一种高温条件下岩石剪切裂纹扩展的实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种高温条件下岩石剪切裂纹扩展的实验装置，该实验装置包括支撑架、恒温结构、剪切结构、数据采集结构和控制结构；恒温结构设置在支撑架内，用于为岩石试件提供恒温条件，剪切结构用于对岩石试件施压和剪切，控制结构用于向剪切结构发送控制指令，控制剪切结构的工作过程，数据采集结构用于对整个剪切过程的温度、压力和位移进行采集。该实验装置解决了现有技术无法在恒定高温条件下的岩石剪切的技术问题，而且结构简单，自动化程度高。

【技术实现步骤摘要】
一种高温条件下岩石剪切裂纹扩展的实验装置
本技术属于岩石裂纹扩展规律的研究领域，涉及深部地层高温环境下岩石剪切破坏时裂纹扩展规律研究的实验装置。
技术介绍
近年来，随着浅部资源开采殆尽及地下空间需求增长，矿藏资源开采、隧道建设不断向深部延深，由深部高应力、高渗透压力与高温环境引发的岩爆、围岩大变形等地质灾害问题日益突出。为了为确保地下工程施工安全，避免突发性地质灾害对人民生命和财产造成损失，必须对深埋岩体在开挖时岩体力学特征进行深入研究。深埋地下工程岩体由于所处的特殊的“三高”复杂力学环境，使得其与浅部岩体相比具有明显不同的工程响应特征，表现出明显的非线性特征。在很多情况下，深部岩体开挖时会发生剪切破坏，典型的例子包括：地下洞室的开挖导致径向应力的降低，从而导致岩石塑性区发展；地下水位的上升导致斜坡内有效应力的降低，从而导致斜坡的剪切滑动破坏。因此，研究高温条件下岩石剪切裂纹扩展规律对于深部岩石破坏机理研究十分重要，也是许多学者和工程技术人员进行科学研究的热点问题之一。目前，常见的岩石剪切试验装置可以进行多种力学试验，包括单轴压缩实验，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温条件下岩石剪切裂纹扩展的实验装置，其特征在于：包括支撑架（15）、恒温结构、剪切结构、数据采集结构和控制结构；/n所述支撑架（15）为具有上下左右四个壁的框型结构；/n恒温结构：包括恒温箱（2）；/n所述恒温箱（2）设置在支撑架（15）内，且固定在支撑架（15）的底部，恒温箱（2）内设有用于加热的热电偶（3）；/n所述恒温箱（2）的上壁、左侧壁和右侧壁分别开设有上通孔、左通孔和右通孔，左通孔和右通孔同轴，顶通孔的轴线与左通孔的轴线垂直；/n剪切结构：包括动力结构和用于限定岩石试件（18）的定位结构；/n定位结构：包括支座台（19）和剪切盒（22）；/n所述支座台（19）设置在恒温箱...

【技术特征摘要】
1.一种高温条件下岩石剪切裂纹扩展的实验装置，其特征在于：包括支撑架（15）、恒温结构、剪切结构、数据采集结构和控制结构；
所述支撑架（15）为具有上下左右四个壁的框型结构；
恒温结构：包括恒温箱（2）；
所述恒温箱（2）设置在支撑架（15）内，且固定在支撑架（15）的底部，恒温箱（2）内设有用于加热的热电偶（3）；
所述恒温箱（2）的上壁、左侧壁和右侧壁分别开设有上通孔、左通孔和右通孔，左通孔和右通孔同轴，顶通孔的轴线与左通孔的轴线垂直；
剪切结构：包括动力结构和用于限定岩石试件（18）的定位结构；
定位结构：包括支座台（19）和剪切盒（22）；
所述支座台（19）设置在恒温箱（2）内，且固定在恒温箱（2）的底壁上，所述剪切盒（22）设置在支座台（19）上，剪切盒（22）与支座台（19）之间设有滚珠（21）；
动力结构：包括上液压动力机（7）和右液压动力机（13）；
所述上液压动力机（7）的上活塞杆（6）穿过上通孔延伸至恒温箱（2）内，所述上活塞杆（6）的自由端固定连接有上压头（4），所述上压头（4）位于剪切盒（22）的上方，用于对放置在剪切盒（22）内的岩石试件（18）施加向下的压力；
所述右液压动力机（13）的右活塞杆（14）穿过右通孔延伸至恒温箱（2）内，所述右活塞杆（14）的自由端固定连接有右压头（17），右压头（17）用于对剪切盒（22）施加向左的压力；
动力结构还包括支座（24），所述支座（24）的左端固定在支撑架（15）的左侧内壁上，支座（24）的左端穿过左通孔伸入恒温箱（2）内，支座（24）的左端固定连接有左压头（23），左压头（23）用于抵住剪切盒（22）内的岩石试件（18），限制岩石试件（18）向左移动；
数据采集结构：包括压力传感器和位移传感器；
所述压力传感器包括用于监测岩石试件（18）承受的向下压力的上压力传感器（8）和用于监测岩石试件（18）承受的向左压力的右压力传感器（12）；
所述位移传感器包括监测端设置在上活塞杆（6）上，用于监测上活塞杆（6）位移的上位移传感器（5）和监测端设置在右活塞杆（14）上，用于监测右活塞杆（14）位移的右位移传感器（16）；
控制结构：包括数据采集器（11）、温度控制器（1）、电液伺服控制台（9）和电脑（10）；
所述数据采集器（11）的压力信号输入端分别与上压力传感器（8）和右压力传感器（12）连接，数据采集器（11）的位移信号输入端分别与上位移传感器（5）和右位移传感器（16）连接；
所述温度控制器（1）的控制信号输出端与热电偶（3）连接，控制热电偶（3）的加热，温度控制器（1）的温度信号输出端与数据采集器（11）的温度信号输入端连接；
所述电液伺服控制台（9）的控制信号输出端分别与上液压动力机（7）的控制信号输入端和右液压动力机（13）的控制信号输入端连接，控制上液压动力机（7）和右液压动力机（13）向岩石试件（18）施加压力；
所述电脑（10）与电液伺服控制台（9）连接，向电液伺服控制台（9）输入压力指令，电脑（10）与数据采集器（11）连接，用于显示数据采集器（11）采集的温度信息、压力信息和位移信息。


2.如权利要求1所述的高温条件下岩石剪切裂纹扩展的实验装置，其特征在于：所述热电偶（3）为四个，分别设置在恒温箱（2）内侧的四个角。


3.如权利要求1所述的高温条件下岩石剪切裂纹扩展的实验装置，其特征在于：所述支座台（19）与滚珠（21）之间设有垫块（20）。


4.如权利要求1所述的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵瑜，李佳申，毕靖，王超林，滕明阳，全大国，杨进强，丁丁，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：新型
国别省市：贵州;52