，本装置结构简单，还可以用于研究岩样修复。

进一步，固定块的材质为岩石体。

进一步，支撑器包括顶板、底板和连接通道，

底板顶面固定连接有支撑筒，顶板底面固定连接有与支撑筒配合使用的支撑柱，支撑柱上固定有档杆，支撑筒沿轴线方向上开有第一通槽、第二通槽和第三通槽，第一通槽与第二通槽、第二通槽与第三通槽之间均通过连接通道连通；支撑柱滑动设置在支撑筒中，支撑柱与支撑筒之间设有弹簧，弹簧与支撑筒之间转动设置。

进一步，第一通槽的底面与第二通槽的底面、第二通槽的底面与第三通槽的底面之间存在相同的高度差。

进一步，注射器包括量筒、活动设置在量筒中的推动器、设置在量筒端部的出液口和可拆卸连接在出液口上的注射头；

注射头包括连接筒和连通设置在连接筒上的出口管，出口管上设有阀体和波纹管。

阀体设置在靠近连接筒一侧，波纹管远离连接筒一侧。

波纹管的伸缩方向与出口管的轴线方向相同。

两个出口管对称连通设置在连接筒上。

连接筒远离出口管一侧设有内螺纹，注射头上设有与内螺纹配合的外螺纹。

第二方面，提供一种岩石修复面的剪切试验装置的实验方法，包括以下的步骤：

S1、除灰、清洗和打磨岩样；

S2、清洗和打磨基石槽的槽面；