[实用新型]用于圆形结构面试样的岩石结构面直剪仪平面剪切头配套装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于圆形岩石结构面试样的岩石结构面直剪仪平面剪切头配套装置，适用于圆形岩石结构面试样直剪试验。本实用新型属于工程技术领域。

背景技术

直剪试验是获得岩石结构面抗剪强度力学指标的主要试验手段。由于现有岩石结构面直剪仪的剪切头是平面的，因此，常规岩石结构面直剪仪主要适用于平面形状为方形或者矩形的岩石结构面，而对于外形为圆形结构面试样却无法利用现有剪切头侧面为平面的岩石结构面直剪仪进行直剪试验。为了测试圆形结构面试样抗剪强度，常规做法是采用切割机把圆形结构面试样切割成方形或者矩形才能用于常规的具有平面剪切头的岩石结构面直剪仪，这样处理不但费用大、工期长、操作困难，而且由于结构面具有各向异性特性，方形或者矩形结构面只能测试与试样外侧面相平行或者垂直方向的抗剪强度，而无法获得结构面各个方向的抗剪强度，因此也就无法得到岩石结构面抗剪强度的各向异性特性，也就不能得到岩体结构面最薄弱的滑移方向。

发明内容

为了解决现有具有平面剪切头的岩石结构面直剪仪只能测试外形为方形或者矩形结构面的抗剪强度，而无法测定平面形状为圆形结构面抗剪强度的不足，本实用新型提供了一种用于圆形结构面试样的平面剪切头配套装置，该装置与岩石结构面直剪仪的平面剪切头相匹配，能解决利用现有常规岩石结构面直剪仪进行圆形结构面试样的抗剪强度直剪试验，不但可以测试多种尺度(100mm-1000mm)的圆形结构面试样，而且具有操作方便、费用低、速度快、测试结果精度高的特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于圆形结构面试样的岩石结构面直剪仪平面剪切头配套装置，所述岩石结构面直剪仪包括平面剪切头和剪切油缸，所述剪切油缸的动作端上安装所述平面剪切头，所述直剪仪平面剪切头配套装置包括方形固定框架和紧固装置，所述方形固定框架包括下层方形固定框和上层方形固定框，所述下层方形固定框位于上层方形固定框的上方且相互固定连接，所述上层固定框和下层固定框的内部为用于放置待测试圆形岩石结构面试样的工位空腔；所述上层方形固定框的四边的中间位置开有螺栓孔，所述紧固装置为紧固螺栓，所述紧固螺栓穿过所述螺栓孔支撑在待测试圆形岩石结构面试样上。

进一步，所述上层方形固定框的四个角上也开有螺栓孔。螺栓孔位于上层方形固定框的内部，螺栓长度可根据圆形岩石结构面试样的大小进行合理选择。

本实用新型的有益效果主要表现在：本实用新型给出了圆形结构面试样的岩石结构面直剪仪平面剪切头配套装置，能够配合直剪仪的平面剪切头测试系列多尺度圆形岩石结构面试样的抗剪强度。该配套装置及直剪试验方法具有如下优点：(1)操作方便、成本低、工期短；(2)可测试的圆形结构面试样的尺寸范围为100mm～1000mm；(3)只需要转动结构面方向，就可测试结构面抗剪强度的各向异性特性，而该装置无需制样位置变换，试验结果精度高。

附图说明

图1是用于圆形结构面试样的平面剪切头配套装置的结构图。

图2是图1的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1和图2，一种用于圆形岩石结构面试样的岩石结构面直剪仪平面剪切头配套装置，所述岩石结构面直剪仪包括平面剪切头5和剪切油缸6，所述剪切油缸6的动作端上安装所述平面剪切头5，所述直剪仪平面剪切头配套装置包括方形固定框架和紧固装置，所述方形固定框架包括下层方形固定框1和上层方形固定框2，所述下层方形固定框1位于上层方形固定框2的下方且相互固定连接，所述上层固定框2和下层固定框1的内部为用于放置待测试圆形岩石结构面试样7的工位空腔；所述上层方形固定框2的四边的中间位置开有螺栓孔3，所述紧固装置为紧固螺栓4，所述紧固螺栓4穿过所述螺栓孔3支撑在待测试圆形岩石结构面试样7上。

进一步，所述上层方形固定框2的四个角上也开有螺栓孔。螺栓孔位于上层方形固定框的内部，螺栓的长度可根据圆形岩石结构面试样的大小进行合理选择。

上下层方形固定框通过焊接固定在一起，也可以采用其他固定方式。

本实施例实现的圆形岩石结构面试样的直剪试验方法，所述方法包括以下步骤：

(a)选择要测试的设定尺寸的圆形岩石结构面试样7；

(b)测量直剪仪平面剪切头5的高度，并在岩石结构面试样的相同高度位置处做标记；

(c)利用起吊装置把上层方形固定框2和下层方形固定框1从岩石结构面试样顶部放置于(b)中试样外侧的标记处；