CN103308363A - 岩体制样变形测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种岩体制样变形测试方法，一、岩体制样：制作一个与坑道钻机钻杆连接的组合磨平钻头；安装坑道钻机，通过组合磨平钻头主磨盘定位凸尖进行制样的定位，启动坑道钻机进行岩体变形试验样品的制样；二、岩体变形测试：制作轨道车，在轨道车上间隔设置两根传力柱；在两传力柱一端固定承压板，另一端分别连接支撑板作为测试用反力支座；拆卸坑道钻机及钻杆安装轨道车，将承压板的凸台尖与岩体变形试样面上的凹点对准，然后安装变形测试用的百分表及测量装置进行岩体变形测试。本发明优点在于实现岩体制样测试机械化，缩短了试验周期；制样完成之后可在短时间内完成制样与变形测试的快速更换，方便快捷，大大节省了试验准备时间。

Description

岩体制样变形测试方法
技术领域
本发明涉及岩土工程领域，尤其是涉及岩体制样变形测试方法。
背景技术
岩体变形试验在岩土工程的设计和施工中必不可少。目前国内开展岩体变形试验，存在以下不足：1、测试样品制样主要依靠人工，一般熟练工需要15-18个工作日，制备时间长，费用高，制备样品的质量（样品起伏差不超过5mm）也基本不能保证；2、变形测试时，需要在岩洞壁或岩洞顶开凿反力后座，然后对反力后座浇筑砂浆并进行养护，同样存在耗时长的问题；3、使用最为广泛的承压板法岩体变形测试，设备较为笨重，设备安装耗费人力和大量时间，而目前，大多工程对试验周期有较高的要求。
发明内容
本发明目的在于提供一种试验周期短、工作效率高的岩体制样变形测试方法。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述的岩体制样变形测试方法，按照下述步骤进行：
第一步、岩体制样：
a、制作一个与坑道钻机钻杆连接的组合磨平钻头：
所述组合磨平钻头由两台阶圆柱体结构的主磨盘、和转动设置在所述主磨盘第一阶圆柱体台面上的副磨盘构成；在主磨盘、副磨盘的盘面上开设用于与钻杆内流道相连通的出水孔，在主磨盘第二阶圆柱体台面中部设置定位凸尖；
b、在岩洞内铺设轨道，安装坑道钻机，然后连接钻杆、组合磨平钻头，通过组合磨平钻头主磨盘的定位凸尖进行制样的定位，然后启动坑道钻机进行岩体变形试验样品的制样；
第二步、岩体变形测试：
a、制作轨道车，在所述轨道车上水平间隔设置两根传力柱；在所述两传力柱的一端固定承压板，所述承压板中部设置有与设置在主磨盘第二阶圆柱体台面中部定位凸尖相适应的凸台尖，在两传力柱的另一端分别通过球铰接头连接支撑板作为测试用反力支座，所述两支撑板的支撑板面为粗糙面；
b、拆卸坑道钻机及钻杆、组合磨平钻头；安装轨道车，将承压板的凸台尖与岩体变形试样面上的凹点对准，然后安装变形测试用的百分表及测量装置，即可进行岩体变形测试。
为提高对岩面的制样磨平效率，在所述主磨盘第二阶圆柱体台面上和副磨盘盘面上均固定有合金条；主磨盘第二阶圆柱体台面和副磨盘盘面位于同一平面。
本发明优点在于本发明优点主要体现在以下几方面：
1、实现岩体制样测试机械化，不再使用人工制样，节省人力，缩短试验周期至少12-14天以上；组合磨平钻头一方面使岩体试样表面光滑，满足起伏差要求（可控制在≦0.5mm）；组合磨平钻头设置定位凸尖，使得变形试验受力中心定位准确。
2、两传力柱的一端分别通过球铰接头连接支撑板，因此不需要在洞壁或洞顶开凿反力后座，解决了反力后座混凝土强度不足和养护时间长等问题。
3、制样完成之后，即可以在短时间内完成制样与变形测试的快速更换，方便快捷，大大节省了试验准备时间。
附图说明
图1是本发明所述制样用坑道钻机的结构示意图。
图2是本发明所述组合磨平钻头的结构示意图。
图3是图2的左视结构示意图。
图4是本发明所述变形测试装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1-4所示，本发明所述的岩体制样变形测试方法，按照下述步骤进行：
第一步、岩体制样：
a、制作一个与坑道钻机1钻杆2连接的组合磨平钻头3：
所述组合磨平钻头3由两台阶圆柱体4、5结构的主磨盘、和转动设置在所述主磨盘第一阶圆柱体4台面上的副磨盘6构成；在主磨盘、副磨盘6的盘面上开设用于与钻杆2内流道7相连通的出水孔8、9，在主磨盘第二阶圆柱体5台面中部设置定位凸尖10；
b、在岩洞内铺设轨道11，安装坑道钻机1，然后连接钻杆2、组合磨平钻头3，通过组合磨平钻头3主磨盘的定位凸尖10进行岩面制样的定位，然后启动坑道钻机1进行岩体变形试验样品的制样；
第二步、岩体变形测试：
a、制作轨道车12，在所述轨道车12上水平间隔设置两根传力柱13、14；在所述两传力柱13、14的一端固定承压板15，所述承压板15中部设置有与设置在主磨盘第二阶圆柱体5台面中部定位凸尖10形状相适应的凸台尖16，在两传力柱13、14的另一端分别通过球铰接头17连接支撑板18作为测试用反力支座，所述两支撑板18的支撑板面19为粗糙面；
b、拆卸坑道钻机1及钻杆2、组合磨平钻头3；安装轨道车12，将承压板15的凸台尖16与岩体变形试样面上的凹点对准，然后安装变形测试用的百分表及测量装置，即可进行岩体变形测试。
为提高对岩面的制样磨平效率，在所述主磨盘第二阶圆柱体5台面上和副磨盘6盘面上均固定有合金条20、21；主磨盘第二阶圆柱体5台面和副磨盘6盘面位于同一平面。

Claims (2)

1.一种岩体制样变形测试方法，其特征在于：按照下述步骤进行：
第一步、岩体制样：
a、制作一个与坑道钻机（1）钻杆（2）连接的组合磨平钻头（3）：
所述组合磨平钻头（3）由两台阶圆柱体（4、5）结构的主磨盘、和转动设置在所述主磨盘第一阶圆柱体（4）台面上的副磨盘（6）构成；在主磨盘、副磨盘（6）的盘面上开设用于与钻杆（2）内流道（7）相连通的出水孔（8、9），在主磨盘第二阶圆柱体（5）台面中部设置定位凸尖（10）；
b、在岩洞内铺设轨道（11），安装坑道钻机（1），然后连接钻杆（2）、组合磨平钻头（3），通过组合磨平钻头（3）主磨盘的定位凸尖（10）进行制样的定位，然后启动坑道钻机（1）进行岩体变形试验样品的制样；
第二步、岩体变形测试：
a、制作轨道车（12），在所述轨道车（12）上水平间隔设置两根传力柱（13、14）；在所述两传力柱（13、14）的一端固定承压板（15），所述承压板（15）中部设置有与设置在主磨盘第二阶圆柱体（5）台面中部定位凸尖（10）形状相适应的凸台尖（16），在两传力柱（13、14）的另一端分别通过球铰接头（17）连接支撑板（18）作为测试用反力支座，所述两支撑板（18）的支撑板面（19）为粗糙面；
b、拆卸坑道钻机（1）及钻杆（2）、组合磨平钻头（3）；安装轨道车（12），将承压板（15）的凸台尖（16）与岩体变形试样面上的凹点对准，然后安装变形测试用的百分表及测量装置，即可进行岩体变形测试。
2.根据权利要求1所述的岩体制样变形测试方法，其特征在于：在所述主磨盘第二阶圆柱体（5）台面上和副磨盘（6）盘面上均固定有合金条（20、21）；主磨盘第二阶圆柱体（5）台面和副磨盘（6）盘面位于同一平面。
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