[实用新型]多功能岩石膨胀试验仪

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑工程岩石膨胀试验仪器，特别是涉及一种用于岩石自由膨胀率、有侧向约束岩石膨胀率和有侧向约束膨胀力试验的多功能岩石膨胀试验仪。

背景技术

岩石膨胀试验是对各种建筑地基、边坡、洞室及地下工程的岩石是否有膨胀性及其针对各项膨胀性指标进行试验判别的相关试验。

自由膨胀率试验是指某一规定外形尺寸的岩石试样在浸水前及浸水饱和稳定后在水平和垂直方向的变形增量与原始值之比。

有侧向约束膨胀率试验是指某一规定形状岩石试样在侧向用金属构件对其进行包裹紧固，并保证在任何状态下不产生侧向变形，然后将其置入浸水容器中，岩石试样底面经下金属透水板放置于浸水容器的底板，岩石试样顶面经上金属透水板与可随试样垂直变形而移动且与岩石试样面积对应的具有固定质量的加压装置连接，在岩石试样预置压力垂直变形稳定后对其浸水，直至饱和稳定过程中监测其垂直变形的一种试验。

有侧向约束膨胀压力试验是指对规定形状的岩石试样施加无穷大侧向约束力，即用足够强度的试模加以紧固在不得出现侧向变形的条件下进行垂直方向固定后浸水膨胀所产生垂直力进行检测的试验。

上述具体试验根据铁路岩石试验规程（TB10115-98、）和水利岩石试验规程（SL264-2001）的有关规定分别由岩石自由膨胀率试验仪、岩石有侧向约束膨胀率试验仪和岩石有侧向约束膨胀力试验仪三种仪器分别进行。

岩石自由膨胀率试验仪的基本结构包括有机玻璃饱和水箱、位于饱和水箱中试件顶部和底部的上、下金属透水板、接合于上金属透水板表面金属板的垂直测量千分表、固定于饱和水箱并接合于试件前后左右垂直分中部位表面的各水平测量千分表以及密贴于试样圆周对称4个位置及下金属透水板中心的金属片。

岩石有侧向约束膨胀率试验仪的基本结构包括千分表支架及千分表、饱和水箱、饱和水箱中包括金属套环的试件顶部和底部的上、下金属透水板和接合于上金属透水板表面对试件施加5Kpa恒定压力的圆柱形金属重块，千分表测头与圆柱形金属重块表面密贴，随试样浸水膨胀做垂直变化直至饱和，垂直变形稳定不变。

岩石有侧向约束膨胀力试验仪的基本结构包括龙门架、置于龙门架上横梁中心的垂直加荷丝杠及其加荷手轮、连接于加荷丝杠的压力传感器及其下端的加压头、置于龙门架底板的饱和水箱、饱和水箱中包括装有试样的金属套环及试样顶部和底部的上、下金属透水板、接合于上金属透水板表面的加压头。压力传感器与垂直加荷丝杠固定于龙门架上横梁中间，在试样的垂直、水平方向不得出现变形条件下，对经浸水饱和的试样所产生垂直膨胀力进行试验的装置。

发明内容

本实用新型的目的是公开一种可以替代前述三种专门试验仪而满足岩石自由膨胀率，有侧向约束岩石膨胀率和有侧向约束膨胀力试验技术要求的多功能岩石膨胀试验仪。

本实用新型为实现上述目的采取以下技术方案：本多功能岩石膨胀试验仪包括龙门架，置于龙门架上横梁中心螺孔的垂直加荷丝杠及其顶部的加荷手轮，测力传感器及其底端的加压杆，连接于加压杆底端的加压头，用于岩石有侧向约束岩石膨胀率和岩石有侧向约束膨胀力试验的金属套环，饱和水箱中岩石试样顶部和底部的上、下金属透水板，用于岩石自由膨胀率试验时密贴于试样圆周对称4个位置及上金属透水板中心的金属片，特征是，垂直加荷丝杠设有与龙门架上横梁接合的用于岩石有侧向约束膨胀力试验的锁紧螺母，所述垂直加荷丝杠与测力传感器之间设有传递压力的吊挂旋转连接套，所述吊挂旋转连接套由固定于测力传感器顶部中心的吊挂柱和转动并限位于该吊挂柱的螺套构成，所述螺套与垂直加荷丝杠的底端螺纹连接，所述龙门架两侧立柱分别设有上下和水平位置可调的千分表支架，各支架端部固定有垂直千分表，所述两垂直千分表在用于岩石有侧向约束膨胀力试验时其测头分别与连接在加压杆下端的加压头顶部表面环形测量槽对称的两点相接触，所述两垂直千分表在用于岩石有侧向约束膨胀率试验时其测头分别与脱离加压杆而直接作用于试样的加压头顶部表面环形测量槽对称的两点相接触，两垂直千分表中的一个在用于岩石自由膨胀率试验时其测头与饱和水箱中岩石试样顶部的上金属透水板顶面中心金属片相接触，所述饱和水箱置于龙门架底板中心，饱和水箱四面中心对称设有插入水平千分表的导向安装座，所述导向安装座内圆设置‘O’形密封圈，所述导向安装座设有用于岩石有侧向约束膨胀率和岩石有侧向约束膨胀力试验的密封堵塞。

本实用新型还可以采取以下技术措施：

所述水平千分表和垂直千分表在其测头与测杆之间分别设有用于岩石自由膨胀率试验的位于千分表测杆顶端与测头之间的中间辅助测杆。