一種測(cè)試隧洞巖石受力的滴定裝置制造方法
【專利摘要】一種測(cè)試隧洞巖石受力的滴定裝置，裝置包括連接桿、測(cè)試盒、固定裝置，測(cè)試盒與固定裝置均設(shè)在連接桿上；測(cè)試盒包括盒體、攝像機(jī)、彈性伸縮部件、控制裝置、發(fā)光部件、微升計(jì)，微升計(jì)內(nèi)裝滴定液，所述盒體固定在連接桿上，攝像機(jī)、彈性伸縮部件、控制裝置發(fā)光部件、微升計(jì)設(shè)置在盒體內(nèi)，所述控制裝置能控制彈性伸縮部件的伸縮，所述彈性伸縮部件伸出能使微升計(jì)的滴定液點(diǎn)滴到盒體外，所述攝像機(jī)攝像方向與滴定液點(diǎn)滴方向一致。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，采用滴定法測(cè)試鉆孔中巖石受力狀況。
【專利說明】一種測(cè)試隧洞巖石受力的滴定裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種巖土工程用試驗(yàn)裝置，特別涉及一種在高地應(yīng)力地區(qū)開挖硐室時(shí)能在鉆孔中測(cè)試巖石受力狀況的試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)展和采掘技術(shù)的進(jìn)步如今在地下工程的應(yīng)用范圍之廣規(guī)模之大埋深之深以及向深部推進(jìn)速度之快已非昔日可比，深度的加大使得巖體工程處于更復(fù)雜的環(huán)境場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及滲流場(chǎng)之中，僅就地應(yīng)力而言，深部的原巖應(yīng)力更大，開挖卸荷必將導(dǎo)致采區(qū)周圍的場(chǎng)應(yīng)力(圍巖應(yīng)力)隨之加大。如何既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)而又能較快獲得直觀實(shí)用的隧洞埋深處的地應(yīng)力狀況是本實(shí)用新型的初衷。眾所周知孔隙率是反映巖石特性的一個(gè)重要參數(shù)，特定的巖樣其孔隙率大小一般也在某一個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)，巖石在加載過程中其孔隙率也會(huì)由于受力的作用而發(fā)生變化，且在巖石的不同位置有差異，即巖石的損傷總是伴隨著孔隙率的變化，因此從巖石孔隙率的變化反映巖石的損傷有著相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。我們?cè)谥暗膶?shí)驗(yàn)中已經(jīng)以有色溶液(不與巖石發(fā)生反應(yīng))在巖石表面的滲透速率、溶液擴(kuò)散的面積、形狀等表觀現(xiàn)象反映巖石的孔隙率的變化，從而表征巖石在受力過程中損傷程度。有了上述的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)我們將其應(yīng)用于巖石試件的篩選，其作為一種無損檢測(cè)技術(shù)使用得當(dāng)可為以后工程實(shí)踐應(yīng)用中測(cè)量巖體受地應(yīng)力作用造成巖石損傷提供一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的方法，而本文中提到的滴定裝置將之前提到的試驗(yàn)方法應(yīng)用于隧道工程，擬采用該無損檢測(cè)技術(shù)以巖石表面的表觀現(xiàn)象反映巖石在受力過程中孔隙率的變化情況從而表征巖石在受力過程中損傷程度，為以后工程實(shí)踐應(yīng)用中測(cè)量巖體受地應(yīng)力作用造成巖石損傷提供了便利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種采用滴定法測(cè)試鉆孔中巖石受力狀況的滴定裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種測(cè)試隧洞巖石受力的滴定裝置包括連接桿、測(cè)試盒、固定裝置，測(cè)試盒與固定裝置均設(shè)在連接桿上；
[0005]測(cè)試盒包括盒體、攝像機(jī)、彈性伸縮部件、控制裝置、發(fā)光部件、微升計(jì)，微升計(jì)內(nèi)裝滴定液，所述盒體固定在連接桿上，攝像機(jī)、彈性伸縮部件、控制裝置發(fā)光部件、微升計(jì)設(shè)置在盒體內(nèi)，所述彈性伸縮部件呈壓縮狀態(tài)，控制裝置擠壓彈性伸縮部件使其不能伸出，所述彈性伸縮部件伸出擠壓微升計(jì)內(nèi)的滴定液、使滴定液點(diǎn)滴到盒體外，所述攝像機(jī)攝像方向與滴定液點(diǎn)滴方向一致。
[0006]進(jìn)一步講，連接桿為伸縮桿。
[0007]進(jìn)一步講，固定裝置為活動(dòng)設(shè)置于連接桿兩端的三角支架。
[0008]還可以，滴定裝置還包括長(zhǎng)距離控制器，長(zhǎng)距離控制器能通過控制裝置控制彈性伸縮部件的伸長(zhǎng)或縮回。
[0009]測(cè)試隧洞巖石受力的方法，包括選點(diǎn)、固定支架、滴點(diǎn)測(cè)試、分析:[0010]A)選點(diǎn):在進(jìn)行測(cè)試鉆洞內(nèi)選取一個(gè)距洞口大于1.1m的巖石用為測(cè)試巖石，并清理掉測(cè)試巖石表面的巖石碎屑、灰塵；
[0011]B)固定支架:調(diào)整測(cè)試隧洞巖石受力的滴定裝置的連接桿長(zhǎng)度，使固定在連接桿上的測(cè)試盒置于測(cè)試巖石處，同時(shí)將連接桿、測(cè)試盒固定；
[0012]C)滴點(diǎn)測(cè)試:通過控制裝置拉動(dòng)彈性伸縮部件伸出，彈性伸縮部件伸出使測(cè)試盒的微升計(jì)的滴定液一點(diǎn)接一點(diǎn)的流出微升計(jì)，滴定液正好落在測(cè)試巖石，攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)滴定液(落在測(cè)試巖石位置、并記錄下滴定液滴定、滲透在測(cè)試巖石過程，滴定液滴定在測(cè)試巖石時(shí)間不小于二個(gè)小時(shí)；
[0013]D)分析:分析攝像機(jī)所得實(shí)驗(yàn)錄像，對(duì)比滲透時(shí)間、形狀與不同力大小的關(guān)系圖，對(duì)所測(cè)巖樣所受過的力的大小做出判斷。
[0014]本實(shí)用新型的點(diǎn)在于，通過連接桿將測(cè)試盒放入挖好的巖石孔中，并通過攝像機(jī)實(shí)時(shí)記錄微升計(jì)的滴定液點(diǎn)滴到巖石表面的全過程，通過分析滴定液點(diǎn)滴到巖石表面過程即可采用滴定法完成巖石應(yīng)力測(cè)定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0016]附圖1為本實(shí)用新型的主視圖。
[0017]附圖2為本實(shí)用新型的右視圖。
[0018]附圖3為本實(shí)用新型測(cè)試盒內(nèi)部視圖。
[0019]附圖4為采實(shí)用新型測(cè)定巖石應(yīng)運(yùn)用流程圖。
[0020]圖中:1三角支架、2測(cè)試盒、3連接桿、4固定支架控制按鈕、5固定螺紋、6刻度、7攝像機(jī)、8微升計(jì)、9彈性伸縮部件、10滴定液、11控制裝置、12鋼片、13長(zhǎng)距離控制器、14發(fā)光部件。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1、圖2、圖3，一種測(cè)試隧洞巖石受力的滴定裝置包括連接桿3、測(cè)試盒2、固定裝置、長(zhǎng)距離控制器13，連接桿3為伸縮桿，伸縮桿由三節(jié)構(gòu)成，每節(jié)長(zhǎng)40cm，三節(jié)伸開后長(zhǎng)約120cm，可滿足隧洞中Im之內(nèi)的測(cè)試需要，固定裝置為三角支架，二個(gè)三角支架I分別活動(dòng)固定在連接桿3的二端，三角支架I與連接桿3以螺紋形式進(jìn)行連接，三角支架I上設(shè)有固定支架控制按鈕4，啟動(dòng)固定支架控制按鈕4三角支架I的三個(gè)支桿角度可以任意調(diào)整，關(guān)閉固定支架控制按鈕4三角支架I的三個(gè)支桿角度固定，角支架I上設(shè)固定螺紋5，連接桿3上設(shè)帶有螺紋的孔，固定螺紋5螺旋固定于孔中，連接桿3上設(shè)有刻度6 (用于測(cè)量連接桿3長(zhǎng)度，從而精確確定滴定的位置)；
[0022]測(cè)試盒2包括盒體、攝像機(jī)7、彈性伸縮部件9、控制裝置11、發(fā)光部件14(閃光燈)、微升計(jì)8，微升計(jì)8內(nèi)裝滴定液10，盒體固定在連接桿3上，攝像機(jī)7、彈性伸縮部件9、控制裝置11、發(fā)光部件14、微升計(jì)8設(shè)置在盒體內(nèi)，控制裝置11包括鋼片12、及固定在鋼片12上的彈性件，鋼片12擋住彈性伸縮部件9 (彈簧)前端，彈簧被壓縮，彈簧前端與鋼片12脫離接觸時(shí)，彈簧伸出使微升計(jì)8的滴定液10點(diǎn)滴到盒體外，鋼片12卡住彈簧中間或上端，彈簧被限位不能使微升計(jì)8的滴定液10點(diǎn)滴到盒體外，攝像機(jī)7攝像方向與滴定液10點(diǎn)滴方向一致；
[0023]長(zhǎng)距離控制器13為拉繩，拉繩一端與控制裝置11連接、另一端不固定，拉動(dòng)拉繩不固定端能使控制裝置11控制彈性伸縮部件9的伸長(zhǎng)或縮回。
[0024]如圖4，測(cè)試隧洞巖石受力的方法，包括選點(diǎn)、固定支架、滴點(diǎn)測(cè)試、分析:
[0025]A)選點(diǎn):在進(jìn)行測(cè)試鉆洞內(nèi)選取一個(gè)距洞口 1.2m的巖石用為測(cè)試巖石，并清理掉測(cè)試巖石表面的巖石碎屑、灰塵；
[0026]B)固定支架及準(zhǔn)備事項(xiàng):二個(gè)三角支架I與連接桿3 二端通過螺紋進(jìn)行連接，調(diào)節(jié)三角支架I的三角的角度(注意測(cè)試盒2不要觸及鉆洞巖石以免造成整個(gè)裝置失穩(wěn))并用固定支架控制按鈕4將三角支架I鎖定，使其不能扭轉(zhuǎn)，通過調(diào)節(jié)伸縮桿表面的刻度數(shù)值，使得測(cè)試盒2正好位于選定測(cè)試點(diǎn)的上方，然后檢查實(shí)驗(yàn)裝置是否安置穩(wěn)定；準(zhǔn)備事項(xiàng)包括配置滴定液10 (采用的色素溶液，紅色，可與水以任意比例互溶)或事先準(zhǔn)備已經(jīng)配置好的滴定液10放入微升計(jì)8中、及打開攝像機(jī)7和發(fā)光部件14 (閃光燈)；
[0027]C)滴點(diǎn)測(cè)試:通過控制裝置11 (拉繩)拉動(dòng)彈性伸縮部件9伸出，彈性伸縮部件9伸出使測(cè)試盒2的微升計(jì)8的滴定液10 —點(diǎn)接一點(diǎn)的流出微升計(jì)8，滴定液8正好落在測(cè)試巖石，攝像機(jī)7對(duì)準(zhǔn)滴定液10落在測(cè)試巖石位置、并記錄下滴定液10滴定、滲透在測(cè)試巖石過程(記當(dāng)?shù)味?，滴定液10滴定在測(cè)試巖石時(shí)間為三個(gè)小時(shí)；
[0028]D)分析:分析攝像機(jī)所得實(shí)驗(yàn)錄像，對(duì)比滲透時(shí)間、形狀與不同力大小的關(guān)系圖，對(duì)所測(cè)巖樣所受過的力的大小做出判斷。
[0029]本例中的結(jié)構(gòu)僅為對(duì)于權(quán)利要求的舉例說明和講解，以便于大眾閱讀理解，不應(yīng)視為對(duì)于權(quán)利要求的限制，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的范圍和法定等同特征為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)試隧洞巖石受力的滴定裝置，其特征是:所述滴定裝置包括連接桿(3)、測(cè)試盒(2)、固定裝置，所述測(cè)試盒(2)與所述固定裝置均設(shè)在連接桿(3)上； 所述測(cè)試盒(2)包括盒體、攝像機(jī)(7)、彈性伸縮部件(9)、控制裝置(11)、發(fā)光部件(14)、微升計(jì)(8)，所述微升計(jì)(8)內(nèi)裝滴定液(10)，所述盒體固定在連接桿(3)上，所述攝像機(jī)(7)、彈性伸縮部件(9)、控制裝置(11)、發(fā)光部件(14)、微升計(jì)(8)設(shè)置在盒體內(nèi)，所述彈性伸縮部件(9 )呈壓縮狀態(tài)，控制裝置(11)擠壓彈性伸縮部件(9 )使其不能伸出，所述彈性伸縮部件(9 )伸出擠壓微升計(jì)(8 )內(nèi)的滴定液(10 )、使滴定液(10 )點(diǎn)滴到盒體外，所述攝像機(jī)(7)攝像方向與滴定液(10)點(diǎn)滴方向一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試隧洞巖石受力的滴定裝置，其特征是:所述連接桿(3)為伸縮桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試隧洞巖石受力的滴定裝置，其特征是:所述固定裝置為活動(dòng)設(shè)置于連接桿(3)兩端的三角支架。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試隧洞巖石受力的滴定裝置，其特征是:所述滴定裝置還包括長(zhǎng)距離控制器(13)，所述長(zhǎng)距離控制器(13)能通過控制裝置(11)控制彈性伸縮部件(9)的伸長(zhǎng)或縮回。
【文檔編號(hào)】G01N3/00GK203720055SQ201420104190
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】劉杰, 郭金龍, 李建林, 唐亮, 胡靜, 湯天彩, 范留軍, 肖蕾, 蔡健 申請(qǐng)人:三峽大學(xué)