专利名称：三轴岩硐流变试验仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在平面变形的边界条件下，能够量测出岩硐(孔)流变特性的模拟试验装置，即三轴岩硐长期流变试验仪。它属于岩石强度测试技术领域。
迄今为止，现有的同类试验装置都是以钢架结构的机械式、螺旋式或液压千斤顶(千斤顶组)对所要测试的试样进行加载，其不足之处在于，在高载荷的情况下，千斤顶的尺寸较大，整个钢架结构自然也很庞大。为此，要求的加载系统就比较复杂，占用空间大，耗费资金多。此外，由于各管路的参数大小不一，加载难以做到同步进行，稳定性较差，特别是在做大尺寸的(或大比例的)岩硐三轴流变试验时，稳压不能完全控制。因而，稳定性极差，易产生偏载现象。这样，对试验研究也极为不利，严重时将导致整个试验全部失败，造成人力与财力的极大浪费。
本发明的目的是针对以上技术存在的问题，提出一种安装容易，操作简便，占用空间小，稳定性好，耗资少的新型三轴岩硐流变试验仪。
为了达到上述目的，本发明采用无需电驱动的高压薄壁柔性液压枕对试样进行加载，为了降低该试验仪的造价，油泵可选用手压式液压泵，框架设计成自我平衡受力方式，试样尺寸可达200×500×500mm，边界应力水平可达20～25MPa，总载荷能达到5000kN，三轴加载比可任意调节，可以达到1∶1。
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述
图1为三轴岩硐流变试验仪的框架结构立体示意图，它由上组合板梁(1)，下组合板梁(2)，左组合板梁(3)，右组合板梁(4)，前组合板梁(5)，后组合板梁(6)和圆柱钢销(7)所组成。各组合板梁之间通过圆柱钢销(7)连结成一体，使安装与拆卸工作变得十分容易。前、后组合板梁的中央部位可根据被测试岩硐(孔)的不同断面形状任意选择，如梯形、拱形等，这样，也便于在岩硐(孔)内安装弹性囊和连接透明塑料管。它由钢板切割而成，并在其边沿焊上若干筋条，筋条上开有圆孔，以便钢销(7)能顺利穿过，固定各组合板梁。
图2为三轴岩硐流变试验仪的液压系统图。(8)为油泵，(9)为蓄能器，(10)为右液压枕，(11)为前液压枕。液压枕是一种金属薄壁高压容器，它由极薄的钢板经过冲压成形后对焊而成。同样，前、后液压枕的中央部位可根据被测试岩硐(孔)的不同断面形状任意选择，各部件之间采用高压油管连通。油泵(8)对液体加压后，通过高压油管传递压力，被测试的岩硐(孔)试样放置在上、下、左、右、前、后六个液压枕的屏蔽之中，液压枕的外围四周再用钢板做成的框架固定住。此时，油泵(8)继续加压，使柔性液压枕产生变形挤压试块，使该试块处于三轴高压试验中。
油泵(8)及蓄能器(9)通过高压管可使液压枕稳定加载。加之，两组加压系统相互独立，可实行不同组合的连续加载。
在测试岩硐(孔)试样时，要事先在岩硐内的不同方向设置弹性囊，并保证弹性囊充分地与岩硐(孔)的四壁接触，弹性囊的一端连接一段适当长度的透明塑料管，塑料管内盛彩色液体，然后再将其固定在具有长度尺寸的刻度板上，照此方式连接就构成一个液体连通放大测读系统。测量分辨率可达1/276mm，同时，还可以通过弹性囊对硐壁加支撑反力，模拟不同特性的支护结构。
硐室内安装的弹性囊可用胶囊来制作。
应用本发明所提供的三轴岩硐流变试验仪，使试验变得十分方便，测试数据可靠，并可以长期观测，整个系统均很稳定，还可以改变比压，作相对性研究。
另外，由于整个系统清晰明了，占据空间小，制作容易，对研究同类课题非常方便，造价低廉，因而具有广泛的适应性。
权利要求
1.一种用于量测岩石试块的三轴岩硐流变试验仪，它由框架，液压加载和测读三大系统所组成。其特征在于试块的外表面被六个液压枕全部屏蔽，六个组合板梁通过圆柱钢销(7)将上述的液压枕固定成一体，硐(孔)室内设置弹性囊，弹性囊的端头连接盛满彩色液体的透明塑料管，塑料管固定在标尺上。根据上述连接方式构成的试验仪，框架能自我平衡受力，通过液压枕的变形对试块加载，采用液体连通放大显示系统，能够测读出试块流变特性的一种量测方法。
2.根据权利要求1所述的三轴岩硐流变试验仪，其特征在于柔性液压枕由薄钢板制作。
3.根据权利要求1、2所述的三轴岩硐流变试验仪，其特征在于前、后液压枕的中部呈拱形。
4.根据权利要求1、2、3所述的三轴岩硐流变试验仪，其特征在于前、后液压枕的中部呈梯形。
5.根据权利要求1所述的三轴岩硐流变试验仪，其特征在于前、后组合板梁的中部呈拱形。
6.根据权利要求1、5所述的三轴岩硐流变试验仪，其特征在于前、后组合板梁的中部呈梯形。
7.根据权利要求1所述的三轴岩硐流变试验仪，其特征在于弹性囊为胶囊。
全文摘要
本发明提出一种三轴岩硐流变试验仪，它由框架、液压加载和测读三大系统所组成。其特征在于试块的周围被六个柔性液压枕所包围，并在液压枕的外围四周用框架将其固定。当油泵加载后，使柔性液压枕产生变形，挤压试块，该试块处于三轴高压试验中。并预先在硐(孔)室内设置胶囊，胶囊的端头连接一段盈满彩色液体的透明塑料管，并将其固定在具有长度尺寸线的标尺上，通过液压枕的变形对试块加载后，经过液体连通系统，可放大显示液面升降位置，从而达到测量试块流变特性之目的。
文档编号G01N3/00GK1087719SQ9210783
公开日1994年6月8日 申请日期1992年12月1日 优先权日1992年12月1日
发明者周楚良, 马文顶, 张少华, 张晓龙 申请人:中国矿业大学