本发明专利技术提供了一种用于岩样试件实验的试件盒总成，包括由12条棱组成的用于装载岩样试件的长方体形或者正方体形框架和6块压板，6块压板分别对应于框架的6个窗口，每块压板包括压板本体，压板本体的朝向框架内部的平面为加载面，与加载面相反的另一面为抵接面，压板的加载面的尺寸小于框架的窗口尺寸，每块压板的四周中点位置各延伸有一个挂接耳柄，压板通过挂接耳柄及限位件挂接到框架上。本发明专利技术中的6块压板，在模拟岩样试件实验设备的配合下能够向岩样试件加载一向或两向或者三向静应力及扰动载荷，能够辅助完成针对岩样试件的多种实验。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及深部矿山工程岩体力学和岩土工程研究领域，特别涉及一种用于岩样试件实验的试件盒总成。
技术介绍
随着矿山、水利水电、铁路(公路)交通隧道等岩土工程向深部发展，岩爆作为一种深部矿井中一种非常危险的灾害现象，其发生越来越频繁。岩爆具有突发性、猛烈性，破坏时弹射出的岩石碎块携带着大量的能量，会对设备和人员造成威胁，严重的还会危及生命。众所周知，爆破是目前大型水利、隧道、矿山工程、核电工程岩体开挖必不可少的施工手段。炸药在岩体中爆炸瞬时释放出大量的爆炸能，产生爆炸冲击波和应力波，以动载荷的形式作用于周围岩体，使周围岩体产生破碎和损伤，甚至发生岩爆。为了减少岩爆所带来的威胁和破坏，业界已开始在实验室进行模拟岩爆实验，以研究岩体发生岩爆的机理。本专利技术人在实验过程中，开发出一种用于岩样试件实验的试件盒总成，其不但适用于传统的基于静载荷作用下的模拟岩爆实验，也适用于本专利技术人研究的基于开挖或者爆破等扰动因素作用下的模拟岩爆实验。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于岩样试件实验的试件盒总成。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案本专利技术用于岩样试件实验的试件盒总成，包括由12条棱组成的用于装载岩样试件的长方体形或者正方体形框架和6块压板，其中所述框架的6个面上各自具有一个窗口， 所述6块压板分别对应于框架的6个窗口，每块压板包括压板本体，所述压板本体的朝向所述框架内部的平面为加载面，与所述加载面相反的另一面为抵接面，所述压板的加载面的尺寸小于所述框架的窗口尺寸，每块所述压板的四周中点位置各延伸有一个挂接耳柄，所述压板通过挂接耳柄及限位件挂接到所述框架上。所述抵接面的尺寸大于或等于所述框架的窗口尺寸，所述压板本体上且在所述加载面四周具有过渡倾斜面。所述试件盒总成还包括用于设置到所述每块压板与岩样试件之间的6块I 2_ 厚的减摩板。所述6块压板中的一块具有中央通孔，所述中央通孔与岩样试件上的半截孔洞端口相对应。其中，在具有中央通孔的压板的抵接面中央位置设有安装部，所述安装部具有透光槽，所述透光槽内安装有微型摄像头，该微型摄像头正对着所述压板的中央通孔。所述6块压板中安装在同一方向上的一对压板各自具有一个中央通孔，两个所述中央通孔分别与岩样试件上的贯穿孔洞的两个端口相对应。其中，在具有中央通孔的一对压板中的一块压板的抵接面中央位置设有安装部， 所述安装部具有透光槽，所述透光槽内安装有微型摄像头；在具有中央通孔的一对压板中的一块压板的抵接面中央位置设有第二安装部，所述第二安装部具有第二透光槽，所述第二透光槽内安装有所述第二安装部内安装有聚焦灯，所述微型摄像头和聚焦灯均正对着所述压板的中央通孔。所述试件盒总成还包括试件盒小车，该试件盒小车包括平板和安装在该平板两侧的至少两对车轮，所述平板上表面的4个角处各自设有一个的卡紧件，4个所述卡紧件将所述框架卡紧在所述平板的中央位置。所述试件盒小车的平板中央具有供实验设备的竖直方向抵顶件穿过的透孔。所述试件盒小车的平 板上的透孔呈圆形，且所述透孔的直径大于所述竖直方向抵顶件的直径l-10mm。所述试件盒小车的平板上的透孔呈矩形，且所述透孔的其中一对对边之间的距离大于所述竖直方向抵顶件的直径1-10_。所述试件盒小车的平板上的透孔的内缘安装有限位框，所述限位框的其中一对对边之间的距离大于所述竖直方向抵顶件的直径l-10mm。由上述技术方案可知，本专利技术的用于岩样试件实验的试件盒总成的优点和积极效果在于本专利技术中的试件盒总成包括长方体形或者正方体形框架及6块压板，框架及底面上的压板配合好后能够盛载岩样试件，在岩样试件实验设备的配合下，6块压板能够在相互垂直的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向加载一向或两向或者三向静应力及扰动载荷，因此， 本专利技术能够辅助完成针对岩样试件的多种实验。同时，本专利技术的试件盒总成在结构上良好的对称性保证了岩样试件在各个方向加载的均匀性和精确性，特别有利于成功诱发岩爆现象的产生。本专利技术中通过以下参照附图对优选实施例的说明，本专利技术的上述以及其它目的、 特征和优点将更加明显。附图说明图I是本专利技术的试件盒总成的结构示意图；图2是图I所示的试件盒总成中的压板的结构示意图；图3是表示所述试件盒总成中压板与框架相配合的立体结构示意图；图4是本专利技术的试件盒总成中的试件盒小车的结构示意图。具体实施例方式下面将详细描述本专利技术的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。本专利技术的模拟冲击型岩爆设备实施例中，X轴方向、Y轴方向和Z轴方向相互垂直， 构成三维空间，X轴方向、Z轴方向为水平方向，Y轴方向为竖直方向。如图I和图2所示，本专利技术中的试件盒总成包括框架4和6块压板5。正方体形框架4用于装载岩样试件60，由12条棱组成，具有6个面，每个面上具有一个窗口，以暴露出岩样试件60。本专利技术中，框架4不限于正方体形状，其也可是长方体等其他形状。6块压板5分别对应于正方体形框架4的6个窗口。每块压板5包括压板本体50, 压板本体50的朝向正方体形框架4内部的平面为加载面51，与加载面51相反的另一面为抵接面52，压板5的加载面51的尺寸小于正方体形框架4的窗口尺寸，以便于在施加载荷时压板5的加载面51能通过正方体形框架4的窗口而与岩样试件60贴合接触。为了确保压板5与相应的窗口的对中性，以使载荷能够均匀施加到岩样试件60上，在压板5的四周中点位置各延伸有一个挂接耳柄54，在正方体形框架4的棱的中点位置相应地安装有定位螺栓等限位件55，压板5通过挂接耳柄54及限位件55即可挂接到正方体形框架4上，定位螺栓等限位件55只起到限制压板5在垂直于加载方向上 移动或者转动，而在给岩样试件 60施加载荷过程中不能干涉压板5沿着加载方向的移动。为了减少压板5与岩样试件之间的摩擦力，本专利技术中的试件盒还包括用于设置到每块压板5与岩样试件之间的6块I 2mm厚的减摩板,减摩板可以由F4-青铜复合材料制成。本专利技术中的试件盒总成包括长方体形或者正方体形框架4及6块压板5，正方体形框架4具有底板，因此使用该试件盒总成能够进行三向静应力及扰动载荷的加载，能够完成针对岩样试件的多种实验。本专利技术优选的实施例中，压板5的抵接面52的尺寸大于或等于正方体形框架4的窗口尺寸，压板5的加载面51的尺寸小于正方体形框架4的窗口尺寸，压板本体50上加载面51四周具有过渡倾斜面53，过渡倾斜面53的倾斜角度要确保压板5的加载动作具有足够的进给量，例如2-8mm的进给量，过渡倾斜面53的厚度与该进给量(2_8mm)大致相当。岩样试件在加载过程中，过渡倾斜面53有利于防止压板5与正方体形框架4发生干涉，同时有利于防止加载应力偏离岩样试件中心。在模拟岩爆实验中，由于模拟开挖巷道岩样试件60上具有半截孔洞或者贯通孔洞，所以在对应于孔洞开口端的压板5上也具有相应的中央通孔56。如果实验中使用的是具有半截孔洞的岩样试件60，则6块压板5中只有一块具有中央通孔56 ;如果实验中使用的是具有贯穿孔洞的岩样试件60，则6块压板5中安装在同一方向上的一对压板5具有中央通孔56。当然在其他实验中，如果岩样试件内没有孔洞，压板5上也无需开设通孔。本专利技术优选的实施例中，还可以在具有中央通孔56的压板5的抵接面52中央位置固定一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何满潮，刘冬桥，贾雪娜，韩巧云，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：
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