[发明专利]一种围压率定试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种围压率定试验装置及试验方法，该试验装置包括围压率定舱体、升降部件和橡胶套筒部件，围压率定舱体为中空结构，围压率定舱体中设置有压力腔，橡胶套筒部件和所述压力腔同轴布设，且所述橡胶套筒部件的外侧壁与所述压力腔连通，所述圆柱体岩芯为带有应变计的圆柱体岩芯，升降部件包括安装在所述压力腔内的圆环定位板，圆环定位板沿所述橡胶套筒部件高度方向升降；该试验方法包括以下步骤：一、升降部件的调节；二、圆柱体岩芯和柱塞棒的安装；三、围压试验；四、圆柱体岩芯的力学参数处理。本发明设计合理且成本低，有效地适应不同长度的圆柱体岩芯，从而便于后续分析不同高径比下圆柱体岩芯的力学参数的影响。

技术领域

本发明属于隧道地应力测试用围压率定仪技术领域，尤其是涉及一种围压率定试验装置及试验方法。

背景技术

地应力测量是地下工程岩体稳定性评价及支护结构设计的重要环节。其中空心包体应变计地应力测量，因其具有使用方便，安装简单，效率高、成本低等优点，被广泛采用。在空心包体应变计测量试验过程中，围压率定是配套进行的一种重要试验，用于间接得到岩芯的力学参数，从而便于进一步推导地应力大小。对于隧道探测区域中完整性较好的围岩，一般可以取得理想长度的圆柱体岩芯开展围压率定试验。但是对于隧道探测区域中层理、节理裂隙相对发育的围岩，在空心包体应力解除的过程中所取的圆柱体岩芯长度不足，难以覆盖率定仪橡胶套筒加压范围，因而无法进行围压率定试验。为此，需要突破常规围压率定仪限制，研发一种根据所取的圆柱体岩芯长度进行圆柱体岩芯的力学参数测定，另外便于分析不同高径比下圆柱体岩芯的力学参数的影响，提高圆柱体岩芯试样使用率以及所测数据的准确性。

目前国内外针对空心包体地应力测量配套围压率定仪方面的研究相对较少，如多口径通用型高压围压率定仪，可以模拟深部岩体高地应力环境并获得相关变形参数，但没考虑针对不同高径比岩芯的变形参数测试问题。因此，为了得到不同高径比岩芯的力学参数，模拟尺寸效应对于岩体变形参数的影响，需要研发一种可调节的围压率定试验装置及试验方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种围压率定试验装置，其设计合理且成本低，有效地适应不同长度的圆柱体岩芯，从而便于后续分析不同高径比下圆柱体岩芯的力学参数的影响。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种围压率定试验装置，其特征在于：包括围压率定舱体、设置在所述围压率定舱体内的升降部件和设置在所述围压率定舱体中心位置且供圆柱体岩芯安装的橡胶套筒部件，所述围压率定舱体为中空结构，所述围压率定舱体中设置有压力腔，所述橡胶套筒部件和所述压力腔同轴布设，且所述橡胶套筒部件的外侧壁与所述压力腔连通，所述圆柱体岩芯为带有应变计的圆柱体岩芯；

所述升降部件包括安装在所述压力腔内的圆环定位板，所述圆环定位板套设在所述橡胶套筒部件外，所述圆环定位板沿所述橡胶套筒部件高度方向升降。

上述的一种围压率定试验装置，其特征在于：所述圆环定位板上设置有调节杆，所述调节杆的数量为多个，多个所述调节杆沿圆环定位板边缘圆周方向均布；

所述围压率定舱体的顶部设置有下螺母，所述下螺母上设置有调节螺母，所述调节杆的顶端依次穿过压力腔、下螺母和调节螺母，所述调节杆的顶端伸出调节螺母，所述调节螺母和调节杆螺纹配合连接。

上述的一种围压率定试验装置，其特征在于：所述围压率定舱体包括底板、顶板和设置在底板与顶板之间的中间舱体，所述中间舱体为中空结构，所述底板和顶板的中心位置分别设置有供所述橡胶套筒部件安装的中心通孔；

所述压力腔由中间舱体和所述橡胶套筒部件外侧壁围设成，所述中间舱体上设置有与压力腔连通的注油管。

上述的一种围压率定试验装置，其特征在于：所述中间舱体的底部设置有下底板，所述中间舱体的顶部设置有上顶板，所述上顶板和顶板可拆卸连接，所述下底板和底板可拆卸连接。