[实用新型]一种可施加单侧围压的加载装置

说明书

本实用新型公开了岩土工程学研究领域的一种可施加单侧围压的加载装置，包括螺杆、底板和设置在底板上的第一加载侧板和第二加载侧板，第一加载侧板与所述底板呈L型固定连接，第二加载侧板沿螺杆的长度方向相对第一加载侧板活动设置，第一加载侧板、第二加载侧板与底板向上形成U型空腔用于放置岩石试样，第一加载侧板和所述第二加载侧板表面均设有导向孔，螺杆穿过导向孔连接固定第一加载侧板和第二加载侧板，螺杆上设有应变片。本实用新型利用底板和围压部件实现单侧围压，通过贴合在螺杆上的应变片得出岩石所受的围压值，具有结构简单，安装、操作方便，适用性广的特点，适用于刀具破岩机理等岩土工程学的研究领域。

技术领域

本实用新型属于岩土工程和隧道工程的交叉领域，具体涉及一种岩石试样块单侧围压的加载装置。

背景技术

赋存于地层中的岩体，尤其是深部岩层中的天然岩体，由于受到重力、板块运动及地壳收缩等因素的影响，具备一定地应力（也称围压）。该岩体围压会影响岩石自身物理力学性质、岩石破碎/破碎机制等，也会影响开挖装置的破岩载荷特性、破岩效率和使用寿命等；因此，无围压应力条件下（如实验室环境下制备的普通岩石试样块）表现出的特性与岩体围压及浅表底层中低围压应力条件下天然岩体表现出的特性截然不同，岩体围压下天然岩体表现出的特性是大型地下洞室稳定性分析与工程设计的必要信息之一，对于深部高应力地下工程的安全评价与灾害防治尤为重要。因此，在研究与岩体围压息息相关的岩石力学与岩土工程学问题时，需要在研究过程中考虑到岩体围压作用，并应在相应的试验中模拟出岩体围压的真实状态。对靠近岩石试样块待切削表面的侧面加载一定的压力。

一般来说，利用液压缸对顶的方式确实能够模拟获得岩石围压，但由于该方案需额外购置液压泵站等辅助设备和高精度伺服油缸，具有结构复杂、成本高昂和难以维护操作等局限性。目前，尚未有结构简易、成本低廉且精度可靠的围压模拟装置，也无配合这类简易的围压模拟装置使用的标定调整方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可施加单侧围压的加载装置，使其具有结构简单、成本低、精度可靠。

本实用新型的目的是这样实现的：一种可施加单侧围压的加载装置，包括螺杆、底板和设置在底板上的第一加载侧板和第二加载侧板，所述第一加载侧板与所述底板呈L型固定连接，第二加载侧板沿螺杆的长度方向相对第一加载侧板活动设置，第一加载侧板、第二加载侧板与底板向上形成U型空腔用于放置岩石试样，所述第一加载侧板和所述第二加载侧板表面均设有导向孔，所述螺杆穿过导向孔连接固定第一加载侧板和第二加载侧板，所述螺杆上设有应变片。

本实用新型通过对岩石试样施加围压，由应变片得出螺杆所受的压力，得到加载侧板给岩石试样的压力，最终通过公式推导出第一加载侧板和第二加载侧板对岩石试样加载的围压。本实用新型的有益效果在于，本装置结构简单，安装、操作方便，能够满足工程测试的精度要求，避免对岩石试样边角造成破坏，适用于刀具破岩机理等岩土工程学的研究领域。

进一步地，为了便于第一加载侧板和第二加载侧板向岩石试样施加围压，所述螺杆两端设有螺旋状的螺纹结构，配合设有螺母，使用扳手旋转螺母，使得第一加载侧板和第二加载侧板与岩石试样的夹紧工作面相互紧贴。

进一步地，所述第一加载侧板和第二加载侧板的高度大于所述岩石试样的高度，避免施加围压时受力不均。

进一步地，所述导向孔设置在第一加载板和第二加载板的两端，每端各设有2个导向孔，两端的导向孔关于第一加载侧板和第二加载侧板的竖直中心线对称，避免第一加载侧板和第二加载侧板在施加围压时发生形变。

附图说明

图1是本实用新型可施加单侧围压的加载装置的立体结构示意图。

图2是本实用新型可施加单侧围压的加载装置的主视图。

图3是本实用新型可施加单侧围压的加载装置的右视图。

图4是本实用新型可施加单侧围压的加载装置的三维结构爆炸图。