【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及,具体地说是一种与岩土体原位强度测试相关的承压板试验装置及使用方法,是一种试验模式可调、拆装移动方便的自动化承压板试验装置及使用方法,属于地质工程岩土原位试验领域。
技术介绍
随着工程建设的增多和建设规模的不断加大,各类地质灾害如滑坡、泥石流、地陷等越来越频发,其岩土体稳定性也越来越受到国内外学者和工程人员的关注。岩土体的稳定取决于其本身的力学性质,所以岩土体的受力与变形关系是工程研宄的核心问题之一,也是一项评价工程岩土体稳定性的重要指标。 岩土体经历漫长的地质过程而形成,受到结构面、天然应力及地下水等因素影响变化很大,其力学性质常具有非均质、非连续及各向异性。因此获得其力学性质最直接、最可靠的途径是对岩土体进行原位测试。岩土体原位测试最大的优点是对岩体扰动小,尽可能地保持了岩体的天然结构和环境状态,使测出的岩体力学参数真实准确,工程参考价值大。 承压板试验法是一种常用的岩土体原位强度测试方法。针对一些具体的工程应用,人们研发出了各种与之相对应的承压板试验装置和方法,如:2012年,中国科学院武汉岩土力学研宄所的陈从新等人研制的“一种原位承压板实验装置”,通过载重大车加载载荷的方法实现了岩土体垂向力学性质的试验;2011年,铁道第三勘察设计院集团有限公司的孙元春等人专利技术的“一种轮式承压板试验仪”,通过轮式移动与横向调整角度加载,为隧道或巷道类局部平坦的场所提供了一种承压板试验方法。由于不同的工程应用中所需测量的岩土体力学参数略有不同,很难有一种适应于任何承压板试验的装置和方法。目前,在各种测量装置和方法中,尚 ...
【技术保护点】
一种岩土体原位强度承压板试验装置,包括PC机、试验仪、动力机构、承压单元、数据采集反馈单元及辅助支撑结构;其特征在于:所述的PC机与试验仪互联,所述的试验仪内设的控制模块为一单片机系统,用于对试验模式和试验过程进行编程控制以及数据采集、存储和与PC机联机通信;所述的动力机构包括发电机、电机驱动器、力矩电机、减速器、联轴器和千斤顶,所述的发电机为试验装置提供动力源,向电机驱动器和力矩电机供电;所述的力矩电机、减速器、联轴器和千斤顶作为动力传递的构件,力矩电机的输出轴与减速器相连,减速器输出轴经联轴器连接到螺旋千斤顶的输入轴;所述的电机驱动器通过试验仪内的控制模块控制,驱动力矩电机按控制信号转动;所述的承压单元包括传力柱、垫板和承压板;承压单元通过传力柱传递螺旋千斤顶顶柱输出的位移和力到承压板;所述的数据采集反馈单元设有旋转编码器、压力传感器和AD转换电路;旋转编码器安装在力矩电机的后端输出轴上;压力传感器夹装在传力柱和垫板之间;AD转换电路安装在试验仪机箱内,旋转编码器和压力传感器与控制模块连接;所述的辅助支撑结构包括大横梁、自锁绞车、滑杆、小横梁、滑块、钢丝绳、传力柱扣环、千斤顶扣环、 ...
【技术特征摘要】
1.一种岩土体原位强度承压板试验装置,包括PC机、试验仪、动力机构、承压单元、数据采集反馈单元及辅助支撑结构;其特征在于: 所述的PC机与试验仪互联,所述的试验仪内设的控制模块为一单片机系统,用于对试验模式和试验过程进行编程控制以及数据采集、存储和与PC机联机通信; 所述的动力机构包括发电机、电机驱动器、力矩电机、减速器、联轴器和千斤顶,所述的发电机为试验装置提供动力源,向电机驱动器和力矩电机供电;所述的力矩电机、减速器、联轴器和千斤顶作为动力传递的构件,力矩电机的输出轴与减速器相连,减速器输出轴经联轴器连接到螺旋千斤顶的输入轴;所述的电机驱动器通过试验仪内的控制模块控制,驱动力矩电机按控制信号转动; 所述的承压单元包括传力柱、垫板和承压板;承压单元通过传力柱传递螺旋千斤顶顶柱输出的位移和力到承压板; 所述的数据采集反馈单元设有旋转编码器、压力传感器和AD转换电路;旋转编码器安装在力矩电机的后端输出轴上;压力传感器夹装在传力柱和垫板之间;AD转换电路安装在试验仪机箱内,旋转编码器和压力传感器与控制模块连接; 所述的辅助支撑结构包括大横梁、自锁绞车、滑杆、小横梁、滑块、钢丝绳、传力柱扣环、千斤顶扣环、支架板、后垫板和反力板,所述的大横梁在试验时橫搭在试验坑上,大横梁上安装两个自锁绞车,自锁绞车通过钢丝绳悬拉小横梁;小横梁的左端通过千斤顶扣环扣挂螺旋千斤顶;小横梁的右端通过滑杆、滑块组合成一个滑动副,由传力柱扣环扣挂传力柱、压力传感器和承压板;反力板与螺旋千斤顶底部相连,工作时反力板与试验坑侧壁直接接触;后垫板与试验坑的反力面接触,支架板与反力板固连,支架板用于安装固定动力机构中的电缆及动力传递构件。2.根据权利要求1所述的一种岩土体原位强度承压板试验装置,其特征在于:所述的数据采集反馈单元设有位移采集反馈和压力采集反馈两个部分,位移量通过旋转编码器测量电机的转向和转动量换算而得;压力值通过压力传感器直接感应试验的加载力,经由AD转换电路转换后得到压力值。3.根据权利要求1所述的一种岩土体原位强度承压板试验装置,其特征在于:所述的试验仪配备有机箱,在机箱上安装控制面板,在控制面板上布置显示器、操作键盘、通信接口、电机输出接口、压力与位移传感器接口、指示灯和电源开关。4.一种使用权利要求1所述的岩土体原位强度承压板试验装置的方法,其特征在于,按如下步骤操作: 步骤(1)、试验场地选取及试验坑准备:在需要进行相关岩土体原位强度...
【专利技术属性】
技术研发人员:张永权,李长冬,唐辉明,刘昕旺,王娇,吴军杰,陈凤,
申请(专利权)人:中国地质大学武汉,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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