CN111238951B - 一种岩石试样块应力场模拟装置 - Google Patents
一种岩石试样块应力场模拟装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111238951B CN111238951B CN202010204573.1A CN202010204573A CN111238951B CN 111238951 B CN111238951 B CN 111238951B CN 202010204573 A CN202010204573 A CN 202010204573A CN 111238951 B CN111238951 B CN 111238951B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- side plates
- plate
- rock
- side plate
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 161
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 76
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 25
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 24
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 20
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 9
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000011160 research Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 3
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
- G01N3/10—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by pneumatic or hydraulic pressure
- G01N3/12—Pressure testing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
一种岩石试样块应力场模拟装置，包括应力组件，所述应力组件包括：一对第一侧板，所述第一侧板相对设置，并且所述第一侧板的端部设有安装通孔；一对第二侧板，所述第二侧板相对设置，并且所述第二侧板的端部穿过所述安装通孔；锁紧螺杆和螺母，所述锁紧螺杆的两端连接于所述一对第一侧板之间和所述一对第二侧板之间至少之一，所述螺母通过螺纹连接于所述锁紧螺杆；加热块，与所述锁紧螺杆接触。上述的岩石试样块应力场模拟装置通过加热块对锁紧螺杆加热使得锁紧螺杆伸长，然后螺母使得第一侧板和/或第二侧板相对移动以对位于石仓内的岩石试样块施加应力场，结构简单、经济实用、便于安装、操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及岩土隧道设备领域，尤其是一种岩石试样块应力场模拟装置。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
赋存于地层中的岩体，尤其是深部岩层中的天然岩体，一方面，由于受到重力、板块运动及地壳收缩等因素的影响，受到地应力作用(俗称围压)，处于地应力场中；另一方面，由于受到地热源、切削热等影响，承受温度载荷作用，处于温度场中。《深部地应力场下煤系岩石力学性质变化规律》、《热力射流温度场及温度应力数值模拟研究》等一系列文献表明，所述地应力场和温度场均影响了岩石自身物理力学性质、岩石破碎/破坏机制等，以及影响了开挖装置的破岩载荷特性、破岩效率和使用寿命等，使得岩体表现出的本构特性与无地应力室温条件下(如实验室环境下制备的普通岩石试样块)的截然不同。《不同温度-应力场下泥岩蠕变特性及本构模型》、《温度和应力耦合作用下砂岩破坏的细观试验研究》、《冻融与荷载耦合作用下岩石损伤模型的研究》、《Experimental study on thethermalcharacteristics of rock at low temperatures》等文献进一步研究表明，地应力场-温度场的耦合作用对岩石的蠕变力学特性、损伤力学特性、断裂力学特性等产生了严重影响，因此，在研究岩石力学与岩土工程学问题时，尤其是涉及诸如大埋深TBM隧道工程中的刀具破岩机理、深部天然气及固体矿产资源的开采开挖机理、水电工程中高坝深埋引水隧洞中边坡稳定等深地工程相关的研究领域时，需要分别考察岩体地应力和温度场的作用以及地应力-温度场耦合作用效应，并应在相应的试验中模拟出岩体所处多场耦合状态，以便得到与天然赋存岩体相接近的物理力学状态。
以模拟岩石地应力场为例，对于深部岩层中的完整天然岩体而言，因其处于三轴地应力状态，可采用传统的真三轴扰动试验台(采用三向液压缸对顶)或三轴岩石物理力学性能测试试验机(通常采用油浴加压)等试验加载装置向岩石试样块施加三轴地应力。以在TBM标准线切割试验台的基础上，开展TBM刀盘刀具破岩实验为例，为了模拟出真实掘进环境下岩石具有的平面地应力场状态，理论上可参考当前现有的两轴岩石物理力学性能测试试验机的地应力场模拟原理，采用两对液压缸对顶的方式向岩石试样块的侧面施加平面地应力；此时，岩石试样块的底部牢固装夹于TBM标准线切割试验台的石仓内，岩石试样块的上表面则留出作为刀具切削表面。然而，由于TBM线切割试验所需岩石试样块的尺寸较大(例如，为了避免岩石试样块尺寸过小引起边界效应，文献《Disc cutting tests inColorado Red Granite:Implications for TBM performance prediction》中采用了1.1×0.8×0.6m的花岗岩试样)，若模拟给定地应力水平，则所需液压缸额定工作压力或液压缸尺寸规格较高，相应地所配置的液压泵站系统更复杂(含高压泵、增压缸等)，并对模拟加载装置的刚强度、系统密封性能和可靠性提出了极高要求，实施成本较高。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种结构简单、便于安装的岩石试样块应力场模拟装置。
一种岩石试样块应力场模拟装置，包括应力组件，所述应力组件包括：
一对第一侧板，所述第一侧板相对设置，并且所述第一侧板的端部设有安装通孔；一对第二侧板，所述第二侧板相对设置，并且所述第二侧板的端部穿过所述安装通孔，使得所述一对第一侧板和所述一对第二侧板形成“回”字形结构，中部具有用于盛放所述岩石试样块的石仓；锁紧螺杆和螺母，所述锁紧螺杆的两端连接于所述一对第一侧板之间和所述一对第二侧板之间至少之一，所述螺母通过螺纹连接于所述锁紧螺杆，并且位于所述第一侧板或者所述第二侧板的外侧；加热块，与所述锁紧螺杆接触，在所述加热块的热量传导至所述锁紧螺杆使得所述锁紧螺杆伸长而旋进所述螺母，在所述锁紧螺杆冷却后收缩以拉紧所述第一侧板和所述第二侧板，使得所述第一侧板和所述第二侧板至少之一向所述岩石试样块施加应力场。
作为优选，所述加热块设有沿所述加热块的长度方向延伸的开口槽和多个加热孔，所述锁紧螺杆嵌入所述开口槽内以将所述加热块固定于所述锁紧螺杆。
作为优选，所述应力组件还包括定位杆，所述定位杆的两端通过螺纹连接于所述一对第一侧板或所述一对第二侧板，使得所述一对第一侧板之间相互平行，以及使得所述一对第二侧板之间相互平行。
作为优选，所述安装通孔沿朝向所述第二侧板的方向设有移动间隙，使得所述第二侧板在所述锁紧螺杆拉紧时相对移动以向所述岩石试样块施加应力场。
一种岩石试样块应力场模拟装置，包括底座，所述底座包括：
底板水平地放置于支撑物上；支撑板沿水平面延伸，所述第一侧板和所述第二侧板承载于所述支撑板；加强筋连接于所述底板和所述支撑板之间。
一种岩石试样块应力场模拟装置，包括上盖组件，所述上盖组件包括：
盖体至少一侧面设有敞口的容腔；加热板设置于所述容腔内；导热板与所述加热板层叠地设于所述容腔内，在所述盖体扣合在所述石仓时，所述加热板通过所述导热板向位于所述石仓内的所述岩石试样块导热以施加温度场。
作为优选，所述上盖组件还包括连接构件，所述连接构件包括：
上盖连接座连接于所述上盖组件的所述盖体；支板连接于所述底座、所述第一侧板或所述第二侧板；连杆的一端铰接于所述上盖连接座，另外一端铰接于所述支板；手柄一端铰接于所述上盖连接座，另外一端铰接于所述支板，并且所述手柄的铰接所述上盖连接座的端部高于所述连杆的连接所述上盖连接座的端部，并且所述手柄的铰接所述支板的端部低于所述连杆的铰接所述支板的端部，使得拉动所述手柄时，所述盖体以所述连杆转动以打开或者闭合所述盖体。
作为优选，所述上盖组件还包括贯通所述盖体、所述加热板和所述导热板的滚刀槽。
所述滚刀机构包括：
移动架连接于所述第一侧板或者所述第二侧板，所述上盖组件覆盖在所述石仓并且移动地连接于所述移动架；刀座连接于所述盖体；所述滚刀的旋转面设有沿圆周方向延伸的刀刃，滚刀转动地连接于所述刀座，并且所述刀刃从所述滚刀槽朝向所述石仓伸出以切割所述石仓内的所述岩石试样块。
所述滚刀机构还包括连接支架、第一连接构件和第二连接件，所述连接支架设有沿水平方向延伸的腰形孔和沿竖直方向延伸的腰形切口，所述第一连接构件穿过所述腰形孔连接于所述盖体以将所述连接支架固定于所述盖体，所述第二连接件穿过所述腰形切口连接于所述刀座以将所述连接支架固定于所述刀座。
作为优选，所述移动架设有多个朝向所述上盖组件方向伸出的万向轮，所述上盖组件通过所述万向轮连接于所述移动架，使得所述滚刀机构沿水平面方向相对所述移动架移动，所述移动架设有固定槽，所述上盖组件嵌入所述固定槽内，以及所述第一侧板和所述第二侧板至少部分伸入所述盖体的容腔内以限制所述盖体在水平面内移动的范围。
相较于现有技术，上述的岩石试样块应力场模拟装置可实现分别施加岩石试样块的应力场和温度场，也可实现了岩石试样块应力场-温度场耦合的施加作用；此外，岩石试样块地应力场模拟装置上部实际为框架结构，不但为岩石试样块温度场模拟装置提供了支架，优化了结构工艺性，便于装配；而且提高了单独使用一种岩石试样块温度场装置的施加效果，更易于保温。本装置结构简单、经济实用、便于安装、操作方便，且满足工程测试精度要求，尤其适用于诸如大埋深隧道环境下TBM(硬岩掘进机)掘进刀具破岩机理、深部煤炭巷道下掘锚机截割头煤岩开挖机理、部分地质构造高应力的特殊国防深地工程中的边坡稳定等深部岩层的研究领域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是岩石试样块应力场模拟装置在实施1中的结构示意图。
图2是底座的结构示意图。
图3是应力组件的结构示意图。
图4是图1中I处的局部放大示意图。
图5是第一侧板的结构示意图。
图6是第二侧板的结构示意图。
图7是加热块的结构示意图
图8是应力组件和底座的结构示意图。
图9是隔热板和水冷机构的结构示意图。
图10是上盖组件和岩石试样块的结构示意图。
图11是上盖组件、岩石试样块和底座的结构示意图。
图12是上盖组件、岩石试样块和底座的俯视图。
图13是图12中A-A处的剖示图。
图14是岩石试样块应力场模拟装置在实施2中的结构示意图(底座未示出)。
图15是应力组件和移动架的结构示意图。
图16是图14中B-B处的剖视图。
图17是图14中II处的局部放大示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
在本发明的各实施例中，为了便于描述而非限制本发明，本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
实施例1
图1是岩石试样块应力场模拟装置在实施1中的结构示意图。如图1所示，该岩石试样块应力场模拟装置包括底座50、应力组件和上盖组件60。应力组件设置于底座50上，用于对底座50上的岩石试样块80施加应力场，上盖组件60覆盖于岩石试样块80的上方，用于对底座50上的岩石试样块80施加温度场。
图2是底座50的结构示意图，如图2所示，所述底座50包括底板51、支撑板52和加强筋53。底板51大体呈板状，水平地放置于支撑物上。支撑板52呈板状并且沿水平面延伸。加强筋53连接于所述底板51和所述支撑板52之间，用于支撑所述支撑板52。使用时，岩石试样块80的下部牢固安装于石仓30内，通过紧固螺钉54将岩石试样块80的下部固定于石仓30内，底座50一般固定在TBM标准线切割试验台的物料仓支撑座(图中未示出)。
图3是应力组件的结构示意图。如图3所示，所述应力组件包括一对第一侧板10，一对第二侧板20、锁紧螺杆40和螺母41、加热块42和定位杆43。所述第一侧板10的端部设有安装通孔11。图4是图1中I处的局部放大示意图。如图4所示，所述安装通孔11沿朝向所述第二侧板20的方向设有移动间隙，使得所述第二侧板20在所述锁紧螺杆40拉紧时相对移动以向所述岩石试样块80施加应力场。同时，移动间隙也可以兼容制造安装误差，同时兼顾满足不同尺寸的岩石试样块80的使用需求，并避免岩石试样块80的四个侧面与第一侧板10和第二侧板20的内侧面相干涉。
图5是第一侧板10的结构示意图，如图1和图5所示，所述第一侧板10和第二侧板20承载于所述支撑板52，并且一对第一侧板10相互平行的相对设置。在一些实施方式中，第一侧板10给岩石试样块80施加地应力时可能会产生弯曲变形，而导致岩石试样块80的边角被压溃。而且，第一侧板10的两端开孔和开切口使得第一侧板10的强度削弱。因此，本实施方式中，第一侧板10采取在如图6所示第二侧板20结构的基础上，对第二侧板20采取“两侧端加厚，以及中部等间距地对称布置有若干条加强筋板12，加强筋板12沿板长方向呈延伸的弧形设置，且其两端均靠近于侧板通过槽11附近”等常规技术手段，以提高第一侧板10的刚度。
图6是第二侧板20的结构示意图，如图1和图6所示，一对第二侧板20相互平行地相对设置，第二侧板20的端部穿过所述安装通孔11且第二侧板20的两端均凸出于所述第一侧板10的外表面，使得所述一对第一侧板10和所述一对第二侧板20形成“回”字形结构，该“回”字形结构中，第一侧板10和第二侧板20相互垂直并且中部中空，形成用于盛放所述岩石试样块80的石仓30。
本实施方式中，所述锁紧螺杆40的数量包括四组，每组包括一条或者多条锁紧螺杆40。为了提高地应力场模拟能力，每组锁紧螺杆40的数量为n，其中，n不小于2。本实施例中，n取值为3。其中两组锁紧螺杆40的两端连接于所述一对第一侧板10并且沿第二侧板20的长度方向延伸，与第二侧板20平行。另外两组锁紧螺杆40的两端连接于所述一对第二侧板20并且沿第一侧板10的长度方向延伸，与第一侧板10平行。所述螺母41通过螺纹连接于所述锁紧螺杆40，并且位于第一侧板10或者第二侧板20的外侧，用于拉紧相对设置的第一侧板10或者相对设置的第二侧板20，即旋动螺母41产生的预紧力将第一侧板10和第二侧4分别与石仓30内的岩石试样块80的四个加载侧面相互紧贴。为了使得预紧力的传动更加均匀且能准确测得锁紧螺杆40产生的预紧力的大小，螺母41与第一侧板10和第二侧板20之间还设有垫片式压力传感器。
图7是加热块42的结构示意图。如图7所示，加热块42与所述锁紧螺杆40接触，在所述加热块42的热量传导至所述锁紧螺杆40使得所述锁紧螺杆40伸长时旋进所述螺母41，使得在所述锁紧螺杆40冷却后收缩以拉紧所述第一侧板10和第二侧板20，使得第一侧板10相向移动沿X轴方向向所述岩石试样块80施加应力场，以及使得第二侧板20相向移动沿Y轴方向向所述岩石试样块80施加应力场。具体的，所述加热块42设有沿所述加热块42的长度方向延伸的开口槽421和多个加热孔422，所述锁紧螺杆40嵌入所述开口槽421内以将所述加热块42固定于所述锁紧螺杆40，从而可以无需拆下锁紧螺杆40便能快速拆下加热块42，同时为了做到加热时加热块42能够可靠附着于锁紧螺杆40上(防止加热块42因自重跌落)。其中，锁紧螺杆40通过开口槽421的孔心距所述侧面边缘的距离(见图7中的尺寸L1)小于锁紧螺杆40通过开口槽421的半径(见图7中的尺寸R1)，并且，锁紧螺杆40通过开口槽421的缺口宽度(见图7中的尺寸w)不小于锁紧螺杆40通过开口槽421的直径。这样，锁紧螺杆40之间可径向通过开口槽421配合的缺口。
所述加热孔422用于安装电热丝以将所述加热块42加热，从而可以将电热丝的热量传递给锁紧螺杆40，直至将所述锁紧螺杆40加热至指定温度。本例中，加热块42的加热孔422的数量不局限于如图7所示的个数，加热块42可以为长方块体状结构，采用导热性良好的材料制成，如碳钢。
本实施方式中，在第一侧板10和第二侧板20与加热块42之间均设置有隔热板44，从而可以防止加热块42产生的热量传递到第一侧板10和第二侧板20，再经由第一侧板10和第二侧板20传递到岩石试样块80而导致岩石试样块80局部受热开裂。为了防止隔热板44过长会对第一侧板10和第二侧板20施加地应力时产生干涉，隔热板44的长度小于第一侧板10和第二侧板20所正对的岩石试样块80的侧面的宽度。为了进一步增加热源(即加热块42)与第一侧板10和第二侧板20的垂直距离，加热块42相对锁紧螺杆40所在的平面(即，每组锁紧螺杆40的轴线形成的平面)不对称，且四个加热块42分别远离第一侧板10和第二侧板20设置。
本实施方式中，所述定位杆43的数量为四组，每组包括一根或者多根定位杆43。为了提高对第一侧板10和一对第二侧板20的刚强度，同时提高地应力场模拟能力，每组包括N根定位杆43，N不小于1。本例中，N取值为2。其中两组定位杆43的两端连接于所述一对相互平行设置第一侧板10的定位孔内，另外两组定位杆43的两端连接于所述一对相互平行设置第二侧板20的定位孔内，使得所述一对第一侧板10之间相互平行，以及使得所述一对第二侧板20之间相互平行，利用所述定位孔与定位杆43的装配精度，来提高螺母41预紧之前第一侧板10和第二侧板20之间的垂直度。
图8是应力组件和底座50的结构示意图。如图8所示，应力组件整体放置在底座50上，并且第一侧板10和第二侧板20的底面放置于底座50的支撑板52上。为了便于在石仓30之上以岩石试样块80作为固定参照，以将第一侧板10、第二侧板20拼装成如图8所示的相互垂直“回”字形框架结构，同时保证在螺母41预紧之前，一对第一侧板10和一对第二侧板20与岩石试样块80的四个侧面保持相对固定的位置，同时使得第一侧板10和第二侧板20均与岩石试样块80的侧面接触，以提高第一侧板10和第二侧板20的垂直度，防止岩石试样块80的边角被压溃。为了装配时不需要人为地托举第一侧板10和第二侧板20，如图8所示，固定支撑板52通过螺钉(未画出)固接于石仓30上，第一侧板10和第二侧板20的下表面与支撑板52接触，使得第一侧板10和第二侧板20可放置于支撑板52上。作为优选，为了可靠且充分地向第一侧板10和第二侧板20施加地应力作用，第一侧板10和第二侧板20的上边缘均高于岩石试样块80的上表面。
在一些实施方式中，隔热板44可以通过水冷降温。图9是隔热板44和水冷机构的结构示意图。如图9所示，为了更好地隔绝温度场和地应力场产生的热量使得破岩实验可能存在相互干涉，将所述隔热板44通过水塔自动装置降温，该水冷装置包括隔热板44、阀门441、水泵42、水槽443、加热器、温度计445。隔热板44和水槽443内注入了水，隔热板44的两端分别连接出一根水管于水槽443底部。其中一根水管连接有阀门441和水泵42，用于为水塔自动装置形成循环水回路提供动力。加热器和温度计445插入水槽443中，用于控制隔热板44和水槽443中的水的温度。上述水塔冷却方式具有明显的优势：不仅能较好的隔绝温度场和地应力场产生的热辐射和热对流以外，而且在锁紧螺杆40热胀冷缩过程中可通过水泵42持续向隔热板44中注入冷水，很大程度上提高了锁紧螺杆40的降温速率。
在需要应力场时，使用步骤如下：
首先，在TBM标准线切割试验台上，完成初步紧固装配，即试验前室温下，利用螺母41将一对第一侧板10和一对第二侧板20初步紧固于裸露出石仓30的岩石试样块80的四个侧面。
然后，加热块42通电后持续加热升温并将温度传递给对应的锁紧螺杆40。当锁紧螺杆40升至给定温度后，所述锁紧螺杆40由于受热膨胀伸长。
接着，再次拧紧螺母41后，加热块42断电停止加热。当所述锁紧螺杆40冷却至室温后，利用所述锁紧螺杆40热胀冷缩产生的内应力，将一对第一侧板10和一对第二侧板20牢牢紧固于岩石试样块80的四个侧面，达到向岩石试样块80施加给定双侧向地应力的目的。
图10是上盖组件60和岩石试样块80的结构示意图。如图10所示，所述上盖组件60用于向石仓30内的岩石试样块80施加温度场，包括盖体61、加热板62、导热板63和连接构件65。所述盖体61至少一侧面设有敞口的容腔611。本实施方式中，所述容腔611设置于盖体61的朝向石仓30的侧面。加热板62大体呈板状，设置有多根电阻加热丝，用于产生热量。导热板63和加热板62层叠地设置于所述容腔611内，使得导热板63可以将加热板62的热量导入石仓30内的岩石试样块80。在所述盖体61扣合在所述石仓30时，所述加热板62通过所述导热板63向位于所述石仓30内的岩石试样块80导热以施加温度场。为了防止加热板62的热量传递到盖体61，再经盖体61传到手柄654，从而影响操作实验，加热板62与盖体61之间还设置有隔热棉盖64。在一些实施方式中，在一对第一侧板10、一对第二侧板20与岩石试样块80之间均匀地填充设置有隔热层81。为了便于装配和调整，一对第一侧板10、一对第二侧板20与岩石试样块80之间均匀地填充设置有隔热层81厚度相等，且所述隔热层81采用石棉材料制成。
为了能准确测得岩石试样块80的实时温度，在岩石试样块80的四角自上而下各钻设有一个小孔，所述小孔中插入热电偶(未画出)。
图11是上盖组件60、岩石试样块80和底座50的结构示意图，图12是上盖组件60、岩石试样块80和底座50的俯视图，图13是图12中A-A处的剖示图。如图11-图13所示，所述连接构件65包括上盖连接座651、支板652、连杆653和手柄654，用于翻转盖体61和位于盖体61的容腔611内的加热板62和导热板63。
所述上盖连接座651连接于所述上盖组件60的盖体61。具体的，上盖连接座651为倒“T”字形柱体，底部固接于盖体61的上表面，连杆653的一端活动地铰接于上盖连接座651的顶部柱体。
所述支板652连接于所述底座50、第一侧板10或第二侧板20。本实施方式中，支板652经两次折弯成三段，三段两两垂直，第一段的安装面与岩石试样块80的侧面平行且保持相对固定，更为具体地，固接于底座50。第二段的一端分别与连杆653的一端(图11为右端)活动地铰接。第三段分别连接第一段和第二段，以提高第二段的牢固度。
所述连杆653的一端铰接于所述上盖连接座651，另外一端铰接于所述支板652。所述手柄654一端铰接于所述上盖连接座651，另外一端铰接于所述支板652。本实施方式中，所述手柄654的铰接所述上盖连接座651的端部高于所述连杆653的连接所述上盖连接座651的端部。为了使得操作手柄654能简单省力地打开盖体61，手柄654的长度小于连杆653，并且所述手柄654的铰接所述支板652的端部低于所述连杆653的铰接所述支板652的端部，使得拉动所述手柄654时，所述盖体61以所述连杆653转动以打开或者闭合所述盖体61。
工作时，在TBM标准线切割试验台上，通过加热板62提供热量作用于岩石试样块80，从而达到向岩石试样块80施加给定温度的目的。
以下详细描述加热块42的加热温度和锁紧螺杆40的伸出长度的计算过程。
利用地质勘探调研、理论计算、数值仿真分析等公知手段，预测获得TBM所在掘进地层的最大地应力σmax；给定螺栓最高许用加热温度Tmax以及实验室环境下的室温T0，则螺栓最大许可温升值ΔTmax为Tmax-T0；给定螺栓选用根数n；根据岩石试样块80侧向长度尺寸L、第一侧板10和第二侧板20的厚度均为t，合理设定螺栓初始长度l；根据岩石试样块80尺寸、第一侧板10和第二侧板20尺寸、以及螺栓在所述第一侧板10和第二侧板20上的安装尺寸，确定所述第一侧板10和第二侧板20与岩石试样块80的接触面积A；结合ΔTmax、n、l和A，计算获得满足最大地应力加载能力、螺栓最高许用加热温度和螺栓许用连接强度的螺栓危险横截面最小许可直径dmin，也即有关实际选用螺栓危险横截面直径d的螺栓综合选用准则。
本实施方式中，选用最为基础的钢材线性热膨胀变形理论来描述dmin的计算推导过程，具体如下：
当螺栓从T0稳定加热至Tmax后的最大伸长量Δlmax可采用下式(1)计算：
Δlmax＝l·α·ΔTmax (1)
式中，α为螺栓的膨胀系数，l为螺栓初始长度，可采用下式(2)进行设计估算：
l＝L+2t+δ (2)
式中，L岩石试样块80侧向长度尺寸；t为第一侧板10和第二侧板20的厚度；δ为螺栓紧固后的预留长度。
由于热涨螺栓冷缩后会使得单根螺栓的横截面面上产生的最大拉应力σtmax采用下式(3)计算：
式中，E为螺栓的弹性模量；其它同上。
选用的n组螺栓冷却收缩时产生的最大拉力Ftmax采用下式(4)计算：
最大拉力Ftmax作用于第一侧板10和第二侧板20上，使得所述第一侧板10和第二侧板20向所夹持的岩石试样块80施加一个侧向地应力σ，其值可采用下式(5)计算：
联立式(1)至式(5)，并令σ＝σmax，可推导获得满足最大地应力加载能力(能够模拟地应力最大值σmax)和螺纹连接杆件最高许用加热温度(不超过螺纹连接杆件最高许用加热温度Tmax)的螺纹连接杆件选用准则，采用下式(6)表示为：
此外，为了保证螺栓的连接强度，单根螺栓的横截面面上产生的最大拉应力σtmax应满足下式(7)：
σtmax≤[σ] (7)
式中，[σ]为螺栓材料的许用应力值，[σ]＝σs/S，其中，σs为螺栓材料的屈服极限。
联立式(4)、式(5)和式(7)，并令σ＝σmax，可推导获得满足螺栓许用连接强度的螺栓选用准则，采用下式(8)表示为：
联立式(6)和式(8)，即可推导获得螺纹连接杆件综合选用准则，采用下式(9)表示为：
合理选用满足式(9)所示螺纹连接杆件综合选用准则的螺纹连接杆件型号规格；根据所选用的螺纹连接杆件型号规格(尤其是实际选用螺纹连接杆件的危险横截面直径d)以及设定的待模拟地应力值σ(σ∈[σmin,σmax])，利用下式(10)计算获得该螺纹连接杆件设定加热温度T：
为了提高本发明一种地应力施加方法的地应力场模拟精度，更为优选，上述提供的岩石试样块80双侧地应力施加方法中应考虑螺纹连接杆件预紧力Ft0对螺纹连接杆件冷却收缩时产生的最大拉力Ftmax的影响，因此式(11)进一步修正为：
同理，式(8)进一步修正为：
因此，式(9)按下式修正为：
同理，式(10)按下式修正为：
实施例2
图14是岩石试样块80应力场模拟装置在实施2中的结构示意图(底座50未示出)。实施例2与实施1的区别在于，实施例2没有设置实施例1中公开的连接构件65，但是实施例2还包括滚刀槽73和滚刀机构70。在实施例2中，所述上盖组件60还包括贯通所述盖体61、加热板62和导热板63的滚刀槽73。所述滚刀机构70包括移动架71、刀座74和滚刀75。
图15是应力组件和移动架71的结构示意图。如图15所示，所述移动架71连接于所述第一侧板10或者第二侧板20，所述上盖组件60覆盖在所述石仓30并且移动地连接于所述移动架71。所述移动架71设有固定槽711和多个朝向所述上盖组件60方向伸出的万向轮72，所述上盖组件60嵌入所述固定槽711内，并且通过所述万向轮72连接于所述移动架71，使得所述滚刀机构70沿水平面方向相对所述移动架71移动。所述第一侧板10和第二侧板20至少部分伸入所述盖体61的容腔611内以限制所述盖体61在水平面内移动的范围，即盖体61的形状呈“凹”型且其外缘的高度比导热板63、加热板62、隔热棉盖64加起来的高度要高，使得导热板63在万向轮72上自由滑动中而不掉落。
图16是图14中B-B处的剖视图，图17是图14中II处的局部放大示意图。如图16和图17所示，所述刀座74连接于所述盖体61。所述滚刀75大体呈圆盘状，旋转面设有沿圆周方向延伸的刀刃。滚刀75转动地连接于所述刀座74，并且刀刃从所述滚刀槽73朝向所述石仓30伸出以切割所述石仓30内的岩石试样块80。具体的，所述滚刀机构70还包括连接支架76、第一连接构件(图中未画出)和第二连接件763，所述连接支架76设有沿水平方向延伸的腰形孔761和沿竖直方向延伸的腰形切口762，所述第一连接构件(与第二连接件763结构相同)穿过所述腰形孔761连接于所述盖体61以将所述连接支架76固定于所述盖体61，所述第二连接件763穿过所述腰形切口762连接于所述刀座74以将所述连接支架76固定于所述刀座74。
为了实现滚刀75对岩石试样块80上表面的任何位置进行切割实验，且导热板63始终覆盖于岩石试样块80的上表面，可以设置导热板63的下表面面积大于岩石试样块80上表面面积的4倍(两者相对应的边长成2倍关系)；相应地，当所述滚刀槽73位于岩石试样块80的正中心时，外露于盖体61的两端的导向槽长度都要大于岩石试样块80相对应长度的一半。而且，为了优化装配工艺性和保温效果，万向轮72与岩石试样块80的上表面持平且与导热板63底面接触，但隔热层81的上表面略低于万向轮72与岩石试样块80的上表面(但未与导热板63接触)。
此外，本实施方式中，考虑到加热板62会出现完全覆盖岩石试样块80的情况，使得加热板62产生的热量影响模拟地应力场，如图16所示，将一对第一侧板10、一对第二侧板20与锁紧螺杆40之间的区域设置有隔热层81。
本实施方式中，温度场的施加时可实现如下两种操作过程：
操作方式一：
首先，TBM标准线切割试验台与石仓30固定，将盖体61移至任意一端尽头，此时滚刀槽73远离岩石试样块80的上方，加热板62将岩石试样块80加热至设定温度。
然后，移动盖体61使得滚刀槽73进入于岩石试样1的上方设定位置，此时迅速将TBM标准线切割试验台的滚刀75的刀刃移动至滚刀槽73内与岩石试样块80接触并下压至设定切深，旋动第二连接件763将腰形切口762将连接支架76与滚刀75的刀座74活动地连接，
最后，启动滚刀75对岩石试样块80进行切割试验。
操作方式二：
重复操作方式1的过程，TBM标准线切割试验台与石仓30固定，将滚刀75移至设定位置和切深，固定所述滚刀75，通过TBM标准线切割试验台带动石仓30沿着设定切割方向移动以达到盘形滚刀75对岩石试样块80进行切割试验的效果。
装置通过上盖柱体16与盘形滚刀75自由随动，可实现任意调节盘形滚刀75的切割间距，同时又能有效防止岩石试样块80在切割过程中温度散失，弥补了实施例三中所述装置的问题。
在实施例1和实施例2中，启动加热板62给岩石试样块80加热，加热到给定温度，待完成上述两者的操作达到实验预先设定的参数条件后，最后将该装置运送至TBM标准线切割试验台上进行后续的破岩实验。
值得补充说明的是，应力场和温度场为单独施加，互不影响，但是两者对于岩石试样块80是耦合作用，实现了岩石试样块80应力场-温度场耦合的施加作用；此外，应力组件为框架结构，不但为岩石试样块80提供了支架，优化了结构工艺性，便于装配；而且提高了单独使用一种岩石试样块温度场装置的施加效果，更易于保温。
上述实施方式涉及的装置在不改变现有TBM(硬岩掘进机)标准线切割试验台结构的条件下，与所述TBM标准线切割试验台石仓30配合使用，用以模拟给定温度场下岩石试样块80双侧地应力场施加状态实验。本装置结构简单、经济实用、便于安装、操作方便，且满足工程测试精度要求，不仅可保证所述一对第一侧板10与所述一对第二侧板20的垂直度，以防止所述岩石试样块80边角被压溃，而且还可避免热源对所述岩石试样块80产生热辐射，以防止所述岩石试样块80局部过热开裂，尤其适用于诸如大埋深隧道环境下TBM(硬岩掘进机)掘进刀具破岩机理、深部煤炭巷道下掘锚机截割头煤岩开挖机理、部分地质构造高应力的特殊国防深地工程中的边坡稳定等深部岩层的研究领域。
在本发明所提供的几个具体实施方式中，应该理解到，所揭露的组件和结构，可以通过其它的方式实现。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由同一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种岩石试样块应力场模拟装置，其特征在于，包括应力组件，所述应力组件包括：
一对第一侧板，所述一对第一侧板相对设置，并且所述第一侧板的端部设有安装通孔；
一对第二侧板，所述一对第二侧板相对设置，并且所述第二侧板的端部穿过所述安装通孔，使得所述一对第一侧板和所述一对第二侧板形成“回”字形结构，中部具有用于盛放所述岩石试样块的石仓；
锁紧螺杆和螺母，所述锁紧螺杆的两端连接于所述一对第一侧板之间和所述一对第二侧板之间至少之一，所述螺母通过螺纹连接于所述锁紧螺杆；
加热块，与所述锁紧螺杆接触，在所述加热块的热量传导至所述锁紧螺杆使得所述锁紧螺杆伸长而旋进所述螺母，在所述锁紧螺杆冷却后收缩以拉紧所述第一侧板和第二侧板，使得第一侧板和第二侧板至少之一向所述岩石试样块施加应力场；
还包括底座，所述底座包括：
底板；
支撑板，沿水平面延伸，所述第一侧板和第二侧板承载于所述支撑板；
加强筋，连接于所述底板和所述支撑板之间；
还包括上盖组件，所述上盖组件包括：
盖体，至少一侧面设有敞口的容腔；
加热板，设于所述容腔内；
导热板，与所述加热板层叠地设于所述容腔内，在所述盖体扣合在所述石仓时，所述加热板通过所述导热板向位于所述石仓内的岩石试样块导热以施加温度场；
所述上盖组件还包括贯通所述盖体、加热板和导热板的滚刀槽；所述岩石试样块应力场模拟装置还包括滚刀机构，所述滚刀机构包括：
移动架，连接于所述第一侧板或者第二侧板，所述上盖组件覆盖在所述石仓并且移动地连接于所述移动架；
刀座，连接于所述盖体；
滚刀，转动地连接于所述刀座，并且刀刃从所述滚刀槽朝向所述石仓伸出以切割所述石仓内的所述岩石试样块；
所述滚刀机构还包括连接支架、第一连接构件和第二连接件，所述连接支架设有沿水平方向延伸的腰形孔和沿竖直方向延伸的腰形切口，所述第一连接构件穿过所述腰形孔连接于所述盖体以将所述连接支架固定于所述盖体，所述第二连接件穿过所述腰形切口连接于所述刀座以将所述连接支架固定于所述刀座。
2.如权利要求1所述的岩石试样块应力场模拟装置，其特征在于，所述加热块设有沿所述加热块的长度方向延伸的开口槽和多个加热孔，所述锁紧螺杆嵌入所述开口槽内以将所述加热块固定于所述锁紧螺杆，所述加热孔用于安装电热丝以将所述加热块加热。
3.如权利要求2所述的岩石试样块应力场模拟装置，其特征在于，所述应力组件还包括定位杆，所述定位杆的两端通过螺纹连接于所述一对第一侧板或所述一对第二侧板，使得所述一对第一侧板之间相互平行，或使得所述一对第二侧板之间相互平行。
4.如权利要求1所述的岩石试样块应力场模拟装置，其特征在于，所述安装通孔沿朝向所述第二侧板的方向设有移动间隙，使得所述第二侧板在所述锁紧螺杆拉紧时相对移动以向所述岩石试样块施加应力场。
5.如权利要求1所述的岩石试样块应力场模拟装置，其特征在于，所述移动架设有多个朝向所述上盖组件方向伸出的万向轮，所述上盖组件通过所述万向轮连接于所述移动架，使得所述滚刀机构沿水平面方向相对所述移动架移动。
6.如权利要求5所述的岩石试样块应力场模拟装置，其特征在于，所述移动架设有固定槽，所述上盖组件嵌入所述固定槽内，以及所述第一侧板和第二侧板至少部分伸入所述盖体的容腔内以限制所述盖体在水平面内移动的范围。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2019102243072 | 2019-03-22 | ||
| CN201910224307.2A CN109946166A (zh) | 2019-03-22 | 2019-03-22 | 一种岩石围压模拟装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111238951A CN111238951A (zh) | 2020-06-05 |
| CN111238951B true CN111238951B (zh) | 2023-11-24 |
Family
ID=67011491
Family Applications (7)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910224307.2A Pending CN109946166A (zh) | 2019-03-22 | 2019-03-22 | 一种岩石围压模拟装置 |
| CN202010204582.0A Pending CN111238952A (zh) | 2019-03-22 | 2020-03-21 | 一种破岩刀具多种破岩工况下岩石围压施加装置 |
| CN202010204573.1A Active CN111238951B (zh) | 2019-03-22 | 2020-03-21 | 一种岩石试样块应力场模拟装置 |
| CN202010204562.3A Active CN111175142B (zh) | 2019-03-22 | 2020-03-21 | 一种冷缩型夹板式岩石围压模拟装置及其标定调整方法 |
| CN202010204565.7A Active CN111238950B (zh) | 2019-03-22 | 2020-03-21 | 一种岩石围压装置 |
| CN202010204586.9A Active CN111238953B (zh) | 2019-03-22 | 2020-03-21 | 一种岩石密实核衍生过程观测装置 |
| CN202010204564.2A Active CN111238949B (zh) | 2019-03-22 | 2020-03-21 | 一种临空面破岩工况下岩石试样块围压施加装置 |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910224307.2A Pending CN109946166A (zh) | 2019-03-22 | 2019-03-22 | 一种岩石围压模拟装置 |
| CN202010204582.0A Pending CN111238952A (zh) | 2019-03-22 | 2020-03-21 | 一种破岩刀具多种破岩工况下岩石围压施加装置 |
Family Applications After (4)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010204562.3A Active CN111175142B (zh) | 2019-03-22 | 2020-03-21 | 一种冷缩型夹板式岩石围压模拟装置及其标定调整方法 |
| CN202010204565.7A Active CN111238950B (zh) | 2019-03-22 | 2020-03-21 | 一种岩石围压装置 |
| CN202010204586.9A Active CN111238953B (zh) | 2019-03-22 | 2020-03-21 | 一种岩石密实核衍生过程观测装置 |
| CN202010204564.2A Active CN111238949B (zh) | 2019-03-22 | 2020-03-21 | 一种临空面破岩工况下岩石试样块围压施加装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (7) | CN109946166A (zh) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110715869B (zh) * | 2019-11-13 | 2024-07-23 | 吉林大学 | 硬岩掘进滚刀旋转切割试验台 |
| CN111649904B (zh) * | 2020-06-12 | 2021-11-23 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种基于螺杆控温的夹膜方法 |
| CN112730133B (zh) * | 2020-12-18 | 2023-03-21 | 湘潭大学 | 一种破岩刀具材料-密实核物质对磨试验装置 |
| CN112730134B (zh) * | 2020-12-18 | 2023-10-13 | 中铁山河工程装备股份有限公司 | 一种破岩刀具材料-密实核物质对磨试验方法 |
| CN112945741B (zh) * | 2021-01-26 | 2022-11-01 | 南京南大岩土工程技术有限公司 | 一种岩土工程模拟测试系统 |
| CN112985989B (zh) * | 2021-02-19 | 2022-08-30 | 三峡大学 | 自膨胀锚固系统荷载平台效应的验证装置及方法 |
| CN113218987B (zh) * | 2021-03-29 | 2023-03-21 | 广西机电职业技术学院 | 一种热试验通用矩形平板绝热夹持装置 |
| CN113588412B (zh) * | 2021-07-28 | 2022-11-25 | 东北大学 | 围岩稳定性试验夹具及试验方法 |
| CN113776926B (zh) * | 2021-10-19 | 2023-04-28 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 临空面岩石在围压-温度-水耦合作用下的试验装置及方法 |
| CN114414392B (zh) * | 2022-01-27 | 2023-04-14 | 山东科技大学 | 恒定侧向刚度常规三轴试验装置及其试验方法 |
| CN115980119B (zh) * | 2023-03-17 | 2023-07-07 | 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司 | 一种岩溶区露天边坡岩体冻融试验装置及方法 |
| CN116539404B (zh) * | 2023-04-28 | 2024-02-23 | 中南大学 | 高应力岩体孔内破岩试验装置及岩体可切割性评价方法 |
| CN117517062B (zh) * | 2023-10-17 | 2024-07-23 | 深圳大学 | 一种动力扰动诱发冲击地压试验装置及试验方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203236739U (zh) * | 2013-04-19 | 2013-10-16 | 陕西工业职业技术学院 | 一种压力机螺栓预紧辅助装置 |
| CN203346651U (zh) * | 2013-07-22 | 2013-12-18 | 宁波萌恒线业有限公司 | 染色机 |
| CN103604692A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-02-26 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种组接式真三轴地下洞室模拟试验装置 |
| CN104535413A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-04-22 | 中南大学 | 一种渗流场-温度场模拟耦合物料仓及tbm切削试验台 |
| CN206762916U (zh) * | 2017-04-07 | 2017-12-19 | 张宇驰 | 一种温度应力耦合场盘形滚刀破岩加热实验装置 |
| CN109612717A (zh) * | 2019-01-26 | 2019-04-12 | 湘潭大学 | 一种tbm滚刀破岩试验台 |
Family Cites Families (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7037065B2 (en) * | 2002-03-20 | 2006-05-02 | Alstom Technology Ltd | Flange bolt for turbines |
| JP3923954B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2007-06-06 | 飛島建設株式会社 | 圧密透水試験装置及び試験方法 |
| US20060081393A1 (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-20 | Anthony Suzanne T | Modular skirt systems and method of using |
| CN1292244C (zh) * | 2004-11-10 | 2006-12-27 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 化学腐蚀下岩石破裂全过程三轴压缩细观力学试验装置 |
| CN201681017U (zh) * | 2009-10-22 | 2010-12-22 | 北京航空航天大学 | 一种钢筋混凝土梁冻融荷载耦合耐久性试验持载装置 |
| US8893557B2 (en) * | 2013-01-09 | 2014-11-25 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Fastener tension monitoring system |
| CN103969141B (zh) * | 2013-01-29 | 2016-08-03 | 中南大学 | 一种硬岩滚刀破岩特性测试装置 |
| CN203148781U (zh) * | 2013-02-04 | 2013-08-21 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 岩石拉伸-剪切试验系统 |
| CN103207114B (zh) * | 2013-03-08 | 2015-02-11 | 山东科技大学 | 三向刚性加载岩石真三轴仪 |
| CN103471907B (zh) * | 2013-09-17 | 2015-06-10 | 东北大学 | 一种应用于岩石三轴试验中的双剪切夹具及试验方法 |
| CN103760028B (zh) * | 2014-01-07 | 2016-08-24 | 洛阳理工学院 | 实验室用岩石强度测试的围压加载装置 |
| CN104931356B (zh) * | 2015-06-18 | 2017-07-04 | 大连理工大学 | 平面应变加载结构 |
| CN104897467A (zh) * | 2015-07-01 | 2015-09-09 | 山东理工大学 | 真三轴加卸载岩石应力松弛试验装置及试验方法 |
| CN105181471B (zh) * | 2015-09-11 | 2017-10-27 | 中国矿业大学 | 一种带ct实时扫描系统的岩石真三轴试验系统及方法 |
| CN205229006U (zh) * | 2015-12-21 | 2016-05-11 | 中国矿业大学 | 可考虑多因素影响的岩石充填裂隙渗透率测试装置 |
| CN106198243B (zh) * | 2016-06-15 | 2019-02-26 | 河南理工大学 | 可观测岩土相似材料变形破裂的真三轴加卸载实验装置及其实验方法 |
| CN105973722B (zh) * | 2016-07-26 | 2017-03-15 | 山东科技大学 | 岩体不连续面恒定法向刚度剪切试验装置及其试验方法 |
| CN106644689B (zh) * | 2016-11-17 | 2019-05-31 | 中国矿业大学 | 一种用于岩石双轴试验的可调侧向压力加载装置及其试验方法 |
| CN106769409B (zh) * | 2016-12-20 | 2019-02-01 | 安徽理工大学 | 一种真三轴岩石试验机 |
| CN106596281B (zh) * | 2016-12-20 | 2018-03-13 | 东北大学 | 一种高压真三轴硬岩恒温时效破裂试验装置及方法 |
| CN206804429U (zh) * | 2017-04-23 | 2017-12-26 | 西南石油大学 | 一种恒载荷作用下水化作用对岩石抗拉强度影响评价装置 |
| CN106959244B (zh) * | 2017-05-24 | 2019-02-26 | 湖南科技大学 | 一种用于煤岩试样的侧压试验装置及方法 |
| CN206787940U (zh) * | 2017-06-05 | 2017-12-22 | 中南大学 | 一种岩石试件轴向加载及压力稳定装置 |
| CN107179245B (zh) * | 2017-07-06 | 2023-08-11 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 拉压环剪渗流试验仪和拉压环剪渗流试验系统 |
| CN107290226B (zh) * | 2017-08-06 | 2023-04-07 | 吉林大学 | 一种用于真三轴水力压裂模拟实验的液氮制冷安装装置 |
| CN109425543A (zh) * | 2017-08-31 | 2019-03-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种岩样双向突破压力测定装置及方法 |
| CN107741364A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-02-27 | 中国矿业大学 | 一种长方体岩石试样真三轴试验装置及方法 |
| CN108344626B (zh) * | 2018-01-29 | 2020-09-08 | 上海大学 | 环境废气可控的高温热疲劳试验机 |
| CN108458926B (zh) * | 2018-01-30 | 2021-01-05 | 东南大学 | 一种热力式刚性单轴加载装置 |
| CN108645718A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-10-12 | 山东科技大学 | 一种岩石多功能剪切实验测试装置 |
| CN208223959U (zh) * | 2018-04-16 | 2018-12-11 | 武汉大学 | 双向围压滚刀侵入破岩模拟实验装置 |
| CN108982228B (zh) * | 2018-07-14 | 2020-07-31 | 中国石油大学(华东) | 一种可燃冰沉积物真三轴试验装置 |
| CN108956682A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-07 | 茶陵县强强陶瓷有限公司 | 瓷砖自动热稳定检测装置 |
| CN108857358B (zh) * | 2018-07-24 | 2020-02-14 | 安庆市吉安汽车零件锻轧有限公司 | 一种汽车零件生产用辅助拧紧装置 |
| CN109490119B (zh) * | 2018-12-13 | 2021-04-09 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种岩石材料损伤变量的确定方法 |
| CN109489969B (zh) * | 2019-01-26 | 2020-09-18 | 湘潭大学 | 一种tbm滚刀动静加载线切割试验台 |
-
2019
- 2019-03-22 CN CN201910224307.2A patent/CN109946166A/zh active Pending
-
2020
- 2020-03-21 CN CN202010204582.0A patent/CN111238952A/zh active Pending
- 2020-03-21 CN CN202010204573.1A patent/CN111238951B/zh active Active
- 2020-03-21 CN CN202010204562.3A patent/CN111175142B/zh active Active
- 2020-03-21 CN CN202010204565.7A patent/CN111238950B/zh active Active
- 2020-03-21 CN CN202010204586.9A patent/CN111238953B/zh active Active
- 2020-03-21 CN CN202010204564.2A patent/CN111238949B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203236739U (zh) * | 2013-04-19 | 2013-10-16 | 陕西工业职业技术学院 | 一种压力机螺栓预紧辅助装置 |
| CN203346651U (zh) * | 2013-07-22 | 2013-12-18 | 宁波萌恒线业有限公司 | 染色机 |
| CN103604692A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-02-26 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种组接式真三轴地下洞室模拟试验装置 |
| CN104535413A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-04-22 | 中南大学 | 一种渗流场-温度场模拟耦合物料仓及tbm切削试验台 |
| CN206762916U (zh) * | 2017-04-07 | 2017-12-19 | 张宇驰 | 一种温度应力耦合场盘形滚刀破岩加热实验装置 |
| CN109612717A (zh) * | 2019-01-26 | 2019-04-12 | 湘潭大学 | 一种tbm滚刀破岩试验台 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111175142A (zh) | 2020-05-19 |
| CN111238949B (zh) | 2023-03-14 |
| CN111238950A (zh) | 2020-06-05 |
| CN111238953A (zh) | 2020-06-05 |
| CN111238950B (zh) | 2023-03-21 |
| CN111238953B (zh) | 2021-06-22 |
| CN111238951A (zh) | 2020-06-05 |
| CN111238952A (zh) | 2020-06-05 |
| CN111238949A (zh) | 2020-06-05 |
| CN111175142B (zh) | 2023-03-21 |
| CN109946166A (zh) | 2019-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111238951B (zh) | 一种岩石试样块应力场模拟装置 | |
| Xing et al. | Hydraulic fracturing in high-temperature granite characterized by acoustic emission | |
| Rutqvist | Fractured rock stress–permeability relationships from in situ data and effects of temperature and chemical–mechanical couplings | |
| Krautblatter et al. | Why permafrost rocks become unstable: a rock–ice‐mechanical model in time and space | |
| CN111175162B (zh) | 一种岩石试样块单侧围压施加装置及围压施加方法 | |
| CN111911209B (zh) | 一种适用于深部软岩巷道的精准靶向锚注控制方法 | |
| CN110261234B (zh) | 裂隙岩体离层锚固控制模拟试验装置及方法 | |
| Iverson et al. | A new laboratory device for study of subglacial processes: first results on ice–bed separation during sliding | |
| Aldaeef et al. | Interface shear strength characteristics of steel piles in frozen clay under varying exposure temperature | |
| Cheng et al. | Investigation on reservoir stimulation characteristics in hot dry rock geothermal formations of China during hydraulic fracturing | |
| Zhou et al. | Practical prediction method on thaw deformation of soft clay subject to artificial ground freezing based on elaborate centrifuge modeling experiments | |
| CN213986264U (zh) | 用于围压条件下冻融循环测试的装置 | |
| Sego et al. | Ground freezing and sampling of foundation soils at Duncan Dam | |
| Abdulrahman | Load transfer and creep behavior of pile foundations in frozen soils | |
| CN115343163A (zh) | 用于模拟寒区隧道冻融圈围岩冻融力学行为的试验装置 | |
| Hu et al. | Heat and fluid flow characterization of hydraulically induced fracture in lab-scale | |
| CN209470985U (zh) | 推剪破坏试验装置 | |
| Chen et al. | Coalescence of thermal fractures initiated at parallel cooling surfaces | |
| Jessberger | A state-of-the-art report. Ground freezing: Mechanical properties, processes and design | |
| Wang et al. | Freezing Pressurized Water into a Standard Cylindrical Ice Sample in a Triaxial Cell | |
| Huang et al. | Modeling Thermohydraulic Process in Enhanced Geothermal System Based on Two-Equation Thermal Model for Porous Media | |
| CN109855985A (zh) | 多相土石介质推剪破坏电阻率响应特征试验装置及方法 | |
| Tan et al. | Experiments and analysis of hydraulic fracturing in hot dry rock geothermal reservoirs using an improved large-size high-temperature true triaxial apparatus | |
| Rutqvist et al. | Modeling and monitoring of deep injection at the Northwest Geysers EGS Demonstration, California | |
| CN213481941U (zh) | 测量盾构隧道管片与围岩接触面压缩剪切性的装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20231023 Address after: Room 306, No. 3, Tanzhou Renmin Road, Dagang Town, Nansha District, Guangzhou, Guangdong, 510000 Applicant after: CREC SUNWARD INTELLIGENT EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: 410000, Building 1203-1205, Wantai Building, Wangcheng Economic and Technological Development Zone, Changsha City, Hunan Province (cluster registration) Applicant before: Hunan Hao'er Information Consulting Co.,Ltd. Effective date of registration: 20231023 Address after: 410000, Building 1203-1205, Wantai Building, Wangcheng Economic and Technological Development Zone, Changsha City, Hunan Province (cluster registration) Applicant after: Hunan Hao'er Information Consulting Co.,Ltd. Address before: Xiangtan University, yanggutang street, Yuhu District, Xiangtan City, Hunan Province Applicant before: XIANGTAN University |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |