專利名稱：多功能真三軸巖石蠕變儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種實(shí)驗(yàn)儀器，特別涉及一種用于巖石、混凝土等材料單軸拉壓，真三軸壓縮、拉壓組合、卸荷-蠕變實(shí)驗(yàn)的蠕變實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
蠕變是材料流變效應(yīng)的最主要形式，指在常應(yīng)カ的持續(xù)作用下，材料變形隨試件增長而不斷増大的現(xiàn)象。大量的現(xiàn)場試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)表明建筑及巖土工程材料普遍具有一定的蠕變性質(zhì)。而大多工程巖體往往處于復(fù)雜的三維應(yīng)カ狀態(tài)，僅單軸受カ狀態(tài)和單ー應(yīng)力路徑下的流變研究并不能真實(shí)準(zhǔn)確地反映工程巖體的實(shí)際應(yīng)カ狀態(tài)，因此開展復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下工程材料蠕變特性研究對工程設(shè)計施工及穩(wěn)定性評價與控制具有重要意義。而且?guī)r體工程開挖是ー個或多個方向應(yīng)カ卸載的過程，但大規(guī)模開挖并非連續(xù)開挖施工，而是分階段間斷開挖，因此在開挖期和階段間斷期工程巖體分別處于卸荷和近似蠕變應(yīng)カ狀態(tài)，故開展卸荷-蠕變試驗(yàn)研究對施工期工程巖體穩(wěn)定具有重要的理論和應(yīng)用價值。目前巖石、混凝土類材料的三軸壓縮蠕變試驗(yàn)裝置，大多數(shù)使用剛性液壓伺服實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行加載，雖然這些儀器裝置在載荷幅度控制和數(shù)據(jù)采集方面性能優(yōu)越，但其也具有明顯的缺點(diǎn)ー是不能真實(shí)地反映工程巖體的三維受カ狀態(tài)，均是常規(guī)三軸應(yīng)カ狀態(tài)(圍壓為環(huán)形液壓加載，試件四周應(yīng)カ狀態(tài)完全一致)；ニ是不但儀器造價非常高，而且試驗(yàn)過程中這種儀器耗電量大，且蠕變試驗(yàn)耗時長，因此試驗(yàn)成本也大大增加；三、伺服系統(tǒng)加載的拉壓カ穩(wěn)定性不夠，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)精度不夠。另ー方面，實(shí)際的工程巖體可因開挖卸荷致使差異回彈變形強(qiáng)烈(特別是高應(yīng)カ狀態(tài))，應(yīng)カ重新分布，當(dāng)在卸荷至某一程度后巖體受カ轉(zhuǎn)化為拉壓復(fù)合或單向甚至兩向受拉應(yīng)カ狀態(tài)，而至今仍未有實(shí)驗(yàn)儀器可實(shí)現(xiàn)從三維壓縮應(yīng)カ狀態(tài)向拉壓組合或單向甚至兩向受拉應(yīng)カ狀態(tài)平穩(wěn)過渡的流變實(shí)驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有蠕變實(shí)驗(yàn)存在的不足，提供一種既能進(jìn)行較準(zhǔn)確地反映工程巖體三維應(yīng)カ狀態(tài)及加載應(yīng)カ路徑的三維壓縮、拉壓組合蠕變和卸荷-蠕變實(shí)驗(yàn)，也能進(jìn)行單軸拉、壓蠕變實(shí)驗(yàn)的真三軸多功能蠕變試驗(yàn)裝置，此裝置也兼具施加荷載量程較大且穩(wěn)定、使用操作方便、制造和實(shí)驗(yàn)成本相對低廉等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明多功能真三軸巖石蠕變儀，包括底座、設(shè)置于底座上的試件安裝座、兩組結(jié)構(gòu)相同的水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)、豎直方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)和蠕變數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)，兩組水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)以試驗(yàn)力方向相互垂直的方式布置于底座上； 所述水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)包括活塞桿水平設(shè)置的第一油缸、用于向第一油缸的活塞桿傳遞壓カ的第一壓カ加載板、設(shè)置于第一油缸活塞桿端部向試件傳力的第一傳載裝置、用于驅(qū)動第一壓カ加載板移動的水平壓應(yīng)カ加載系統(tǒng)和設(shè)置于底座上的第一支架，第ー油缸、第一壓カ加載板和水平壓應(yīng)カ加載系統(tǒng)設(shè)置于第一支架上，第一支架包括與第一油缸活塞桿平行的第一導(dǎo)向桿，所述第一壓カ加載板設(shè)置于第一導(dǎo)向桿上并與其單自由度滑動配合；
所述水平壓應(yīng)カ加載系統(tǒng)包括第一加載物、第一導(dǎo)向輪和由定滑輪、動滑輪、以及拉繩組成的第一滑輪組，所述第一滑輪組的拉繩的一端繞過第一導(dǎo)向輪后固定于第一壓カ加載板上、拉繩的另一端與第一加載物連接，位于第一壓カ加載板和第一導(dǎo)向輪之間的拉繩與第一油缸的活塞桿平行；
所述豎直方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)包括活塞桿豎直設(shè)置的第二油缸、設(shè)置于第二油缸的活塞桿端部向試件傳力的第二傳載裝置、用于向第二油缸活塞桿傳遞壓カ的第二壓カ加載板、設(shè)置于第二壓カ加載板上的第二加載物和設(shè)置于底座上的第二支架，第二油缸和第 二壓カ加載板設(shè)置于第二支架上；第二支架包括豎直設(shè)置的第二導(dǎo)向桿，第二壓カ加載板和第二導(dǎo)向桿單自由度滑動配合；
所述蠕變數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)包括用于檢測試件應(yīng)カ的應(yīng)カ傳感器、用于檢測試件應(yīng)變的應(yīng)變檢測器、數(shù)據(jù)采集器和微機(jī)，應(yīng)カ傳感器和應(yīng)變檢測器將檢測數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器將獲得的數(shù)據(jù)輸入微機(jī)。進(jìn)ー步，所述水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)還包括用于驅(qū)動第一傳載裝置移動的水平拉應(yīng)カ加載系統(tǒng)，所述水平拉應(yīng)カ加載系統(tǒng)包括第三加載物、第二導(dǎo)向輪和由定滑輪、動滑輪、以及拉繩組成的第二滑輪組，所述第二滑輪組的拉繩的一端通過第二導(dǎo)向輪后固定于第一傳載裝置上、拉繩的另一端與第三加載物連接，位于第一傳載裝置和第二導(dǎo)向輪之間的拉繩與第一油缸的活塞桿平行；
進(jìn)ー步，所述水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)還包括缸徑小于第一油缸的第三油缸，第三油缸的油腔和第一油缸的油腔相通，第一壓カ加載板和第三油缸的活塞桿連接；
進(jìn)ー步，所述豎直方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)還包括缸徑小于第二油缸的第四油缸，第四油缸的油腔和第二油缸的油腔相通，第二壓カ加載板和第四油缸的活塞桿連接；
進(jìn)ー步，所述應(yīng)變檢測器為檢測第一傳載裝置和第二傳載裝置位移的電子千分表或位移傳感器；
進(jìn)ー步，所述第一傳載裝置為與第一油缸活塞桿垂直的第一傳載板；第二傳載裝置為與第二油缸活塞桿垂直的第二傳載板；
進(jìn)ー步，所述第一傳載裝置包括與第一油缸活塞桿垂直的第一傳載板和與第一傳載板可拆卸式連接的試件連接板I，所述試件連接板I和第一傳載板平行分離設(shè)置；
進(jìn)ー步，所述第一壓カ加載板上固定設(shè)置有第一直線軸承，第一壓カ加載板通過第一直線軸承和第一導(dǎo)向桿單自由度滑動配合；所述第二壓カ加載板上固定設(shè)置有第二直線軸承，第二壓カ加載板通過第二直線軸承和第二導(dǎo)向桿單自由度滑動配合；
進(jìn)ー步，所述第二導(dǎo)向桿上還設(shè)置有緩沖套，緩沖套位于第二壓カ加載板的下方；進(jìn)ー步，所述試件安裝座包括與水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)對應(yīng)設(shè)置的承載組件，承載組件包括固定設(shè)置于底座上的受カ板、設(shè)置于受カ板上的水平傳カ桿和與水平傳カ桿可拆卸式連接的試件連接板II。本發(fā)明的有益效果
I、本發(fā)明的多功能真三軸巖石蠕變儀，不僅可以進(jìn)行單軸拉、壓蠕變實(shí)驗(yàn)，還可進(jìn)行較真實(shí)地模擬自然地質(zhì)巖體、工程巖體三維受カ狀態(tài)和加卸載應(yīng)カ路徑的真三軸壓縮、拉壓組合蠕變和卸荷-蠕變實(shí)驗(yàn)，以及持續(xù)卸荷至巖石的ー個或兩個方向受拉應(yīng)カ狀態(tài)；因此相比已有的相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器，實(shí)驗(yàn)功能更全面、實(shí)用性更強(qiáng)，而且實(shí)現(xiàn)了拉壓組合蠕變和壓拉應(yīng)カ平穩(wěn)轉(zhuǎn)換的卸荷_螺變實(shí)驗(yàn)。2、本發(fā)明的多功能真三軸巖石蠕變儀，水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)和豎直方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)具有放大加載物荷載的作用，加載物荷載通過動滑輪組荷載被放大數(shù)倍(放大倍數(shù)為動滑輪數(shù)目的2倍)，并且壓カ經(jīng)小直徑油缸傳遞到大直徑油缸后壓力也會被放大(放大倍數(shù)為大直徑油缸橫截面積與小直徑油缸面積之比)，因而本拉壓カ加載系統(tǒng)能提供足夠大的拉壓カ以滿足絕大多數(shù)巖石等材料的蠕變實(shí)驗(yàn)要求；同時加載力直接通過增減加載物調(diào)節(jié)，不僅荷載調(diào)節(jié)方便，且能提供長時恒定的荷載。3、本發(fā)明的多功能真三軸巖石蠕變儀，結(jié)構(gòu)較為簡單、制造成本低，且實(shí)驗(yàn)過程中基本不耗能源,實(shí)驗(yàn)成本也低。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步描述。圖I為本發(fā)明多功能真三軸巖石蠕變儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式圖I為本發(fā)明多功能真三軸巖石蠕變儀的結(jié)構(gòu)示意圖，圖I中只畫出了ー個方向的水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)。如圖所示，本實(shí)施例多功能真三軸巖石蠕變儀，包括底座I、設(shè)置于底座I上的試件安裝座、兩組結(jié)構(gòu)相同的水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)、豎直方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)和蠕變數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)，兩組水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)以試驗(yàn)力方向相互垂直的方式布置于底座上；
所述水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)包括活塞桿水平設(shè)置的第一油缸2、用于向第一油缸2的活塞桿傳遞壓力的第一壓カ加載板3、設(shè)置于第一油缸活塞桿端部向試件傳力的第一傳載裝置、用于驅(qū)動第一壓カ加載板3移動的水平壓應(yīng)カ加載系統(tǒng)和設(shè)置于底座I上的第一支架4，第一油缸2、第一壓カ加載板3和水平壓應(yīng)カ加載系統(tǒng)設(shè)置于第一支架4上，第一支架4包括與第一油缸活塞桿平行的第一導(dǎo)向桿4a，所述第一壓カ加載板3設(shè)置于第一導(dǎo)向桿4a上并與其單自由度滑動配合；
所述水平壓應(yīng)カ加載系統(tǒng)包括第一加載物5、第一導(dǎo)向輪6和由定滑輪、動滑輪、以及拉繩組成的第一滑輪組7，所述第一滑輪組7的拉繩的一端繞過第一導(dǎo)向輪6后固定于第一壓カ加載板3上、拉繩的另一端與第一加載物5連接,位于第一壓カ加載板3和第一導(dǎo)向輪6之間的拉繩與第一油缸2的活塞桿平行；本實(shí)施例中的第一加載物5為砝碼，加載方便，便于計量，當(dāng)然在不同實(shí)施方式中，第一加載物5還可以為其它可計量的重力加載物。所述豎直方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)包括 活塞桿豎直設(shè)置的第二油缸8、設(shè)置于第二油缸8的活塞桿端部向試件傳力的第二傳載裝置9、用于向第二油缸活塞桿傳遞壓カ的第二壓カ加載板10、設(shè)置于第二壓カ加載板10上的第二加載物11和設(shè)置于底座I上的第二支架12，第二油缸8和第二壓カ加載板10設(shè)置于第二支架12上；第二支架12包括豎直設(shè)置的第二導(dǎo)向桿12a，第二壓カ加載板10和第二導(dǎo)向桿12a單自由度滑動配合；本實(shí)施中的第二加載物11為盛水水箱，通過向水箱中加水來改變加載力，當(dāng)然在不同實(shí)施方式中第二加載物11也可采用砝碼；所述蠕變數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)包括用于檢測試件應(yīng)力的應(yīng)カ傳感器13、用于檢測試件應(yīng)變的應(yīng)變檢測器14、數(shù)據(jù)采集器15和微機(jī)16，應(yīng)カ傳感器13和應(yīng)變檢測器14將檢測數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)采集器15，數(shù)據(jù)采集器15將獲得的數(shù)據(jù)輸入微機(jī)16。本實(shí)施例中，所述第一傳載裝置包括與第一油缸活塞桿垂直的第一傳載板22和與第一傳載板22可拆卸式連接的試件連接板I 23，所述試件連接板I 23和第一傳載板22平行分離設(shè)置，本第一傳載裝置的結(jié)構(gòu)便于設(shè)置應(yīng)變檢測器14，同時也便于更換試件連接板I 23 ;當(dāng)然在不同實(shí)施方式中，第一傳載裝置也可直接為與第一油缸活塞桿垂直可拆卸連接的第一傳載板23。本實(shí)施例中的第二傳載裝置9為與第二油缸活塞桿垂直的第二傳載板作為對本實(shí)施方案的改進(jìn)，所述水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)還包括用于驅(qū)動第一傳載裝置移動的水平拉應(yīng)カ加載系統(tǒng)，所述水平拉應(yīng)カ加載系統(tǒng)包括第三加載物17、第二導(dǎo)向輪18和由定滑輪、動滑輪、以及拉繩組成的第二滑輪組19，所述第二滑輪組19的拉繩的一端通過第二導(dǎo)向輪18后固定于第一傳載裝置上、拉繩的另一端與第三加載物17連接，位于第一傳載裝置和第二導(dǎo)向輪18之間的拉繩與第一油缸2的活塞桿平行。本實(shí)施例中的第三加載物17為砝碼，加載方便，便于計量，當(dāng)然在不同實(shí)施方式中，第三加載物17還可以為其它可計量的重力加載物。作為對本實(shí)施方案的改進(jìn)，所述水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)還包括缸徑小于第一油缸2的第三油缸20，第三油缸20的油腔和第一油缸2的油腔相通，第一壓カ加載板3和第三油缸20的活塞桿連接。所述豎直方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)還包括缸徑小于第二油缸8的第四油缸21，第四油缸21的油腔和第二油缸8的油腔相通，第二壓カ加載板10和第四油缸21的活塞桿連接。本結(jié)構(gòu)通過小缸徑油缸和大缸徑油缸的組合，可放大第一加載物5、第二加載物11和第三加載物17的荷載，從而能滿足絕大多數(shù)巖石等材料的蠕變實(shí)驗(yàn)要求。作為對本實(shí)施方案的改進(jìn)，所述應(yīng)變檢測器14為檢測第一傳載裝置和第二傳載裝置9位移的電子千分表，測量準(zhǔn)確，安裝方便；當(dāng)然在不同實(shí)施方式中，應(yīng)變檢測器14還可為位移傳感器等檢測裝置。作為對本實(shí)施方案的改進(jìn)，所述第一壓カ加載板3上固定設(shè)置有第一直線軸承24，第一壓カ加載板3通過第一直線軸承24和第一導(dǎo)向桿4a單自由度滑動配合；所述第二壓カ加載板10上固定設(shè)置有第二直線軸承25，第二壓カ加載板10通過第二直線軸承25和第二導(dǎo)向桿12a單自由度滑動配合。直線軸承可降低第一壓カ加載板3和第一導(dǎo)向桿4a之間、以及第ニ壓カ加載板10和第二導(dǎo)向桿12a的摩擦力，可提高檢測精度。作為對本實(shí)施方案的改進(jìn)，所述第二導(dǎo)向桿12a上還設(shè)置有緩沖套26，緩沖套26位于第二壓カ加載板10的下方，緩沖套26可緩沖第二壓カ加載板10的下墜力，起到保護(hù)第二壓カ加載板10的作用。作為對本實(shí)施方案的改進(jìn)，所述試件安裝座包括與水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)對應(yīng)設(shè)置的承載組件，承載組件包括固定設(shè)置于底座I上的受カ板27、設(shè)置于受カ板27上的水平傳カ桿28和與水平傳カ桿28可拆卸式連接的試件連接板II 29，本結(jié)構(gòu)便于更換試件連接板II 29。當(dāng)然在不同實(shí)施方式中，試件安裝座還可做成其它結(jié)構(gòu)。下面以較為復(fù)雜的真三軸卸荷-蠕變試驗(yàn)為例說明本多功能真三軸巖石蠕變儀的工作過程
第一歩，試件擺放。將試件放置于試件安裝座上，并采用高強(qiáng)樹脂將試件15與試件連接板I 23和試件連接板II 29粘結(jié)，調(diào)整第一壓カ加載板3和第二壓カ加載板10使其分別壓在第三油缸20和第四油缸21的活塞桿端部上，并輕滑第二壓カ加載板10使位于第二壓カ加載板10下表面上的應(yīng)カ傳感器13和試件接觸；
第二步，蠕變數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)安裝。
在底座I上安裝電子千分表14 ;將電子千分表14、應(yīng)カ傳感器13通過數(shù)據(jù)電纜與數(shù)據(jù)采集器15連接；將應(yīng)カ傳感器13、千分表14的初始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)清零。第三步，壓縮荷載施加及卸荷實(shí)驗(yàn)過程。根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計要求先在第一滑輪組7上施加砝碼至初始應(yīng)カ狀態(tài)，穩(wěn)定荷載一定時間待蠕變變形至某設(shè)計狀態(tài)時，設(shè)計方向(水平加載方向某ー個或兩個方向)卸一定砝碼重量，循環(huán)卸載-蠕變過程。第四步水平應(yīng)カ轉(zhuǎn)換為拉應(yīng)力。當(dāng)水平應(yīng)カ卸荷至設(shè)計值時，全部卸除加載砝碼，再在第二滑輪組19上施加拉應(yīng)カ砝碼，實(shí)驗(yàn)進(jìn)入豎向壓縮、水平一向或ニ向拉伸組合應(yīng)カ狀態(tài)下蠕變。第五歩，測試結(jié)束后，卸掉砝碼，歸位活塞，取出試件，提取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。進(jìn)行單軸壓縮蠕變實(shí)驗(yàn)僅啟動豎向加載系統(tǒng)即可；進(jìn)行單軸拉伸蠕變實(shí)驗(yàn)時僅在某一水平方向通過第二滑輪施加拉應(yīng)カ即可；進(jìn)行真三軸壓蠕變實(shí)驗(yàn)時不要上述實(shí)施例中的第四步，且加載砝碼恒定或逐級增載；進(jìn)行拉壓組合蠕變實(shí)驗(yàn)時在某一或兩個水平方向上施加拉應(yīng)カ即可，加載砝碼恒定或逐級增載。本發(fā)明的多功能真ニ軸巖石螺變儀，只是在單軸拉伸螺變實(shí)驗(yàn)、真ニ軸卸荷_螺變實(shí)驗(yàn)時需進(jìn)行至拉伸應(yīng)力狀態(tài)和拉壓組合蠕變試驗(yàn)時，才需要將試件所受水平拉應(yīng)カ方向的拉壓板與試件采用高強(qiáng)樹脂粘結(jié)起來。試驗(yàn)結(jié)束后，水平方向可通過在第二滑輪組上施加小砝碼，讓活塞歸位實(shí)驗(yàn)前的狀態(tài)；豎向方向可通過手動或者千斤頂將活塞歸位實(shí)驗(yàn)前位置，然后在第二油缸8的活塞桿下方用鐵塊或其他物體支撐即可。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗g和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種多功能真三軸巖石蠕變儀，其特征在于包括底座、設(shè)置于底座上的試件安裝座、兩組結(jié)構(gòu)相同的水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)、豎直方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)和蠕變數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)，兩組水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)以試驗(yàn)力方向相互垂直的方式布置于底座上； 所述水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)包括活塞桿水平設(shè)置的第一油缸、用于向第一油缸的活塞桿傳遞壓カ的第一壓カ加載板、設(shè)置于第一油缸活塞桿端部向試件傳力的第一傳載裝置、用于驅(qū)動第一壓カ加載板移動的水平壓應(yīng)カ加載系統(tǒng)和設(shè)置于底座上的第一支架，第ー油缸、第一壓カ加載板和水平壓應(yīng)カ加載系統(tǒng)設(shè)置于第一支架上，第一支架包括與第一油缸活塞桿平行的第一導(dǎo)向桿，所述第一壓カ加載板設(shè)置于第一導(dǎo)向桿上并與其單自由度滑動配合； 所述水平壓應(yīng)カ加載系統(tǒng)包括第一加載物、第一導(dǎo)向輪和由定滑輪、動滑輪、以及拉繩組成的第一滑輪組，所述第一滑輪組的拉繩的一端繞過第一導(dǎo)向輪后固定于第一壓カ加載板上、拉繩的另一端與第一加載物連接，位于第一壓カ加載板和第一導(dǎo)向輪之間的拉繩與第一油缸的活塞桿平行； 所述豎直方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)包括活塞桿豎直設(shè)置的第二油缸、設(shè)置于第二油缸的活塞桿端部向試件傳力的第二傳載裝置、用于向第二油缸活塞桿傳遞壓カ的第二壓カ加載板、設(shè)置于第二壓カ加載板上的第二加載物和設(shè)置于底座上的第二支架，第二油缸和第二壓カ加載板設(shè)置于第二支架上；第二支架包括豎直設(shè)置的第二導(dǎo)向桿，第二壓カ加載板和第二導(dǎo)向桿單自由度滑動配合； 所述蠕變數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)包括用于檢測試件應(yīng)カ的應(yīng)カ傳感器、用于檢測試件應(yīng)變的應(yīng)變檢測器、數(shù)據(jù)采集器和微機(jī)，應(yīng)カ傳感器和應(yīng)變檢測器將檢測數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器將獲得的數(shù)據(jù)輸入微機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能真三軸巖石蠕變儀，其特征在于所述水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)還包括用于驅(qū)動第一傳載裝置移動的水平拉應(yīng)カ加載系統(tǒng)，所述水平拉應(yīng)カ加載系統(tǒng)包括第三加載物、第二導(dǎo)向輪和由定滑輪、動滑輪、以及拉繩組成的第二滑輪組，所述第二滑輪組的拉繩的一端通過第二導(dǎo)向輪后固定于第一傳載裝置上、拉繩的另一端與第三加載物連接，位于第一傳載裝置和第二導(dǎo)向輪之間的拉繩與第一油缸的活塞桿平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的多功能真三軸巖石蠕變儀，其特征在于所述水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)還包括缸徑小于第一油缸的第三油缸，第三油缸的油腔和第一油缸的油腔相通，第一壓カ加載板和第三油缸的活塞桿連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能真三軸巖石蠕變儀，其特征在于所述豎直方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)還包括缸徑小于第二油缸的第四油缸，第四油缸的油腔和第二油缸的油腔相通，第二壓カ加載板和第四油缸的活塞桿連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能真三軸巖石蠕變儀，其特征在于所述應(yīng)變檢測器為檢測第一傳載裝置和第二傳載裝置位移的電子千分表或位移傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能真三軸巖石蠕變儀，其特征在于所述第一傳載裝置為與第一油缸活塞桿垂直的第一傳載板；第二傳載裝置為與第二油缸活塞桿垂直的第二傳載板。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能真三軸巖石蠕變儀，其特征在于所述第一傳載裝置包括與第一油缸活塞桿垂直的第一傳載板和與第一傳載板可拆卸式連接的試件連接板I，所述試件連接板I和第一傳載板平行分離設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多功能真三軸巖石蠕變儀，其特征在于所述第一壓カ加載板上固定設(shè)置有第一直線軸承，第一壓カ加載板通過第一直線軸承和第一導(dǎo)向桿單自由度滑動配合；所述第二壓カ加載板上固定設(shè)置有第二直線軸承，第二壓カ加載板通過第二直線軸承和第二導(dǎo)向桿單自由度滑動配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多功能真三軸巖石蠕變儀，其特征在于所述第二導(dǎo)向桿上還設(shè)置有緩沖套，緩沖套位于第二壓カ加 載板的下方。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多功能真三軸巖石蠕變儀，其特征在于所述試件安裝座包括與水平方向應(yīng)カ加載系統(tǒng)對應(yīng)設(shè)置的承載組件，承載組件包括固定設(shè)置于底座上的受カ板、設(shè)置于受カ板上的水平傳カ桿和與水平傳カ桿可拆卸式連接的試件連接板II。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能真三軸巖石蠕變儀，包括底座、設(shè)置于底座上的試件安裝座、兩組結(jié)構(gòu)相同的水平方向應(yīng)力加載系統(tǒng)、豎直方向應(yīng)力加載系統(tǒng)和蠕變數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)；本發(fā)明不僅可以進(jìn)行單軸拉、壓蠕變實(shí)驗(yàn)，還可進(jìn)行較真實(shí)地模擬自然地質(zhì)巖體、工程巖體三維受力狀態(tài)和加卸載應(yīng)力路徑的真三軸壓縮、拉壓組合蠕變和卸荷-蠕變實(shí)驗(yàn)，以及持續(xù)卸荷至巖石的一個或兩個方向受拉應(yīng)力狀態(tài)；實(shí)驗(yàn)功能更全面、實(shí)用性更強(qiáng)，而且實(shí)現(xiàn)了拉壓組合蠕變和壓拉應(yīng)力平穩(wěn)轉(zhuǎn)換的卸荷-蠕變實(shí)驗(yàn)。且其拉壓力加載系統(tǒng)能提供足夠大的拉壓力以滿足絕大多數(shù)巖石等材料的蠕變實(shí)驗(yàn)要求；還能提供長時恒定的荷載。還具有結(jié)構(gòu)較為簡單、實(shí)驗(yàn)過程中基本不耗能源，實(shí)驗(yàn)成本低等特點(diǎn)。
文檔編號G01N3/28GK102621012SQ20121009524
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者岑奪豐, 張永興, 楊超, 黃達(dá) 申請人:重慶大學(xué)