[发明专利]隧道围岩结构面抗剪强度试验数据采集装置及测试方法

权利要求书

1.一种隧道围岩结构面抗剪强度试验数据采集装置，其特征在于，包括支撑结构和压力装置(10)，所述支撑结构包括钢架(4)，所述钢架(4)下端通过伸缩机构(3)连接有地锚(1)，且钢架(4)上设置有横梁；所述地锚(1)上设置有膨胀螺栓(2)，且钢架(4)和地锚(1)均与伸缩机构(3)铰接；所述压力装置(10)通过关节轴承与设置在钢架(4)上的滑槽(5)连接，所述关节轴承上设置有蝶形螺栓(6)；所述压力装置(10)上连接有旋转上升器(20)，所述旋转上升器(20)上安装有刀片(15)，所述刀片(15)上设置有刻度线(13)，且旋转上升器(20)和固定刀片(15)之间设置有数显式压力传感器(21)。

2.根据权利要求1所述的隧道围岩结构面抗剪强度试验数据采集装置，其特征在于，所述压力装置(10)为液压千斤顶，所述液压千斤顶通过进油路管道(11)和出油路管道(17)与液压脚踏器(19)构成液压回路；所述进油路管道(11)上依次设置有液压油箱(16)、截止阀(12)和单向阀(18)，所述出油路管道(17)上设置有单向阀(18)。

3.根据权利要求1所述的隧道围岩结构面抗剪强度试验数据采集装置，其特征在于，所述钢架(4)上还设置有与其铰接的辅助支架，所述辅助支架包括辅助伸缩杆(8)，所述辅助伸缩杆(8)上铰接有地锚(1)。

4.根据权利要求1所述的隧道围岩结构面抗剪强度试验数据采集装置，其特征在于，所述钢架(4)为方形框架结构，所述钢架(4)的四只角上均通过伸缩机构(3)连接有地锚(1)，且钢架(4)和地锚(1)均与伸缩机构(3)铰接。

5.根据权利要求4所述的隧道围岩结构面抗剪强度试验数据采集装置，其特征在于，相邻的两个所述伸缩机构(3)之间设置有横梁。

6.根据权利要求1所述的隧道围岩结构面抗剪强度试验数据采集装置，其特征在于，所述钢架(4)上设置有提手(7)。

7.一种权利要求1-6任一所述的隧道围岩结构面抗剪强度试验数据采集装置的测试方法，其包括以下步骤：

S1：将上述采集装置通过地锚(1)固定在待检测的岩体表面(14)上，并调整伸缩机构(3)使钢架(4)上的横梁平行于岩体结构面；

S2：松动关节轴承上的蝶形螺栓(6)，滑动滑槽(5)内的关节轴承，移动压力装置(10)至钢架(4)的中心；

S3：调整伸缩机构(3)和关节轴承以调整刀片(15)与岩体结构面的角度与相对位置，直至刀片(15)的轴面与岩体结构面处于同一平面；之后，调整旋转上升器(20)使刀片(15)接近岩体结构面并旋紧蝶形螺栓(6)；

S4：采用压力装置(10)给刀片(15)施加压力，使得刀片(15)嵌入岩体结构面内，并读取刀片(15)嵌入岩体结构面内的刻度和数显式压力传感器(21)上的数值，记录为一组数据；

S5：读取数值后，压力装置(10)收缩，松动关节轴承上的蝶形螺栓(6)，移动压力装置(10)至不同位置，重复步骤S3～S4，得到多组数据值；

S6：取多组数据的平均值得到检测该岩体结构面抗剪强度实验所需采集的数据值。