岩样长期应力加载装置的制作方法

本实用新型涉及岩土工程领域，尤其是一种可用于在不同环境下给试样施加长期应力的岩样长期应力加载装置。

背景技术：

为了研究岩体在自然条件下的物理力学特性，现场原位试验虽然具有较好的应用价值，但是试验的成本高，环境条件不易控制，实施难度比较大，因此，应用范围较少。室内岩石力学试验在施加荷载和模拟环境条件方面相对比较方便，一直是研究的热点。随着岩石力学相关问题的研究的逐渐深入，在室内试验过程中，为了真实的模拟自然环境，需要模拟岩体的上部应力和其他自然环境(如冻融、干湿等)的耦合作用，才能得到更为可靠的物理力学参数。

目前的多场耦合试验设备一般成本较高，构造复杂，而且，在模拟水-岩作用、冻融循环作用等过程中，无法同时考虑应力的影响。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种岩样长期应力加载装置，可以解决结构复杂、无法同时考虑应力影响的问题，实现可视化加载大小并能够及时补载。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种岩样长期应力加载装置，包括用以放置岩石试样的垫板，顶板和垫板之间通过多根螺纹杆连接形成一个整体支架，顶板和垫板之间的螺纹杆上还设置有套设在导向管上的承压板，承压板上方设置有加载装置，承压板下方设置有与岩石试样相配套的压缩变形测量装置；

压缩变形测量装置中，弹簧一端与承压板连接，弹簧另一端与弹簧压缩面板连接，弹簧压缩面板与岩石试样相配套，测量装置布置于承压板与弹簧压缩面板之间。

加载装置中，支撑架设置于承压板上方，支撑架上放置有千斤顶。

测量装置中，主尺设置于承压板与弹簧压缩面板之间，游标套设于主尺上并与主尺滑动连接。

垫板上分别开设有放置岩石试样的正方形刻槽和圆形刻槽。

本实用新型提供的岩样长期应力加载装置，通过千斤顶加载实现了加载方式简单化，且千斤顶可拆卸，不会占用大量空间，以及避免了千斤顶的损坏；加载过程中可通过用压缩变形测量装置测量出弹簧的压缩长度，提高了测量精度，并能在岩样长期受压持荷过程中检测压力的大小，可以解决结构复杂、无法同时考虑应力影响的问题，实现加载量可视化并能够及时补载。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型垫板的示意图；

图3为本实用新型承压板的示意图；

图4为本实用新型测量装置的示意图。

具体实施方式

如图1-4所示，一种岩样长期应力加载装置，包括用以放置岩石试样12的垫板10，顶板5和垫板10之间通过多根螺纹杆9连接形成一个整体支架，顶板5和垫板10之间的螺纹杆9上还设置有套设在导向管3上的承压板7，承压板7上方设置有加载装置6，承压板7下方设置有与岩石试样12相配套的压缩变形测量装置；

压缩变形测量装置中，弹簧8一端与承压板7连接，弹簧8另一端与弹簧压缩面板1连接，弹簧压缩面板1与岩石试样12相配套，测量装置2布置于承压板7与弹簧压缩面板1之间。

加载装置6中，支撑架11设置于承压板7上方，支撑架11上放置有千斤顶4。

测量装置2中，主尺17设置于承压板7与弹簧压缩面板1之间，游标16套设于主尺17上并与主尺17滑动连接。

主尺17以毫米为单位，而游标16为五十分度格，即精度为0.02毫米，主尺17与游标16采用嵌套式。

读数时首先以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数，即以毫米为单位的整数部分。然后看游标上第几条刻度线与尺身的刻度线对齐，然后乘以0.02毫米，把上面两次读数的整数部分和小数部分相加，就是所测弹簧压缩变形量。根据虎克定律可求出施加的预应力的大小。

垫板10上分别开设有放置岩石试样12的边长为100毫米的正方形刻槽14和直径为50毫米的圆形刻槽15，便于岩石试样12居中放置。

垫板10四角各开设有螺纹孔13。

弹簧8采用蝶形弹簧，蝶形弹簧体积小，能够以较小的变形承受较大的荷载。

承压板7上设置有水准气泡18，可对承压板7进行调平。

支撑架11为U型支撑架。

垫板10、承压板7、顶板5、测量装置2均采用不锈钢材料制成。

本实用新型的工作过程如下：

使用时，垫板10放平，将岩石试样12居中放置在垫板10上，使弹簧压缩面板1与岩石试样2贴紧，调平水准气泡19使承压板7水平，拧紧螺母固定承压板7，加载时，给千斤顶4加压，顶板5保持不动，承压板7向下移动，弹簧8被压缩，通过测量装置2的读数可知岩样所受压力大小，当达到所需的荷载时，拧紧与螺纹杆9连接的承压板7上的螺母。然后松开千斤顶4，将千斤顶4取下。同时可通过测量装置2来检测是否出现应力损失，如果出现可以再次用千斤顶4进行补载，以保证持荷大小的准确。