[发明专利]现场岩体流变试验仪及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在现场测试岩体流变特性的试验装置，更具体地说它是一种现场岩体流变试验仪，本发明还涉及使用这种岩体流变试验仪的测试方法。它适用于现场岩体载荷流变试验、剪切流变试验及三轴流变试验，属于岩体力学试验技术领域。

背景技术

现场岩体流变试验与室内岩石流变试验相比，具有以下特点：(1)试件尺寸大，因而加载设备出力大；(2)试验环境潮湿；(3)试验场所不固定。目前适用于室内岩石流变试验的恒载方式应用于现场岩体流变试验时，存在不足之处：滚珠丝杆、砝码配重稳压方式出力偏小；电机伺服、数字伺服稳压方式易受潮湿环境影响，可靠性差；一个岩体工程，往往需要进行不同类型的现场流变试验，而现有试验仪器通用性差。储能器、水压稳压方式亦有不足：储能器通过在较大的容器内储存有压气体或液体，补充压力损失，当试件变形较大时，其压力补偿能力不能满足要求；水压稳压方式设备笨重、液压系统复杂，可操作性、可靠性均较差。

发明内容

本发明的第一目的在于克服上述现有背景技术的不足之处，而提供一种现场岩体流变试验仪，

本发明的第二目的在于提供一种采用现场岩体流变试验仪的测试方法。

本发明的目的是通过如下措施来达到的：现场岩体流变试验仪，它包括载荷系统和测量系统，其特征在于载荷系统主要由气泵、气液泵、加载设备组成，测量系统主要由压力传感器、位移传感器、计算机组成；所述的气泵通过气管与气液泵连接，气液泵上有调压阀，所述气液泵的另一端通过液压管经控制阀连接加载设备，所述的加载设备安装于岩体试件表面，通过液压管与气液泵连接，所述的位移传感器安装于试件的位移测点，通过数据线与计算机连接，计算机通过数据线与压力传感器连接。

在上述技术方案中，所述的加载设备或为单个千斤顶或液压钢枕，或为多个千斤顶或液压钢枕并连。

在上述技术方案中，所述压力传感器和加载设备有控制阀。

在上述技术方案中，所述加载设备为多个千斤顶或液压钢枕)并连时，所述的单个千斤顶或液压钢枕与单个试件分别相接。

现场岩体流变试验仪的测试方法，它包括如下步骤：

(1)、气泵1通过气管与气液泵连接，为气液泵提供有压气源；设定气泵的启动气压阀值及停止运行的气压阀值，当气泵的气缸内的气压低于时，气泵自动启动，直至气缸内的气压达到，气泵停止运行；

(2)、气液泵的另一端通过液压管经控制阀连接加载设备，并为加载设备提供恒定液压；先关闭控制阀，调节调压阀，气液泵开始运行，直至压力传感器压力值达到试验压力并保持恒定，气液泵停止运行；开启控制阀，通过加载设备给试件施加荷载，液压下降，气液泵再次运行，直至液压恢复到试验压力，气液泵停止运行；气泵的启动气压阀值的设定，使得当气液泵的液压达到试验压力时，气液泵的气压低于气泵的启动气压阀值；

(3)、加载设备安装于岩体试件表面，通过液压管与气液泵连接，并为岩体试件提供试验荷载；当试件在加载设备的作用下产生变形时，液压降低，气液泵开始运行，直至液压恢复到试验压力，气液泵停止运行；

(4)、位移传感器安装于试件的位移测点，通过数据线与计算机连接，测量试件的位移测点处的位移；

(5)、计算机通过数据线与位移传感器、压力传感器连接，实时记录试件的变形、试验压力，并形成图表，完成测试过程。

本发明的有益效果是：①载荷系统采用机械控制，适用于洞室内的潮湿环境。②载荷系统通用性好，可根据需要，连接不同类型、不同数量的加载设备，可提供高试验荷载、可同时进行多点岩体载荷蠕变试验。③各构件体积小、重量轻，载荷系统各构件采用标准液压管或气管连接，测量系统各构件采用标准数据线连接，流变试验仪拆卸、安装、搬运、布置方便，适用于现场试验环境。

附图说明

图1为现场岩体流变试验仪结构示意图。

图中1.气泵，2.气液泵，3.调压阀，4.压力传感器，5.控制阀，6.加载设备，7.位移传感器，8.计算机，9.岩体试件(或称试件)，P1.启动气压阀值，P2.停止运行的气压阀值，P3.试验压力。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已.同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。