巖體結(jié)構(gòu)面摩擦角測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖石力學試驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種巖體結(jié)構(gòu)面摩擦角測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在巖石力學、地質(zhì)工程等領(lǐng)域中，巖體結(jié)構(gòu)面之間的粘聚力、摩擦角等力學參數(shù)往往是研究者們的關(guān)注對象。
[0003]目前，巖體結(jié)構(gòu)面之間的粘聚力通常都是通過室內(nèi)的巖石力學實驗獲得，其數(shù)值都很精確可靠。但是，對于巖體結(jié)構(gòu)面之間摩擦角的獲取，在野外測量時往往是將兩塊近似平整的巖石簡單的用手抬起做傾斜試驗，然后大致的目測而得出的，其結(jié)果通常誤差較大不夠精確。
[0004]而巖體結(jié)構(gòu)面摩擦角通常又是研究人員和工程技術(shù)人員很關(guān)心的一個力學參數(shù)。因此，如何既能在野外又能在室內(nèi)簡便又準確的獲取巖體結(jié)構(gòu)面摩擦角參數(shù)，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種測量精確，并且即能在野外又能在室內(nèi)測量巖體結(jié)構(gòu)面摩擦角的巖體結(jié)構(gòu)面摩擦角測量裝置。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:巖體結(jié)構(gòu)面摩擦角測量裝置，包括具有可調(diào)節(jié)支腿的支架、工作平臺、巖體夾持板和升降機構(gòu)；所述工作平臺安裝在支架上；所述巖體夾持板的一邊沿與工作平臺的一邊沿鉸接，并且在鉸接處設(shè)置有用于測量工作平臺與巖體夾持板之間夾角Θ的角度測量裝置；在巖體夾持板上設(shè)置有用于夾持巖體試件的夾持機構(gòu)；所述升降機構(gòu)用于升降巖體夾持板，使巖體夾持板繞上述鉸接的軸線轉(zhuǎn)動。
[0007]進一步的是:所述支架為由三個支腿組成的可收納的三腳架，并且每個支腿的長度可調(diào)。
[0008]進一步的是:在支架的上端設(shè)置有支架圓盤，所述工作平臺可水平轉(zhuǎn)動的安裝在支架圓盤上。
[0009]進一步的是:所述升降機構(gòu)安裝在支架上；在工作平臺上設(shè)置有安裝孔，所述工作平臺通過上述安裝孔套設(shè)在升降機構(gòu)上；所述升降機構(gòu)包括可升降的升降柱，所述升降柱的頂端頂在上方的巖體夾持板上。
[0010]進一步的是:所述升降機構(gòu)安裝在支架圓盤上；在工作平臺上設(shè)置有安裝孔，所述工作平臺通過上述安裝孔套設(shè)在升降機構(gòu)上；所述升降機構(gòu)包括可升降的升降柱，所述升降柱的頂端頂在上方的巖體夾持板上。
[0011]進一步的是:所述升降機構(gòu)還包括底座、一級升降套、二級升降套和三級升降套，所述升降柱設(shè)置在一級升降套內(nèi)，所述一級升降套設(shè)置在二級升降套內(nèi)，所述二級升降套設(shè)置在三級升降套內(nèi)，所述三級升降套設(shè)置在底座內(nèi)，所述底座安裝在支架上。
[0012]進一步的是:在升降柱的頂端設(shè)置有自由滾珠，所述自由滾珠頂在上方的巖體夾持板上。
[0013]進一步的是:所述升降機構(gòu)為液壓升降機構(gòu)，在升降機構(gòu)內(nèi)具有液壓腔體，所述液壓腔體通過進液管路和回液管路與一外置的液壓腳踏器連接成液壓回路；在進液管路和回液管路上分別設(shè)置有單向閥，在回液管路上的單向閥上游還設(shè)置有液壓油箱，在液壓油箱上游設(shè)置有截止閥。
[0014]進一步的是:所述夾持機構(gòu)包括設(shè)置在巖體夾持板上的凹槽、設(shè)置在凹槽四周的用于夾持巖體試件邊沿的卡瓦和設(shè)置在卡瓦與對應的凹槽壁面之間的壓簧。
[0015]進一步的是:在工作平臺上還設(shè)置有水平氣泡；所述巖體夾持板的一邊沿與工作平臺的一邊沿通過兩側(cè)的螺栓鉸接連接。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:通過升降機構(gòu)升降巖體夾持板，使巖體夾持板緩慢傾斜，當達到一定的傾斜角度時，放置在巖體夾持板上的兩塊巖體試件開始發(fā)生相對移動，此時對應的傾斜角度Θ即為巖體結(jié)構(gòu)面摩擦角；本發(fā)明測量結(jié)果精確，并且可將相應部件進行適當?shù)牟鹦叮阌跀y帶；同時通過調(diào)節(jié)支腿可方便在野外就地進行測量；另外通過采用液壓升降機構(gòu)，可提供較大的動力源。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為巖體夾持板的俯視圖；
[0019]圖中標記為:支架1、支腿2、支腿腳2a、支腿桿2b、固定螺2c、工作平臺3、巖體夾持板4、升降機構(gòu)5、角度測量裝置6、巖體試件7、固定巖體試件7a、活動巖體試件7b、軸線8、支架圓盤9、升降柱10、底座11、一級升降套12、二級升降套13、三級升降套14、自由滾珠15、液壓腔體16、進液管路17、回液管路18、液壓腳踏器19、單向閥20、液壓油箱21、截止閥22、凹槽23、卡瓦24、壓簧25、螺栓26、夾角Θ。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明。其中，本發(fā)明的測量原理與現(xiàn)有技術(shù)相同，即設(shè)置一固定巖體試件7a，在其上放一活動巖體試件7b，逐漸增加固定巖體試件7a和活動巖體試件7b的傾斜角度，當二者發(fā)生相對移動時的傾斜角度即為需要測量的巖體結(jié)構(gòu)面摩擦角。
[0021]如圖1和圖2中所示，本發(fā)明所述的巖體結(jié)構(gòu)面摩擦角測量裝置，包括具有可調(diào)節(jié)支腿2的支架1、工作平臺3、巖體夾持板4和升降機構(gòu)5 ;所述工作平臺3安裝在支架I上；所述巖體夾持板4的一邊沿與工作平臺3的一邊沿鉸接，并且在鉸接處設(shè)置有用于測量工作平臺3與巖體夾持板4之間夾角Θ的角度測量裝置6;在巖體夾持板4上設(shè)置有用于夾持巖體試件7的夾持機構(gòu)；所述升降機構(gòu)5用于升降巖體夾持板4，使巖體夾持板4繞上述鉸接的軸線8轉(zhuǎn)動。
[0022]其中，工作平臺3—般為水平的安裝在支架I上，已便作為傾斜夾角Θ的參考；為了方便在不同的野外場地下調(diào)整工作平臺3的水平度，支架I可包括多條可調(diào)節(jié)支腿2，并且通常采用三個支腿2組成三腳架結(jié)構(gòu)。另外，為了便于收納、攜帶，優(yōu)選采用可收納結(jié)構(gòu)的三腳架結(jié)構(gòu)。如圖1所示，每個支腿2由支腿腳2a、支腿桿2b和固定螺2c組成，通過固定螺2c的調(diào)節(jié)，可使支腿桿2b在支腿腳2a內(nèi)收縮，起到調(diào)整效果，使得支架I可在不同的場地環(huán)境下靈活使用。為了在調(diào)節(jié)過程中，便于觀察工作平臺3是否達到水平狀態(tài)，進一步可優(yōu)選在工作平臺3上設(shè)置水平氣泡結(jié)構(gòu)。
[0023]為了便于讀取夾角Θ，設(shè)置角度測量裝置6 ;如圖1中所示，角度測量裝置6為一角度刻度盤，其測量角度范圍在0°至90°之間。
[0024]另外，為了便于對整個工作平臺3以及巖體夾持板4等支架I上的部件進行水平轉(zhuǎn)動，以便作業(yè)調(diào)整方向，可在支架I的上端設(shè)置有支架圓盤9，所述工作平臺3可水平轉(zhuǎn)動的安裝在支架圓盤9上。
[0025]本發(fā)明中，升降機構(gòu)5的作用是用于升降巖體夾持板4，使巖體夾持板4繞軸線8轉(zhuǎn)動，也就是使工作平臺3與巖體夾持板4之間夾角Θ發(fā)生變化，并且當放在巖體夾持板4上的固定巖體試件7a與活動巖體試件7b之間發(fā)生相對滑動時，停止升降，此時對應的夾角Θ即為巖體結(jié)構(gòu)面摩擦角。理論上，只要能實現(xiàn)上述效果的機構(gòu)或者部件均可作為升降機構(gòu)5，并且升降機構(gòu)5的安裝位置不受限制，其可安裝在工作平臺3上、也可安裝在支架I上。如圖1所示，將升降機構(gòu)5安裝在支架I上；同時將工作平臺3安裝在升降機構(gòu)5上，且進一步在工作平臺3上設(shè)置有安裝孔，所述工作平臺3通過上述安裝孔套設(shè)在升降機構(gòu)5上，并且其套設(shè)方式可以采用螺紋結(jié)構(gòu)。另外，升降機構(gòu)5包括可升降的升降柱10，所述升降柱10的頂端頂在上方的巖體夾持板4上。通過升降柱10的升降，起