专利名称：露天矿内排土场原位实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种原位实验装置，尤其是一种适用于露天矿内排土场原位的实验装置。
背景技术：
原位实验作为一种重要的岩土物理力学实验被广泛的应用到多种岩土工程中，通过实验获取岩土的物理强度参数，对于方案设计和现场施工都能起到良好的作用。由于露天矿内排土场是由煤层以上的覆盖物被剥离后排弃而形成，其密实程度不均匀，且同一层位由不同岩性的剥离物混合而成，结构较为复杂。在露天矿内排土场进行原位实验时，无法有效的实现垂向加载不同级别的荷载；同时由于内排土场结构松软，千斤顶在推压的过程中，两侧缺少支撑体极易嵌入土体中，因此，有必要对现有的原位实验方案进行合理的改进，以提供一种适合于露天矿内排土场的原位实验装置。
发明内容本实用新型的目的是针对已有技术存在的问题，提供一种结构简单、操作方便、效果好的露天矿内排土场原位实验装置。为实现上述目的，本实用新型的露天矿内排土场原位实验装置，包括在露天矿内排土场上开挖一个中间形成独立岩体试样的矩形凹槽，矩形凹槽的中部两侧对称设有固定在露天矿内排土场内的锚杆，锚杆的顶部固定有工字钢梁；所述的矩形凹槽内一侧下部设有对岩体试样施加水平剪切力的I千斤顶，所述岩体试样的顶面设有沿垂向施压的II千斤顶，II千斤顶的底座固定在工字钢梁上，II千斤顶推压头顶靠在岩体试样上。所述I千斤顶的底座上设有固定在矩形凹槽内侧承压钢板，I千斤顶的推压头上设有靠在岩体试样上的剪切钢板；所述顶靠在岩体试样上的II千斤顶推压头端部设有施压钢板。有益效果:本实用新型可以准确的进行不同垂向荷载条件下的原位实验，能够准确测定剪切力和位移，为岩土性质分析提供实验基础数据，得到较为真实的原始地层的原位实验数据，为地质状况研究和稳定性分析提供基础和实验依据，可以对原始地层在不同垂向荷载下的抗剪强度进行实验测定。其结构紧凑、数据准确、成本较低、使用范围广、具有广泛的实用性。
图1为本实用新型的主视结构示意图；图2为本实用新型的俯视结构示意图。图中:1、内排土场，2、矩形凹槽，3、岩体试样，4、I千斤顶，5、承压钢板，6、剪切钢板，7、II千斤顶，8、工字钢梁，9、施压钢板，10、锚杆。
具体实施方式
以下结合附图和对本实用新型的一个实施例作进一步描述:本实用新型的露天矿内排土场原位实验装置，主经由岩体试样3、千斤顶、承压钢板5、剪切钢板6、工字钢梁8、施压钢板9构成。在露天矿内排土场I上开挖一个中间形成独立岩体试样3的矩形凹槽2，岩体试样3四周均为自由空间，矩形凹槽2的中部两侧对称设有固定在露天矿内排土场I内的锚杆10，锚杆10的顶部固定有工字钢梁8，工字钢梁8制作在岩体试样3上方40cm的位置，两侧对称的固定在锚杆10上。所述的矩形凹槽2内一侧下部设有I千斤顶4，I千斤顶4的底座上设有固定在矩形凹槽2内侧承压钢板5，I千斤顶4的推压头上设有靠在岩体试样3上的剪切钢板6。I千斤顶4的推压头朝向岩体试样3，底座固定在承压钢板5上，推压头与剪切钢板6接触，对岩体试样3施加水平剪切力；所述岩体试样3的顶面设有沿垂向施压的II千斤顶7，II千斤顶7的底座固定在工字钢梁8上，II千斤顶7推压头竖直向下，顶靠在岩体试样3上，顶靠在岩体试样3上的II千斤顶7推压头端部设有施压钢板9，通过施压钢板9对岩体施加垂向压力。根据不同实验要求设定岩体试样的大小，例如所述的岩体试样3长、宽、高均为Im ;所述凹槽2的宽度为40cm ;则千斤顶I 4和千斤顶II 7的有效量程为0 30Kpa，收紧状态的长度为30cm，推压头的最大伸出距离为30cm;承压钢板5和施压钢板8均为长lm、宽lm、厚Icm的钢板,剪切钢板6长lm、宽20cm、厚Icm的钢板；所述工字钢梁长3m,千斤顶
II7固定在其中间位置；所述锚杆10长度为15m，顶端与工字钢梁8机械固定在一起。
权利要求1.一种露天矿内排土场原位实验装置，其特征在于:它包括在露天矿内排土场(I)上开挖一个中间形成独立岩体试样(3)的矩形凹槽(2)，矩形凹槽(2)的中部两侧对称设有固定在露天矿内排土场(I)内的锚杆(10)，锚杆(10)的顶部固定有工字钢梁(8);所述的矩形凹槽(2)内一侧下部设有对岩体试样(3)施加水平剪切力的I千斤顶(4)，所述岩体试样(3)的顶面设有沿垂向施压的II千斤顶(7)，II千斤顶(7)的底座固定在工字钢梁(8)上，II千斤顶(7 )推压头顶靠在岩体试样(3 )上。
2.根据权利要求1所述的露天矿内排土场原位实验装置，其特征在于:所述I千斤顶(4)的底座上设有固定在矩形凹槽(2)内侧承压钢板(5)，I千斤顶(4)的推压头上设有靠在岩体试样(3)上的剪切钢板(6)。
3.根据权利要求1所述的露天矿内排土场原位实验装置，其特征在于:所述顶靠在岩体试样(3 )上的II千斤顶(7 )推压头端部设有施压钢板(9 )。
专利摘要一种露天矿内排土场原位实验装置，包括在露天矿内排土场上开挖一个中间形成独立岩体试样的矩形凹槽，矩形凹槽的中部两侧对称设有固定在露天矿内排土场内的锚杆，锚杆的顶部固定有工字钢梁；所述的矩形凹槽内一侧下部设有对岩体试样施加水平剪切力的Ⅰ千斤顶，所述岩体试样的顶面设有沿垂向施压的Ⅱ千斤顶，Ⅱ千斤顶的底座固定在工字钢梁上，Ⅱ千斤顶推压头顶靠在岩体试样上。可以准确的进行不同垂向荷载条件下的原位实验，准确测定剪切力和位移，为岩土性质分析提供实验基础数据，得到较为真实的原始地层的原位实验数据，其结构紧凑、操作方便、效果好、成本较低、使用范围广。
文档编号G01N3/24GK202947934SQ20122063564
公开日2013年5月22日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者舒继森, 王荣海, 任月龙, 韩流, 唐震, 夏洪波, 孟庆武, 王思文, 赵艳娥 申请人:中国矿业大学, 神华北电胜利能源有限公司