岩石单轴压缩试验裂隙扩展过程观测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于含表面及贯通裂隙岩石试件单轴压缩试验裂隙扩展过程观测装置。
【背景技术】
[0002]裂隙岩体是一种非均质、各向异性和非连续的复合结构体，在其形成和存在的整个历史时期中，由于经受各种复杂且不均衡的地质作用，形成大量滑动面、裂纹、节理、夹层以及断层等弱结构面，并赋存在一定的地质环境中。大量研宄表明，含连续或断续节理裂隙岩体的破坏一般都是由岩体内部的不连续面扩展产生贯通滑移面所引起。掌握裂隙岩体的力学特性以及裂隙的扩展、贯通规律对实际工程的稳定性控制具有重要指导意义。
[0003]综合岩体的结构特征、赋存环境及其工程力学模型，通过室内试验对岩体的变形、破坏过程进行模拟，是目前用来研宄节理裂隙岩体破坏机理的一种常用且有效的方法。在以往的研宄中，为了便于观测裂隙的扩展机理，很多研宄者采用树脂、玻璃等透明均匀特性的相似材料来制作三维裂隙试样。然而，由于岩石内部是非均质各向异性的，三维裂隙的搭接、扩展机理和模式与均匀材料相差较大；并且，上述透明相似材料的制作工艺比较复杂，有些树脂类材料需要在低温条件下才能表现出良好的脆性断裂特征。为了观测真实岩石试件裂隙的扩展规律，许多学者尝试着利用CT技术、红外热像技术或者声发射技术来观测分析内部微裂纹的扩展现象，并得到了很多重要结论。但是，这几类技术所使用的仪器费用较高，一般的实验室很难具备这种条件。若只着重观测试验加载过程中裂隙的扩展规律以及裂隙之间的贯通过程，在岩石试验机引伸计周围加设高清摄像头即可观测到理想的试验结果，目前尚未发现与岩石试验机引伸计配套使用的高清摄像观测装置。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型针对裂隙岩石单轴压缩试验，提供一种用于观测单轴荷载加载过程中表面以及贯通裂隙扩展破坏过程的高清摄像装置，该装置结构简单、操作便捷、制作费用较低，能够通过高清摄像头远距离清晰地捕捉记录加载时岩石裂隙破坏的全过程，防止岩爆伤人，具有较高的安全性；同时，弥补了岩石试验机在裂隙岩石单轴压缩试验时只能提取应力、应变、位移等参数的缺点。
[0005]本实用新型岩石单轴压缩试验裂隙扩展过程观测装置的构造为:由两个高清摄像头和一个底座组成，其特征在于，所述的底座两侧壁上各安装一个高清摄像头，底座的底板中心放置组装好引伸计的岩石试件，所述的高清摄像头上装有一个连接支架用来连接底座。
[0006]所述的连接支架呈倒U形，用宽度为10mm，厚度为2mm的薄钢板弯折而成，上部封闭端的中心位置钻取一个螺栓孔，以连接高清摄像头，两侧薄片开口端位置各钻取一个螺栓孔，以连接底座。
[0007]所述的底座为与岩石试验机圆形加载垫块内接的矩形钢槽，中心预留与岩石试件垫块大小相适应的圆孔，圆孔深度为钢槽底板的一半，底板下侧中心位置钻取定位销孔，底座与下部圆形加载垫块之间插入定位销，其目的是为了将组装好引伸计的岩石试件放置在加载垫块的中心位置，防止加载时岩石试件偏心受压；底座两侧壁上各钻取一个竖向条状螺栓孔，其目的是可以调节高清摄像头的高度，使其正对岩石试件上的表面或贯通裂隙。
[0008]本实用新型岩石单轴压缩试验裂隙扩展过程观测装置的操作方法为:安装时，将带有连接支架的高清摄像头连接在底座上之后插入定位销并放在试验机加载垫块上；然后，把组装好引伸计的裂隙岩石试件放入底座上的圆孔中，然后调节高清摄像头的高度至最佳位置；用数据传输线将高清摄像头连接在电脑上，通过相应的软件控制录像。
[0009]本实用新型岩石单轴压缩试验裂隙扩展过程观测装置具有以下优点:
[0010]1、该装置能够通过高清摄像头远距离清晰地捕捉记录加载时岩石裂隙破坏的全过程，防止岩爆伤人，具有较高的安全性。
[0011]2、该装置底座两侧壁上各有一个条形螺栓孔，可以将连接支架上下移动，使高清摄像头正对岩石试件上的裂隙，得到更清晰的视频图像。
[0012]3、该装置设置了两个高清摄像头，既可以观测单个表面裂隙或贯通裂隙的扩展规律，也可以观测双裂隙间岩桥的贯通过程，具有较高的灵活性。
[0013]4、该装置的底座中心有一个与岩石试件垫块大小相适应的圆孔，方便将岩石试件放置在加载垫块的中心位置，能够有效预防加载过程中岩石试件偏心受压。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型岩石单轴压缩试验裂隙扩展过程观测装置的结构示意图。
[0015]图例说明:1_高清摄像头；2_连接支架；3_裂隙岩石试件；4-底座；5_引伸计。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型进一步详细说明。
[0017]如图1所示的一种岩石单轴压缩试验裂隙扩展过程观测装置的构造为:由两个高清摄像头I和一个底座4组成，其特征在于，所述的底座4的两侧壁上各安装一个高清摄像头1，底座4的底板中心放置组装好引伸计的岩石试件，所述的高清摄像头I上装有一个连接支架2用来连接底座。
[0018]所述的连接支架2呈倒U形，用宽度为10mm，厚度为2mm的薄钢板弯折而成，上部封闭端的中心位置钻取一个螺栓孔，以连接高清摄像头，两侧薄片开口端位置各钻取一个螺栓孔，以连接底座4。
[0019]所述的底座4为与岩石试验机圆形加载垫块内接的矩形钢槽，中心预留与岩石试件垫块大小相适应的圆孔，圆孔深度为钢槽底板的一半，底板下侧中心位置钻取定位销孔，底座与下部圆形加载垫块之间插入定位销，其目的是为了将组装好引伸计的岩石试件放置在加载垫块的中心位置，防止加载时岩石试件偏心受压；底座4的两侧壁上各钻取一个竖向条状螺栓孔，其目的是可以调节高清摄像头I的高度，使其正对岩石试件上的贯通或表面裂隙。
[0020]本实用新型岩石单轴压缩试验裂隙扩展过程观测装置的操作方法为:安装时，将带有连接支架2的高清摄像头I连接在底座4上之后插入定位销并放在试验机加载垫块上；然后，把组装好引伸计的裂隙岩石试件放入底座4上的圆孔中，然后调节高清摄像头I的高度至最佳位置；用数据传输线将高清摄像头I连接在电脑上，通过相应的软件控制录像。
【主权项】
1.一种岩石单轴压缩试验裂隙扩展过程观测装置，它是由两个高清摄像头和一个底座组成，其特征在于，所述的底座两侧壁上各安装一个高清摄像头，底座的底板中心放置组装好引伸计的岩石试件，所述的高清摄像头上装有一个连接支架用来连接底座。
【专利摘要】本实用新型公开了一种岩石单轴压缩试验裂隙扩展过程观测装置，它是由两个高清摄像头和一个底座组成，底座的两侧壁上各安装一个高清摄像头，底座的底板中心放置组装好引伸计的岩石试件。该装置能够通过高清摄像头远距离清晰地捕捉记录加载时岩石裂隙破坏的全过程，防止岩爆伤人，具有较高的安全性；同时，弥补了岩石试验机在裂隙岩石单轴压缩试验时只能提取应力、应变、位移等参数的缺点。
【IPC分类】G01N3-06
【公开号】CN204556385
【申请号】CN201520291270
【发明人】杜贻腾, 张仕林, 徐开山, 段会玲, 吴帅, 尚黎明, 陈佃浩
【申请人】山东科技大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月7日