本實(shí)用新型涉及一種巖石力學(xué)與工程技術(shù)領(lǐng)域中，可用于進(jìn)行巖石側(cè)限壓縮試驗(yàn)的試樣夾具。尤其是能調(diào)節(jié)夾持空間以適應(yīng)不同試樣尺寸的側(cè)限壓縮試驗(yàn)夾具。

背景技術(shù)：

巖石力學(xué)室內(nèi)試驗(yàn)一般包括單軸壓縮、單軸拉伸和常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)。然而，深部地下巖體往往處于三向受力狀態(tài)，人工開(kāi)挖洞室以后，應(yīng)力重分布使得洞室圍巖處于徑向受力減小，切向應(yīng)力集中的受力狀態(tài)，圍巖沿洞室軸線方向受約束且認(rèn)為無(wú)應(yīng)變。此類問(wèn)題一般簡(jiǎn)化為平面應(yīng)變問(wèn)題。傳統(tǒng)的單軸和常規(guī)三軸試驗(yàn)并不能反映巖體開(kāi)挖后的實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)，而采用真三軸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行側(cè)限壓縮試驗(yàn)往往價(jià)格昂貴、成本高、試驗(yàn)操作系統(tǒng)復(fù)雜、成功率較低。當(dāng)前的側(cè)限壓縮試驗(yàn)?zāi)＞叽蠖嘀荒苁褂糜诔叽鐔我坏?、或變化范圍不大的巖石試件，無(wú)法研究試樣尺寸的變化對(duì)其力學(xué)性能的影響，也就無(wú)法研究側(cè)限壓縮下試樣的尺寸效應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的側(cè)限壓縮試樣夾具無(wú)法適應(yīng)不同尺寸試樣，從而無(wú)法進(jìn)行試樣尺寸效應(yīng)研究的不足,本實(shí)用新型提供一種新的側(cè)限壓縮試樣夾具，該夾具不僅安裝方便，使用簡(jiǎn)單，而且能適應(yīng)試樣尺寸在5cm～20cm的大范圍尺寸變化。足以用來(lái)進(jìn)行正方體(或長(zhǎng)方體)巖塊試樣在側(cè)限壓縮下的尺寸效應(yīng)研究。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：該夾具主要由兩個(gè)相互嵌插的高強(qiáng)度、高剛度的約束體以及若干長(zhǎng)螺栓組成。約束體A整體呈“L”型，豎板起到主要的側(cè)向約束，底部橫板是試件受壓的主要承載部位?！癓”型底座內(nèi)鉆有8個(gè)貫通底座寬度的螺紋孔以及一個(gè)“U”型凹槽。約束體B上部為規(guī)則立方體，下部分為鉆有與約束體A同軸線螺紋孔的不規(guī)則形狀，凸出扁長(zhǎng)形插板。約束體A與約束體B通過(guò)插板與凹槽相互嵌插，并通過(guò)螺栓擰緊連接成為一個(gè)整體。當(dāng)約束體B的插板插入到約束體A的凹槽最底部時(shí)，整體會(huì)形成5cm寬的夾持空間，此即最小的夾持空間；當(dāng)約束體B的插板僅插入到約束體A底部凹槽內(nèi)約5cm時(shí)，此時(shí)約束體B的夾持面恰位于約束體A底部橫板的外邊緣，整體會(huì)形成20cm寬的夾持空間，此即最大的夾持空間。由此，該夾具可以適應(yīng)邊長(zhǎng)為5～20cm的正方體(或長(zhǎng)方體)巖石試樣的側(cè)限壓縮試驗(yàn)。

本實(shí)用新型的有益效果是，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，強(qiáng)度與剛度高，變形小。僅采用一套夾具就可以完成不同尺寸巖石試件的側(cè)限壓縮試驗(yàn)，降低了試驗(yàn)成本，減少了資源浪費(fèi)?？捎糜趥?cè)限壓縮下巖石試樣尺寸效應(yīng)的研究。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是約束體A的主視圖；

圖2是約束體A的側(cè)視圖；

圖3是約束體B的主視圖；

圖4是約束體B的側(cè)視圖；

圖5是墊片與螺栓的組合體正視圖；

圖6是夾具各部件組合為整體，夾持空間最小(5cm)時(shí)的主視圖；

圖7是夾具各部件組合為整體，夾持空間最大(20cm)時(shí)的主視圖；

圖中1約束體A，2.約束體B，3.“U”形凹槽，4.螺紋鉆孔，5.插板，6.螺栓，7.墊片

備注：圖中3、4、5僅是1、2的局部結(jié)構(gòu)，而非單獨(dú)的實(shí)體結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

在巖石力學(xué)試驗(yàn)中，側(cè)限壓縮試驗(yàn)所用的巖石試件形狀均為正方體或長(zhǎng)方體，該夾具可適用邊長(zhǎng)5cm～20cm的正方體(或長(zhǎng)方體)試件。以正方體巖石試件為例，首先，將試件置于約束體A1內(nèi)約束豎板與底部橫板相連的直角處；將約束體B2的插板5插入約束體A1的凹槽3內(nèi)，并調(diào)節(jié)插入距離，直至約束體B2的夾持面與試件側(cè)面相接觸；將帶有墊片7的螺栓6(共8個(gè))依次擰進(jìn)8個(gè)螺紋鉆孔中，并將每個(gè)螺栓施加大致均勻的預(yù)緊力，以保證試件側(cè)面與夾具的約束面完全接觸。在側(cè)限壓縮試驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程中，約束體A1和約束體B2是主要的側(cè)向約束部件，其中約束體A1的底部橫板又作為豎向受力的承載底座；凹槽3與插板5的相互配合可以實(shí)現(xiàn)不同的夾持空間，以適應(yīng)不同的巖樣尺寸；此外，側(cè)板5主要承受彎矩，以保證約束體B2的穩(wěn)定；螺栓6不僅是連接構(gòu)件，也是側(cè)向約束力的主要承載部件，承受較大的拉力，因此螺栓的直徑設(shè)計(jì)為10mm，長(zhǎng)度為250mm。