便携式数显岩石点荷载试验仪

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,申请人；冯士兵 孔涛,*,便携式数显岩石点荷载试验仪研究与开发,内容提要,荷载仪的介绍,项目研究的目的,主要研究内容,点载荷试验的基本原理,项目的创新点和特色,准备解决的问题,预期成果,项目研究进度安排,荷载仪的介绍,荷载仪是一种用于岩石点荷载试验、测定岩石点荷载强度指数的测试仪器。根据岩石点荷载强度指数，可以计算确定岩石的单轴抗压强度和抗拉强度，判定岩石的各向异性，确定风化带，预估凿岩速度，对岩石进行分级等等。点荷载仪是一种适合于施工现场使用的测试仪器。点荷载测试对岩样的制备要求较低，可以是工程勘探的岩芯试样，也可以是稍加修整的不规则试样。试样制备不需专门机械加工，与常规测试相比，具有测试速度快，试验周期短，方法简便，成本低廉的特点。可广泛应用于地质、矿山、水电、铁路和交通等建设工程的现场试验之中。岩石点荷载试验已于,1972,年由国际岩石力学学会试验方法委员会正式列为测定岩石强度的方法之一，国际岩石力学学会试验方法委员会于,1985,年又对该方法进行了修订。岩石点荷载强度已在我国的国家标准和许多部门规范中得到广泛应用,项目研究的目的,岩石分类，工程地质评价，岩体工程设计和施工，皆以岩石工程性质为基础，而获取岩石力学性质指标要通过室内常规试验或现场大型试验来实现。,现有大型试验费力费时费用高,，,室内常规试验则要将采集来的岩样加工成标准尺寸的试件，再利用各种试验机和仪器测定出岩石力学性质指标。,这样的缺点,一则需要一套完整的加工和试验设备；二则风化、软弱的岩石往往遇水软化、崩解，难以加工成试件；三则岩体工程多处于远离试验设备、交通不便地方。为此多年来国内外科研人员都在研究结构简单、携带方便、适用野外并能快速测得成果的试验设备和方法，岩石点荷载试验就是其中的一种,现有的点载荷仪,体积庞大,质量大（,44KG,）,结构构件不可拆分,加载装置不可替换,抗拉与抗压装置不可同时进行,不可蓄电池供电,点载荷试验的原理,点荷载是将岩石试件置于上下对称的一对球端圆锥体之间，施加集中荷载直至破坏，测得破坏荷载值，然后以此为依据计算出点荷载强度、各向异性指数。该方法的特点是岩石试件可以是规则的方形岩块、不规则岩块或是岩芯。对岩芯岩石试件既可以测定轴向又可以测定径向，对于岩块既可以测定顺岩层方向又可以测定垂直于岩层方向的岩石点荷载强度 试验中，为使岩石试件有良好的受力和传力条件，要求岩石试件各向尺寸之间必须满足一定条件，即岩芯试件的长度与直径之比不小于,1,，加荷两点间的距离与直径之比为,0,3,1,0,，对不规则岩块试件，加荷处最小宽度与加荷两点间的距离之比为,0,3,1,O,，长度不小于两加荷点间距，两加荷点间距约为,3050mm,。,点荷载试验虽然不必对岩石试件进行专门加工，不是统一的形状和同一的标准尺寸，但实践证明，即使在同一种岩石中，由于尺寸不同，试验成果差异较大，尺寸效应显著。为了消除尺寸效应的影响，使不同尺寸的试验资料具有可比性，采用等效直径,n,一,50ram,为标准对试验成果进行修正。,项目的创新与特色,便携,数显,抗拉与抗压装置均可进行,加载装置可替换,可进行蓄电池供电同时支持交直流供电,准备解决的问题,对现有的设备进行改进，依据点载荷试验的基本原理达到以下几点结果。,1.,让点载荷仪达到重量轻，结构简单，携带方便，适用野外进行现场快速试验。,2,。点荷载试验使用的岩石试件为岩芯、方形岩块及不规则岩块，岩石试件不需进行专门加工，因此设备简单费用低；,3.,并能测定风化、软弱岩石，解决常规方法不能解决的难题。,4.,另具备数显功能。,5.,在供电方面加以改进,预期成果,点载荷仪在重量上有所减轻，满足一人就可携带。,结构上优化，可以进行拆分。能分成几个部件携带。,加载装置可替换,抗拉与抗压装置均可进行,具备数显功能,项目进度的安排,前四个月进行现有点载荷仪的研究，总结其构件方面存在的问题。找到可以在重量，结构，加载装置等上可以优化的地方。,用两到三个月的时间进行点载荷仪重量方面问题的解决。,三个月左右的时间解决结构上可拆分的问题。,两到三个月时间解决加载装置可替换的问题。,两到三个月的时间进行数显的问题的研究,四个月左右时间达到可以进行抗拉与抗压装置都可进行的目的。,其余时间用于点载荷仪的最后测试与试验检测，和性能评估。对以上时间安排上的预留。,仪器草图,