[发明专利]真三轴加卸载岩石应力松弛试验装置及试验方法

权利要求书

1.真三轴加卸载岩石应力松弛试验装置，包括承载框架（1）和设置在承载框架（1）上的增压装置，承载框架（1）中部安装有试样（7），其特征在于：所述的增压装置包括竖向增压装置、水平横向增压装置和水平纵向增压装置，分别独立的对试样（7）施加竖向、水平横向和水平纵向方向的载荷；竖向增压装置、水平横向增压装置和水平纵向增压装置分别通过无线压力变送器与上位机相连接，并将压力信号实时上传至上位机；还设置有与上位机相连的超声波监测装置和摄像装置，超声波监测装置包括超声波监测探头（9）和非金属超声波检测仪，超声波监测探头（9）设置在加载板中部的开孔内并通过支撑在增压装置上的弹簧压紧。

2.根据权利要求1所述的真三轴加卸载岩石应力松弛试验装置，其特征在于：所述的承载框架（1）包括固定承载框架（101）和部分安装在固定承载框架（101）内的活动承载框架（102）；所述竖向增压装置安装在固定承载框架（101）顶部，所述水平横向增压装置安装在固定承载框架（101）的横向两侧，所述水平纵向增压装置安装在活动承载框架（102）的纵向两侧。

3.根据权利要求2所述的真三轴加卸载岩石应力松弛试验装置，其特征在于：所述的固定承载框架（101）为前后两侧开口的矩形桶；所述活动承载框架（102）包括前后两侧的承载板和前后承载板之间的连接横梁，活动承载框架（102）底部固定有支撑底板（103），活动承载框架（102）通过支撑底板（103）固定在固定承载框架（101）上。

4.根据权利要求1所述的真三轴加卸载岩石应力松弛试验装置，其特征在于：还设置有超声波监测装置，对所述试样（7）进行超声波实时监测。

5.根据权利要求1所述的真三轴加卸载岩石应力松弛试验装置，其特征在于：所述的竖向增压装置包括竖向液压千斤顶（2）和手动液压泵。

6.根据权利要求1所述的真三轴加卸载岩石应力松弛试验装置，其特征在于：所述的水平横向增压装置包括两个水平横向液压千斤顶（4）和手动液压泵，两个水平横向液压千斤顶（4）分别设置在所述的承载框架（1）的左右两侧；水平横向液压千斤顶（4）与手动液压泵一一对应。

7.根据权利要求1所述的真三轴加卸载岩石应力松弛试验装置，其特征在于：所述的水平纵向增压装置包括两个水平纵向液压千斤顶（6）和手动液压泵，两个水平纵向液压千斤顶（6）分别设置在所述的承载框架（1）的前后两侧；水平纵向液压千斤顶（6）与手动液压泵一一对应。

8.一种利用权利要求1~7任一项所述的真三轴加卸载岩石应力松弛试验装置的试验方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤a，放置试样（7）在承载框架（1）中部；

步骤b，放置加载板到试样（7）的侧面和顶面；

步骤c，上位机和压力变送器实时通信，对试样（7）受到的压力实时监测；

步骤d，水平横向增压装置增压至预定载荷；

步骤e，水平纵向增压装置增压至预定载荷；

步骤f，竖向增压装置增压至预定载荷；

步骤g，水平纵向增压装置撤除载荷；

步骤h，预定时间内试样（7）的位移载荷不变，检测记录全程的压力数据；

步骤i，上位机分析监测到的压力随时间的变化关系，绘制应力-时间曲线。

9.根据权利要求8所述的试验方法，其特征在于：步骤a中所述的试样（7）底部与承载框架（1）之间设有垫板（8）以调整试样（7）的高度。

10.根据权利要求8所述的试验方法，其特征在于：所述的水平横向增压装置包括两个水平横向液压千斤顶（4）和手动液压泵，两个水平横向液压千斤顶（4）分别设置在所述的承载框架（1）的左右两侧；

步骤g中所述的撤除载荷的具体方法是撤除水平横向增压装置左侧的水平横向液压千斤顶（4）上的载荷。