CS258846B1 - A method for measuring the stress of plastically or pseudoplastically deforming rocks and a method for performing the method - Google Patents
A method for measuring the stress of plastically or pseudoplastically deforming rocks and a method for performing the method Download PDFInfo
- Publication number
- CS258846B1 CS258846B1 CS868083A CS808386A CS258846B1 CS 258846 B1 CS258846 B1 CS 258846B1 CS 868083 A CS868083 A CS 868083A CS 808386 A CS808386 A CS 808386A CS 258846 B1 CS258846 B1 CS 258846B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- lever
- cylindrical
- cylindrical friction
- friction sleeve
- stress
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Řešení spadá od oblasti způsobů měření napjatosti hornin a popisuje též zařízení k provádění způsobu. Podstata způsobu spočívá v tom, že se do horniny vyvrtá otvor, do kterého se vloží válcová třecí pažnice, přičemž průměr otvoru odpovídá smykovému uložení této válcové třecí pažnice S odstupem alespoň týdne se pak změří kroutící moment potřebný k pootočení válcové třecí pažnice. Zařízení k provádění způsobu podle vynálezu je tvořeno válcovou třecí pažnicí, která je uložena v ložicku upraveném pro připevnění k hornině. K horní části válcové třecí pažnice je upevněna hlavice opatřená pákou kolmou k ose válcové třecí pažnice a ramenem rovnoběžným s pákou v rovině kolmé k ose válcové třecí pažnice. V tomto ramenu je upevněn úchylkoměr, jehož dotykový prvek dosedá na páku.The solution falls within the field of methods for measuring rock stress and also describes a device for carrying out the method. The essence of the method consists in drilling a hole into the rock into which a cylindrical friction sleeve is inserted, the diameter of the hole corresponding to the shear bearing of this cylindrical friction sleeve. The torque required to rotate the cylindrical friction sleeve is then measured at intervals of at least a week. The device for carrying out the method according to the invention consists of a cylindrical friction sleeve, which is mounted in a bearing adapted for attachment to the rock. A head is attached to the upper part of the cylindrical friction sleeve, provided with a lever perpendicular to the axis of the cylindrical friction sleeve and an arm parallel to the lever in a plane perpendicular to the axis of the cylindrical friction sleeve. A dial indicator is attached to this arm, the contact element of which rests on the lever.
Description
Vynález se ^ýká způsobu měřeni napjatosti plasticky nebo pseudoplasticky deformujících, se hornin a zařízení k provádění způsobu.The invention relates to a method for measuring the state of stress of plastically or pseudoplastically deforming rocks and apparatus for carrying out the method.
Rozvojem výpočetních metod stability horninového masívu a s tím souvisejících požadavků na ochranu podzemních i povrchových objektů nacházejících se v dosahu vlivu vytvářených podzemních děl nabývá důležitosti znalost původní napjatosti.The development of computational methods of rock mass stability and the related requirements for the protection of underground and surface objects located within the reach of the influence of the created underground works acquires the knowledge of the original state of stress.
Pro pevné skalní horniny existuje několik způsobů měření napjatosti v horninách. Tyto způsoby jsou většinou založeny na platnosti Hookova zákona o úměrnosti deformace a napětí.For solid rock rocks there are several ways of measuring stress in rocks. These methods are mostly based on the validity of Hook's law on the proportionality of deformation and stress.
Pro měření napjatosti v horninách se nejčastěji využívají metody odlehčeni vrtného jádra a kompenzační hydro-podušky. Rovněž většina geofyzikálních způsobů pracuje v oblasti pružných deformací. Největší uplatnění zde našly ultrazvuková a radiometrická metoda.The most frequently used methods for measuring stress in rocks are the methods of lightening the core and compensating hydro-pillows. Also, most geophysical methods work in the field of elastic deformations. Ultrasonic and radiometric methods have found the greatest application here.
U hornin, které se v rozsahu měřené napjatosti deformuji plasticky nebo pseudoplasticky, se výše uvedené metody nedají použít. Rovněž se tyto metody nedají aplikovat v prostředí nebezpečném z hlediska výbuchu plynu nebo uhelného prachu.For rocks that deform plastically or pseudoplastically within the measured stress range, the above methods cannot be used. Likewise, these methods cannot be applied in a potentially explosive gas or coal dust explosion environment.
Výše uvedené nevýhody odstraňuje způsob měření napjatosti plasticky nebo pseudoplasticky deformujících se hornin a zařízení k provádění způsobu podle vynálezu. Podstata způsobu spočívá v tom, že ee do horniny vyvrtá otvor, do kterého se vloží válcová třecí pažnice, pařičemž průměr otvoru odpovídá smykovému uložení této válcové třecí pažnice. S odstupem alespoň týdne se pak změří kroutící moment potřebný k pootočení válcové třecí pažnice.The above-mentioned disadvantages are overcome by the method for measuring the state of stress of plastically or pseudoplastically deforming rocks and the apparatus for carrying out the method according to the invention. The principle of the method consists in drilling a hole in the rock into which a cylindrical friction casing is inserted, the diameter of the opening corresponding to the shear bearing of the cylindrical friction casing. The torque required to rotate the cylindrical casing is then measured at least one week apart.
Podstata zřízení k provádění způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že válcová třecí pažnice je uložena v ložisku upraveném pro připevnění v hornině. K horní části válcové třecí pažnice je upevněna hlavice opatřená pákou kolmou k ose válcové třecí pažnice a ramenem rovnoběžným s pákou v rovině kolmé k ose válcová třecí pažnice. V tomto ramenu je upevněn úchylkoměr, jehož dotykový prvek dosedá na páku.The essence of the arrangement for carrying out the method according to the invention is that the cylindrical friction casing is mounted in a bearing adapted to be fixed in the rock. To the upper part of the cylindrical casing is attached a head provided with a lever perpendicular to the axis of the cylindrical casing and an arm parallel to the lever in a plane perpendicular to the axis of the cylindrical casing. In this arm, a dial indicator is fastened, the contact element of which rests against the lever.
Princip způsobu podle vynálezu je tedy založen na skutečnosti, že horniny obecně zatížené tlakovým napětím se deformují do uměle vytvořeného volného prostoru, např. vrtu. Jestliže pak do tohoto prostoru vložíme tuhé těleso, např. válcovou třecí pažnici, které vytvořený prostor zcela zaplní, dojde k sevření tělesa silou, která odpovídá napjatosti v okolní hornině. Hodnota kroutícího momentu, který představuje sílu postačující k překonání tření a k pootočení tuhého tělesa, např. válcové třecí pažnice, je závislá na napjatosti horniny, takže normálová složka zatížení v okamžiku nastávajícího pohybuThe principle of the method according to the invention is therefore based on the fact that rocks generally loaded with compressive stress deform into an artificially created free space, eg a borehole. If we insert a rigid body into this space, eg a cylindrical friction casing, which completely fills the created space, the body is clamped by a force corresponding to the state of stress in the surrounding rock. The value of the torque, which represents a force sufficient to overcome friction and rotate a rigid body, such as a cylindrical friction casing, is dependent on the stress state of the rock, so that the normal load component at the moment of the impending motion
kdewhere
N · normálová složka zatížení (kg.m·8 ) —2N · normal load component (kg.m · 8) —2
TQ - odpor tření v okamžiku nastávajícího pohybu (kg.m.s , f - koeficient třeni v klidovém stavu horniny (1).T Q - friction resistance at the moment of upcoming movement (kg.ms, f - coefficient of friction in the rest state of the rock (1).
Koeficient třeni v klidovém stavu horniny f0 mezi horninou a tuhým tělesem se zjisti obvyklým postupem v laboratoři, přičemž je třeba opracovat vzorek zkoumané horniny tak, aby třecí plocha vzorku měla stejnou kvalitu jako mají stěny vrtu.The coefficient of friction in the quiescent state of the rock f 0 between the rock and the rigid body is determined by the usual laboratory procedure, whereby the sample of the investigated rock has to be processed so that the friction surface of the sample is of the same quality as the borehole walls.
Zařízení k provádění způsobu podle vynálezu je znázorněno na připojeném vyobrazení, jež vynález nikterak neomezuje.The apparatus for carrying out the method according to the invention is illustrated in the accompanying drawing, which is not intended to limit the invention in any way.
Zařízení sestává z válcové třecí pažnice 2» která je uložena v ložisku 2, jehož přiruba je opatřena otvory 8 pro neznázorněné kotevní šrouby. K horní části válcové třecí pažnice je upevněna hlavice 3, která je opatřena pákou 4 v rovině kolmé k ose válcové třecí pažniceThe device consists of a cylindrical friction casing 2, which is housed in a bearing 2, whose flange is provided with holes 8 for anchor bolts (not shown). To the upper part of the cylindrical casing is fixed a head 3, which is provided with a lever 4 in a plane perpendicular to the axis of the cylindrical casing
2· V ramenu 5 je upevněn úchylkoměr 6, jehož dotykový prvek 7 dosedá na páku 4.In the arm 5 is mounted a dial indicator 6, whose contact element 7 abuts the lever 4.
Funkce zařízení spočívá v tom, že tlakem na páku 4. ve směru proti dotykovému prvku 7 úchylkoměru 2 pootočíme válcovou třecí pažnicí 2· V okamžiku uvedení válcové třecí pažnice 2 do pohybu odečteme na úchylkoměru 6 hodnotu kroutícího momentu, který představuje sílu potřebnou k překonání tření a k pootočení válcové třecí pažnice 2· Pak platí výěe uvedená rovnice a můžeme jednoznačně stanovit napjatost plasticky nebo pseudoplasticky deformujících se hornin, např. pomocí kalibračního grafu, zpracovaného pro určitou délku páky 2 a vzdálenost dotykového prvku 7 úchylkoměru 6 od středu otočení.The function of the device is to rotate the cylindrical casing 2 by pressing the lever 4 in the direction opposite to the contact element 7 of the dial 2. At the moment of actuating the cylindrical frictional casing 2, read off the torque value which represents the force required Then the above equation applies and we can clearly determine the state of stress of plastically or pseudoplastically deforming rocks, for example by means of a calibration graph, processed for a certain length of lever 2 and the distance of the contact element 7 of the dial 6 from the center of rotation.
Vynálezu je možno s výhodou použít pro operativní stanovení napjatosti hornin.The invention can be advantageously used for operative determination of rock stress.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS868083A CS258846B1 (en) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | A method for measuring the stress of plastically or pseudoplastically deforming rocks and a method for performing the method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS868083A CS258846B1 (en) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | A method for measuring the stress of plastically or pseudoplastically deforming rocks and a method for performing the method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS808386A1 CS808386A1 (en) | 1988-01-15 |
| CS258846B1 true CS258846B1 (en) | 1988-09-16 |
Family
ID=5430947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS868083A CS258846B1 (en) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | A method for measuring the stress of plastically or pseudoplastically deforming rocks and a method for performing the method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS258846B1 (en) |
-
1986
- 1986-11-10 CS CS868083A patent/CS258846B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS808386A1 (en) | 1988-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhou et al. | Suggested methods for determining the dynamic strength parameters and mode-I fracture toughness of rock materials | |
| Fujii et al. | Circumferential strain behavior during creep tests of brittle rocks | |
| US7165612B2 (en) | Impact sensing system and methods | |
| US4293046A (en) | Survey apparatus, method employing angular accelerometer | |
| US6431006B1 (en) | Soil testing assemblies | |
| Chartagnac | Determination of mean and deviatoric stresses in shock loaded solids | |
| US3960009A (en) | Rockbolt safety gage | |
| Raina et al. | Exploring rock–explosive interaction through cross blasthole pressure measurements | |
| CS258846B1 (en) | A method for measuring the stress of plastically or pseudoplastically deforming rocks and a method for performing the method | |
| US4681160A (en) | Apparatus for securing a measurement-while-drilling (MWD) instrument within a pipe | |
| US3765025A (en) | Time differentiating passive impulse gage | |
| US4510799A (en) | Method of measuring material properties of rock in the wall of a borehole | |
| US4607435A (en) | Temperature compensated extensometer | |
| Li et al. | ISRM suggested method for determining the properties of rock bolt assemblies by mass freefall impact testing in the laboratory | |
| CA1046793A (en) | Load measuring gage | |
| JP4340738B2 (en) | Apparatus and method for measuring pore diameter change | |
| Stephan | A rugged marine impact penetrometer for sea floor assessment | |
| US3141340A (en) | Gravity device | |
| Granath | Instrumentation applications of inverse-wiedemann effect | |
| US3613446A (en) | Self-recording accelerometer | |
| Pariseau | A note on monitoring stress changes in situ | |
| JPH03501774A (en) | stress meter | |
| Forrestal et al. | Deceleration-displacement response for projectiles that penetrate concrete targets | |
| Durand et al. | Identification of the friction under high pressure between an aggregate material and steel: experimental and modelling aspects | |
| US20210356242A1 (en) | Dynamic hardened target layer and void detector sensor for use with a warhead or projectile penetrator |