[发明专利]用于测试岩石结构面基本摩擦角的升降装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种用于测试岩石结构面基本摩擦角的升降装置及使用方法，包括试验台、铰接连接体、单旋转轴控制器，铰接连接体与试验台和单旋转轴控制器相连；试验台包括合页、上合金板、下合金固定框和高精度电子数显倾斜仪；上合金板与下合金固定框铰接连接；铰接连接体包括上铰接支座、下铰接支座和铰接杆；铰接杆一端与上铰接支座铰接，另一端与下铰接支座铰接；单旋转轴控制器包括旋转把手、行走螺母和反力螺纹杆；行走螺母与下铰接支座固定连接，旋转把手固定在反力螺纹杆的一端，反力螺纹杆的另一端与行走螺母螺纹连接。本发明测量精确、可靠性和稳定性强，能够在实验室内或岩土工程现场测试基本摩擦角。

技术领域

本发明属于岩石测试技术领域，更具体的说是涉及一种用于测试岩石结构面基本摩擦角的升降装置及使用方法。

背景技术

岩体的变形与强度，取决于构成岩体的岩块和结构面的力学性能。在岩体中结构面弱化了岩体的力学性能，影响着法向变形、剪切变形及抗剪强度，使得岩体具有不同的稳定性特征和潜在破坏类型，因此，研究岩体中的结构面力学参数是稳定性评估工作中很重要的一环。其中，结构面基本摩擦角是结构面特征参数中的最重要的力学参数之一。

不论是在岩石力学室内试验或者是工程技术中的现场试验，都使用倾斜台装置直接进行试验，使得测试基本摩擦角试样方便快捷，获取基本摩擦角参数速度快，是确定结构面基本摩擦角的主要实验手段。目前采用现有的倾斜台进行岩石试样结构面基本摩擦角测试存在如下问题：

1.现在的简易式斜台试验装置多数采用一个旋转板，旋转板的一端与架子通过转轴转动连接，另一端可绕转轴转动，岩体受旋转板的推力上升，在此过程简单的用手抬起做调节，其惯性导致的误差较大，运动具有不稳定性，误差较大。

2.物理计算法:将岩样放置在标准水平面上，首先测出岩样质量，然后拉力计水平拉动岩样，记录岩样开始移动时的拉力T，根据正压力Fn与拉力T关系，即T＝μFn、μ＝tanθ，计算反正切角即为岩样的基本摩擦角。但在试验时岩样滑动时的水平拉力是瞬时过程，水平拉力误差较大，测量不准确。

3.进行简易式斜台试验时，现有的角度测量大多数是机械工具，人为因素影响较大，获取角度数据不准确。

因此，如何提供一种用于测试岩石结构面基本摩擦角的升降装置及使用方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于测试岩石结构面基本摩擦角的升降装置及使用方法，测量精确、可靠性和稳定性强，能够在实验室内或岩土工程现场测试基本摩擦角。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于测试岩石结构面基本摩擦角的升降装置，包括：试验台、铰接连接体、单旋转轴控制器，所述铰接连接体一端与所述试验台相连，另一端与所述单旋转轴控制器相连；

所述试验台包括合页、上合金板、下合金固定框和高精度电子数显倾斜仪；所述上合金板的下端头通过所述合页与所述下合金固定框铰接连接，所述高精度电子数显倾斜仪固定在所述上合金板的上端；

铰接连接体包括上铰接支座、下铰接支座和铰接杆；所述上铰接支座固定在所述上合金板底面，所述下铰接支座固定在所述下合金固定框中，所述铰接杆一端与所述上铰接支座铰接，另一端与所述下铰接支座铰接；

单旋转轴控制器包括旋转把手、行走螺母和反力螺纹杆；所述行走螺母与所述下铰接支座固定连接，所述旋转把手固定在反力螺纹杆的一端，所述反力螺纹杆的另一端穿插在所述行走螺母内，并与所述行走螺母螺纹连接。

优选的，所述试验台还包括障碍板，所述障碍板固定在上合金板顶面的下端头。

优选的，所述下合金固定框靠近所述旋转把手的一侧设置有通孔，所述轴承圆盘贯穿在所述通孔内，所述反力螺纹杆与所述轴承圆盘转动连接。