【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及巖石力學試驗，具體為一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置。
技術介紹
1、巖石的力學性質是地質工程中的基礎參數，包括其剪切強度、抗壓強度等，傳統的巖石剪切試驗多采用單向加載方式，這雖然可以測定巖石在單一應力方向上的剪切強度，但無法模擬自然界中巖石常常面對的多向應力狀態。此外，現有的多向應力試驗設備通常構造復雜，操作不便，且成本較高。
2、參考公開號cn111175152a的一種三向應力邊界可控的直剪試驗裝置及測試方法，通過由上下設置的上剪切盒和下剪切盒構成的剪切盒、外力加載系統、側壓控制系統、固定裝置和透水機構的有機組合而成，如上述專利所述，現有巖石三向應力柱面剪切試驗裝置使用時，難以有效地模擬巖石在自然狀態下經受的多向壓力環境，進而影響檢測精度，并且檢測完畢后，難以有效回收剪切脫落的巖石，且滯留在固定座內的巖石試樣、導向塊，進而影響檢測效率。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，解決了裝置難以有效模擬巖石在自然狀態下經受的多向壓力環境，進而影響檢測精度等問題。
2、為實現以上目的，本專利技術通過以下技術方案予以實現：一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，包括支撐殼，所述支撐殼連接有用于巖石三向應力柱面剪切試驗的剪切件，所述剪切件包括：
3、測試件，安裝在支撐殼上側用于試驗測試，所述測試件包括安裝在支撐殼頂部的固定座，所述固定座內下側放置有巖石試樣，所述固定座的后側及右側均安裝有液壓千斤頂
4、調節件，安裝在支撐殼內用于剪切巖石的承接及巖石試樣、加載導向器的頂出，所述調節件包括設置于支撐殼底部的電機，所述支撐殼內中部垂直轉動連接有由電機驅動的螺桿，所述螺桿螺紋連接有伸長架，所述支撐殼內側安裝有與伸長架垂直滑動連接的限位桿，所述伸長架頂部靠近固定座下端安裝有為下落剪切巖石提供緩沖的緩沖件，所述固定座頂部中端對應正八棱柱剪切頭垂直貫通設置有剪切位移孔；
5、分離件，安裝在支撐殼內左側用于促進緩沖件上剪切巖石脫落；
6、回收箱，設置在支撐殼右側用于回收剪切巖石且內置軟質海綿。
7、優選的，所述測試件還包括設置于固定座邊緣上側的數組微型氣缸，所述微型氣缸伸長側固定連接有與固定座內端滑動連接的定位塊，所述巖石試樣邊緣對應定位塊設有定位槽。
8、優選的，所述固定座內對應巖石試樣、導向塊垂直設有方形槽，所述加載板與固定座內端滑動連接，所述固定座內側邊緣對應加載板設有收納槽。
9、優選的，所述導向槽為八棱槽，組所正八棱柱剪切頭界面外接圓直徑小于剪切位移孔直徑。
10、優選的，所述電機為伺服電機且上側輸出端與螺桿同軸固定連接，所述伸長架邊緣設有與限位桿滑動連接的圓槽。
11、優選的，所述緩沖件包括與伸長架頂部固定連接的連接板，所述連接板上側兩端均垂直滑動連接有活動桿，兩組所述活動桿頂部均安裝有緩沖板，所述緩沖板底部安裝有與連接板上端固定連接的彈簧，所述活動桿底部靠近連接板下側安裝有擋塊，所述緩沖板為直徑與剪切位移孔直徑相同的圓板。
12、優選的，所述彈簧設置于活動桿外側，所述緩沖板表面套設有橡膠墊圈，所述連接板為直徑小于緩沖板的圓板。
13、優選的，所述分離件包括安裝在支撐殼內側左端的支撐框，所述支撐框頂部水平設置有電動推桿，所述電動推桿右側伸長端安裝有推板，所述調節件位于分離件與回收箱之間。
14、有益效果
15、本專利技術提供了一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置。與現有技術相比具備以下有益效果：
16、（1）、該巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，通過在裝置內設置測試件與調節件，讓支撐殼、固定座、液壓千斤頂、加載板、導向塊、滾珠、正八棱柱剪切頭彼此配合，對巖石試樣進行壓剪，測試結果非單一平面剪切破壞，水平兩向應力由側壓加載系統產生，豎向應力由正八棱柱剪切頭擠壓產生，為柱面直剪破壞，模擬自然狀態下巖石所承受的復雜應力環境，這種模擬比傳統的單向加載方式更接近自然界巖石的實際應力條件，試驗比傳統試驗方式更能評估工程實際非平面剪切破壞，從而可以提供更為準確的數據，用于工程設計和地質評估，讓電機、螺桿、伸長架、限位桿、緩沖件彼此配合，便于對剪切巖石進行承接與高度調節，并讓分離件將剪切巖石掃入回收箱內，最終通過對緩沖件高度調節，將試驗完畢的巖石試樣、導向塊定出，以便于使用者取走，進而提高檢測效率。
17、（2）、該巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，通過在裝置內設置緩沖件，巖石試樣被剪切后，其脫落的剪切巖石經剪切位移孔落至緩沖件內的緩沖板上，緩沖板、活動桿、擋塊在剪切巖石重力及下墜沖力的作用下下移并對彈簧壓縮，被壓縮的彈簧為活動桿、緩沖板、擋塊、剪切巖石提供緩沖，防止剪切巖石與巖石試樣脫離后下墜沖力過大對部件造成損傷。
18、（3）、該巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，通過在裝置內設置分離件，待剪切巖石移動至剪切位移孔下側后，關閉電機，啟動電動推桿，電動推桿帶動推板向右移動，最終推板將緩沖板上的剪切巖石推入回收箱內，避免影響后續頂出巖石試樣和導向塊，回收箱內的下側的軟質海綿為剪切巖石提供緩沖，起到回收作用。
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1.一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，包括支撐殼，其特征在于：所述支撐殼連接有用于巖石三向應力柱面剪切試驗的剪切件，所述剪切件包括：
2.根據權利要求1所述的一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，其特征在于：所述測試件還包括設置于固定座邊緣上側的數組微型氣缸，所述微型氣缸伸長側固定連接有與固定座內端滑動連接的定位塊，所述巖石試樣邊緣對應定位塊設有定位槽。
3.根據權利要求1所述的一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，其特征在于：所述固定座內對應巖石試樣、導向塊垂直設有方形槽，所述加載板與固定座內端滑動連接，所述固定座內側邊緣對應加載板設有收納槽。
4.根據權利要求1所述的一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，其特征在于：所述導向槽為八棱槽，組所正八棱柱剪切頭界面外接圓直徑小于剪切位移孔直徑。
5.根據權利要求1所述的一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，其特征在于：所述電機為伺服電機且上側輸出端與螺桿同軸固定連接，所述伸長架邊緣設有與限位桿滑動連接的圓槽。
6.根據權利要求1所述的一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，其特征在于：所述緩沖件
7.根據權利要求6所述的一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，其特征在于：所述彈簧設置于活動桿外側，所述緩沖板表面套設有橡膠墊圈，所述連接板為直徑小于緩沖板的圓板。
8.根據權利要求7所述的一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，其特征在于：所述分離件包括安裝在支撐殼內側左端的支撐框，所述支撐框頂部水平設置有電動推桿，所述電動推桿右側伸長端安裝有推板，所述調節件位于分離件與回收箱之間。
...【技術特征摘要】
1.一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，包括支撐殼，其特征在于：所述支撐殼連接有用于巖石三向應力柱面剪切試驗的剪切件，所述剪切件包括：
2.根據權利要求1所述的一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，其特征在于：所述測試件還包括設置于固定座邊緣上側的數組微型氣缸，所述微型氣缸伸長側固定連接有與固定座內端滑動連接的定位塊，所述巖石試樣邊緣對應定位塊設有定位槽。
3.根據權利要求1所述的一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，其特征在于：所述固定座內對應巖石試樣、導向塊垂直設有方形槽，所述加載板與固定座內端滑動連接，所述固定座內側邊緣對應加載板設有收納槽。
4.根據權利要求1所述的一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，其特征在于：所述導向槽為八棱槽，組所正八棱柱剪切頭界面外接圓直徑小于剪切位移孔直徑。
5.根據權利要求1所述的一種巖石三向應力柱面剪切試驗裝置，其特征在于：所述電機為伺...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫淼，
申請(專利權)人：山西潞安集團左權阜生煤業有限公司，
類型：發明
國別省市：
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