[发明专利]一种能测出岩孔切向应变的套筒装置的制作方法

说明书

本发明公开了一种能测出岩孔切向应变的套筒装置的制作方法。包括：第一步：分别加工出套筒上盖、套筒下盖、轴芯；第二步：根据套筒上盖、套筒下盖、轴芯组装后的尺寸裁剪出硅胶套筒；第三步：将柔性应变片粘接在硅胶套筒中部的内壁上，将柔性应变片的导线穿过中空螺栓，中空螺栓内部采用环氧树脂灌封；第四步：将套筒上盖与轴芯的上端通过螺纹配合组装，两者的结合处采用聚氨酯填筑，形成密封；第五步：从轴芯下端套入硅胶套筒，中空螺栓的螺杆端从导线孔穿出后用螺母锁紧，再将套筒下盖与轴芯的下端通过螺纹配合组装；第六步：将硅胶套筒两端与套筒上盖、套筒下盖之间密封，使套筒上盖、套筒下盖、轴芯、硅胶套筒之间围合成油腔。

技术领域

本发明涉及岩样试验技术领域，特别是涉及一种能测出岩孔切向应变的套筒装置的制作方法。

背景技术

岩体边坡、基坑、洞室工程中伴随着开挖、卸载，岩石往往经历压应力到拉应力的受力过程转换，这就需要通过实验得到岩石压-拉力学性质。目前岩石压-拉力学性质试验研究存在着两个方面的问题：其一、绝大部分试验岩样取自竖向钻孔，采用岩石单轴压-拉试验得的是岩石竖向的压-拉力学性质，而与边坡、基坑开挖变形直接相关的是岩石水平方向的压-拉力学性质；其二，岩石单轴拉伸、岩石压-拉试验不易开展。

2016.07，申请人申报实用新型专利《一种能测出岩孔切向应变的套筒装置》，专利号ZL201620142048.0，将硅胶套筒放入岩石钻孔内，向套筒内注入液压，在液压作用下硅胶套筒发生膨胀并对岩孔壁作用均布压力，岩孔壁将发生由压到拉的变化，测出胀裂过程中岩孔壁切向应变，即可快捷地得到岩石压-拉过程中应力应变曲线，由于钻孔是竖向，测试出的孔壁切向应力应变曲线反应的是岩石水平方向的压-拉变形特征。采用该套筒开展岩石压-拉力学性质试验无疑具有很大的工程价值。

然而，制作该套筒有较大的难度，其要求：1)硅胶套筒内壁需要先安装用于应变测试的柔性应变片；2)套筒内部需要承受10MPa的油压；3)所选用的套筒胶不能太硬，否则不能有效发生变形，对岩孔壁施加均布压力；4)为保存套筒能顺利放入岩孔，套筒外径需小于岩石钻孔孔径2-3mm。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能测出岩孔切向应变的套筒装置的制作方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种能测出岩孔切向应变的套筒装置的制作方法，包括以下步骤：

分别加工出套筒上盖、套筒下盖、轴芯，其中，所述套筒上盖的中心部加工有轴向通孔用于与轴芯配合，所述套筒上盖上加工有导线孔，所述导线孔位于轴向通孔的一侧，所述套筒下盖的中心部加工有轴向盲孔用于与轴芯配合，所述轴芯的上端加工有注油孔；

根据套筒上盖、套筒下盖、轴芯组装后的尺寸裁剪出硅胶套筒；

将柔性应变片粘接在硅胶套筒中部的内壁上，将柔性应变片的导线穿过中空螺栓，中空螺栓内部采用环氧树脂灌封；

将套筒上盖与轴芯的上端通过螺纹配合组装，两者的结合处采用聚氨酯填筑，形成密封；

从轴芯下端套入硅胶套筒，中空螺栓的螺杆端从导线孔穿出后用螺母锁紧，再将套筒下盖与轴芯的下端通过螺纹配合组装；

将硅胶套筒两端与套筒上盖、套筒下盖之间密封，使套筒上盖、套筒下盖、轴芯、硅胶套筒之间围合成油腔。

优选地，所述注油孔包括轴向段、斜向段，所述轴向段与轴芯同轴，且孔径较大，用于注油，所述斜向段孔径较小，且直接与油腔连通。

优选地，所述套筒上盖、套筒下盖的外周面均呈阶梯型，所述套筒上盖、套筒下盖与轴芯相邻的一端为大径段，所述套筒上盖、套筒下盖背向轴芯相邻的一端为小径段。

优选地，所述硅胶套筒的两端分别采用尼龙扎带扎紧，尼龙扎带的位置对应套筒上盖、套筒下盖的小径段。