[发明专利]一种模拟水流挤压的河岸岩石结构面剪切强度测试装置

说明书

本发明提供一种模拟水流挤压的河岸岩石结构面剪切强度测试装置，涉及岩石强度测试设备领域，该模拟水流挤压的河岸岩石结构面剪切强度测试装置，包括缸体，所述缸体下端呈球形，缸体上方设有顶盖，缸体上端开设有内螺纹，顶盖底部开设有外螺纹，缸体与顶盖螺纹连接，所述顶盖底部绕中心轴线等角度焊接有多个夹板。该模拟水流挤压的河岸岩石结构面剪切强度测试装置，通过马达、链条、大齿轮、小齿轮配合，令螺杆旋转将圆柱从定位筒内推出。实现对岩石挤压的目的。通过将岩石浸入水中，电机以及电推杆带动整个缸体摇晃，从而令缸体内的水对岩石进行撞击，实现模拟河流撞击岩石的场景。从而达到对河岸岩石块的受剪切强度进行测试的效果。

技术领域

本发明涉及岩石强度测试设备技术领域，具体为一种模拟水流挤压的河岸岩石结构面剪切强度测试装置。

背景技术

天然结构面的几何形态往往具有方向依赖性，而大量研究表明结构面的剪切强度特征受其表面几何形态的影响，结构面的剪切强度往往呈现出一定的各向异性，这也使得工程岩体的失稳破坏呈现出一定的方向性。例如边坡失稳时往往沿着结构面抗剪力最弱的方向发生滑移。

基于上述，沿河施工过程中需要事先考录河岸岩石的强度，湍急的河流长时间的拍打在岩石，因此岩石遭受水体撞击和侵蚀，岩石节理裂隙中往往存在着高渗透差。岩体的稳定性易受到影响。故存在河岸岩石塌陷造成滑坡的安全隐患。若实现不进行检测，便进行施工容易发生事故，因此需要相应设备对河岸岩石进行检测。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种模拟水流挤压的河岸岩石结构面剪切强度测试装置，解决了上述背景技术中河岸岩石受水体冲击和侵蚀影响，岩体稳定性不佳，未经岩体强度测试在河岸施工容易发生事故的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种模拟水流挤压的河岸岩石结构面剪切强度测试装置，包括缸体，所述缸体下端呈球形，缸体上方设有顶盖，缸体上端开设有内螺纹，顶盖底部开设有外螺纹，缸体与顶盖螺纹连接，所述顶盖底部绕中心轴线等角度焊接有多个夹板，夹板下端延伸至缸体内，所述夹板下端固定安装有定位筒，定位筒一端朝向中心轴线并设有岩石卡位器，岩石位于多个定位筒之间并被岩石卡位器卡住，所述缸体内注有水，水占缸体整体容积的三分之二。

所述顶盖顶部设有驱动组件，驱动组件控制多个岩石卡位器相互靠近对岩石进行挤压，顶盖内壁底部固定安装有摄像头。

优选的，所述定位筒内部中空，定位筒内枢接有螺杆，定位筒内设有圆柱，螺杆一端伸入圆柱内，圆柱与螺杆螺纹连接，所述定位筒、螺杆、圆柱处于同一轴线，所述定位筒内壁上下分别开设有滑槽，圆柱外表面焊接有与滑槽相适配的滑块，螺杆杆身与驱动组件相连。

优选的，所述驱动组件包括大齿轮、链条、马达、小齿轮，所述大齿轮焊接在螺杆杆身，马达镶嵌在顶盖顶部，马达传动轴与小齿轮连接，链条一端穿过定位筒延伸至定位筒内部，大齿轮与小齿轮通过链条传动连接。

优选的，所述顶盖顶部固定安装有拉力检测器，拉力检测器检测端与马达传动轴之间连接有细绳。

优选的，所述岩石卡位器由卡块、卡接片、垫块组成，卡块绕轴线等角度布置，卡块与圆柱焊接，所述卡接片与卡块一一对应，卡接片有具有韧性的铁片制成，卡接片一端穿过卡块与岩石接触弯曲，卡接片另一端存在凸起并与卡块卡住，垫块位于多个卡接片之间，垫块与圆柱固定粘接。

优选的，所述缸体底部设有底座，底座内侧枢接有多个滚珠，滚珠与缸体底部表面接触。

优选的，所述缸体外侧设有框架，框架固定安装有电机，电机位于缸体正上方，电机传动轴竖直朝下，缸体外侧套有橡胶圈，橡胶圈一端固定安装有连接杆，连接杆上端朝远离顶盖方向倾斜，电机传动轴固定安装有电推杆，电推杆下端朝远离顶盖方向倾斜，所述电推杆下端通过螺钉螺纹连接有连接杆。