一种用于露天岩体力学试验的反力加载装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于露天岩体力学试验的反力加载装置，包括刚性杆件；所述刚性杆件上均匀设有变径段，在刚性杆件的一端设有螺纹；所述变径段为圆锥状，在变径段上套接有刚性圆柱套；所述刚性圆柱套分为三瓣等分的膨胀钢片，三瓣等分的膨胀钢片组合时，外部为圆柱状，内部为圆锥状；所述膨胀钢片的中部设有小孔。本发明专利技术可在露天进行岩体力学试验时，与穿心千斤顶配合使用为岩体大剪试件或变形试验提供反力，而不需采用传统堆载法，采用该装置具有节省人力物力、提供反力大、方便安全的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于露天岩体力学试验的反力加载装置
本专利技术涉及一种用于露天岩体力学试验的反力加载装置，属于岩体大剪试验及变形试验

技术介绍
现场岩体大剪及变形试验一般用来测定岩体强度及变形参数，在水电水利工程勘测设计中广泛使用。岩体大剪试验的理论原理土力学中的摩尔库伦准则，实际试验中的做法为：在指定试验区域剥离掉风化岩体或受扰动岩体，使新鲜岩体露出，按规范要求平整岩体表面，加工4～5个试件，试件加工完毕后，对每个试件施加不同法向正应力，然后施加剪应力对试件进行，直至试件破坏。根据每级正应力下的试件抗剪强度，计算岩体的抗剪强度参数。变形试验做法为：按规范在试验区域平整岩体，用承压板法进行试验，向承压板上逐级施加应力，测得岩体的应力应变响应关系曲线，计算岩体的变形模量及弹性模量。这两种试验中，都需要对试件或岩体施加法向应力。由于水利水电工程性质特殊，在前期勘测设计阶段，岩体试验一般在平洞内进行，因此试验中所需的法向反力一般由洞顶或洞壁提供。当需要在露天进行此类试验时，法向反力一般采用堆载法提供。堆载法的弊端在于所需工作量较大，人力物力花费大，所能提供的反力较小，且具有一定的危险性，一般不能满足现场岩体变形试验的要求。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于露天岩体力学试验的反力加载装置，该用于露天岩体力学试验的反力加载装置可在露天进行岩体力学试验时提供反力，而不需采用传统堆载法，采用该装置具有节省人力物力，提供反力大，方便安全的优点，避免了堆载法所产生的工作量较大、人力物力花费大、所能提供的反力较小、危险性较大等问题。本专利技术通过以下技术方案得以实现。本专利技术提供的一种用于露天岩体力学试验的反力加载装置，包括刚性杆件；所述刚性杆件上均匀设有变径段，在刚性杆件的一端设有螺纹；所述变径段为圆锥状，在变径段上套接有刚性圆柱套；所述刚性圆柱套分为三瓣等分的膨胀钢片，三瓣等分的膨胀钢片组合时，外部为圆柱状，内部为圆锥状；所述膨胀钢片的中部设有小孔。所述刚性杆件为圆柱形。所述变径段之间的间距为1～3m。所述变径段与刚性圆柱套配合工作，刚性圆柱套的内径与变径段的外径相匹配。还包括螺母，所述螺母与螺纹相匹配。所述变径段至少有3个。本专利技术的有益效果在于：可在露天进行岩体力学试验时，与穿心千斤顶配合使用为岩体大剪试件或变形试验提供反力，而不需采用传统堆载法，采用该装置具有节省人力物力、提供反力大、方便安全的优点。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术膨胀钢片的结构示意图；图3是图2的细部图；图4是本专利技术的工作示意图；图中：1-刚性杆件，2-膨胀钢片，3-变径段，4-刚性圆柱套。具体实施方式下面进一步描述本专利技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。如图1～3所示，一种用于露天岩体力学试验的反力加载装置，包括刚性杆件1；所述刚性杆件1上均匀设有变径段3，在刚性杆件1的一端设有螺纹，所述螺纹有两个，且方向相反；所述变径段3为圆锥状，在变径段3上套接有刚性圆柱套4；所述刚性圆柱套4分为三瓣等分的膨胀钢片2，三瓣等分的膨胀钢片2组合时，外部为圆柱状，内部为圆锥状；所述膨胀钢片2的中部设有小孔，在注入泥浆时，平衡内外压。所述刚性杆件1为圆柱形。所述变径段3之间的间距为1～3m，太大会造成拉拔力小，试验失败，太大会造成试验不准确。所述变径段3与刚性圆柱套4配合工作，刚性圆柱套4的内径与变径段3的外径相匹配；提供抗拔力，从而为试验提供反力。还包括两个螺母，所述螺母与螺纹相匹配，用于固定本装置和穿心千斤顶，两个螺母相互配合作用，起到相互固定的作用，不易脱落。所述变径段3至少有8个，提供一定拉拔力较大，避免试验失败。进一步地，本装置通过造孔装置钻孔后，身可以和试验面以下的岩体紧密锚固在一起，产生相当于地锚的作用，通过穿心千斤顶加压，为岩体大剪试验或变形试验提供法向压力。实施例如上所述，本专利技术在露天现场岩体力学试验(现场大剪及变形试验)中，在预定试验位置按照规范平整岩体，形成符合要求的试验面，利用造孔设备进行钻孔，将刚性杆件1放入钻孔中，刚性杆件1有螺纹的一端朝上(即有螺纹的而一段外露)，在刚性杆件1上依次套接钢垫板和穿心千斤顶，之后用两个螺母将其固定，如图4所示。具体的，进行岩体大剪试验时，先在平整好的岩面上浇筑试件，养护试件待其达到要求的龄期，强度达到要求后，用造孔设备自试件中心向下钻孔至一定深度；钻孔直径比本专利技术中的刚性杆件1上的膨胀钢片2与刚性杆件1固定处的直径略大；变形试验时，试验面平整后直接进行造孔。具体的，将本专利技术中的刚性杆件1放入钻孔中，并注入水泥浆，待水泥浆凝固有一定强度后，用穿心千斤顶穿过地面以上部分的刚性杆件1，拧紧端部的反力螺母，施加一定拉拔力。由于膨胀钢片2与刚性杆件1之间连接强度不大，在周围水泥浆作用，刚性杆件1与膨胀钢片2直剪会产生相对错动，刚性杆件1上拔因而向四周挤压膨胀钢片2，使得膨胀钢片2与周围岩体产生挤压，又由于刚性杆件1上圆锥变径段3的存在，刚性杆件1因而获得拉拔力，从而通过穿心千斤顶向试件或岩体提供垂直于试件表面或岩体表面的法向压力。综上所述，本专利技术适用于露天环境下的现场岩体力学试验，可在试验时为试件提供法向的压力，而不需采用传统堆载法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于露天岩体力学试验的反力加载装置，包括刚性杆件(1)，其特征在于：所述刚性杆件(1)上均匀设有变径段(3)，在刚性杆件(1)的一端设有螺纹；所述变径段(3)为圆锥状，在变径段(3)上套接有刚性圆柱套(4)；所述刚性圆柱套(4)分为三瓣等分的膨胀钢片(2)，三瓣等分的膨胀钢片(2)组合时，外部为圆柱状，内部为圆锥状；所述膨胀钢片(2)的中部设有小孔。

【技术特征摘要】
1.一种用于露天岩体力学试验的反力加载装置，包括刚性杆件(1)，其特征在于：所述刚性杆件(1)上均匀设有变径段(3)，在刚性杆件(1)的一端设有螺纹；所述变径段(3)为圆锥状，在变径段(3)上套接有刚性圆柱套(4)；所述刚性圆柱套(4)分为三瓣等分的膨胀钢片(2)，三瓣等分的膨胀钢片(2)组合时，外部为圆柱状，内部为圆锥状；所述膨胀钢片(2)的中部设有小孔。2.如权利要求1所述的用于露天岩体力学试验的反力加载装置，其特征在于：所述刚性杆件(1)为圆柱形。3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑星，李裕忠，
申请(专利权)人：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52