本發(fā)明屬于巖石力學(xué)試驗(yàn)設(shè)備，具體涉及一種巖石力學(xué)特性測(cè)試裝置。

背景技術(shù)：

1、巖石力學(xué)特性測(cè)試，是通過(guò)巖體力學(xué)實(shí)驗(yàn)手段，來(lái)了解巖石和巖體的力學(xué)性能、變形、破壞規(guī)律，以及各種構(gòu)筑物對(duì)巖體所引起的物理、力學(xué)效應(yīng)，為工程設(shè)計(jì)、施工提供所需要的參數(shù)的一種測(cè)試類型。

2、要進(jìn)行巖石力學(xué)特性測(cè)試，就需要用到巖石力學(xué)性能測(cè)試裝置。現(xiàn)有的測(cè)試裝置可于同一臺(tái)試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行不同力學(xué)性能的測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用的目的。比如中國(guó)發(fā)明專利(cn107121331a)公開(kāi)了一種多功能巖石力學(xué)特性測(cè)試儀，該測(cè)試儀通過(guò)兩個(gè)水平動(dòng)力源來(lái)分別控制左拉伸臂和右拉伸臂，同時(shí)將兩個(gè)拉伸臂設(shè)置為l形，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)巖石試件進(jìn)行剪切應(yīng)力試驗(yàn)或雙向壓縮特性試驗(yàn)。但是該發(fā)明所提供的測(cè)試儀受到巖石試件的大小限制，存在著當(dāng)巖石試件較大時(shí)，該結(jié)構(gòu)只能進(jìn)行剪切應(yīng)力試驗(yàn)，當(dāng)巖石試件較小時(shí)，該結(jié)構(gòu)只能進(jìn)行雙向壓縮特性試驗(yàn)的缺點(diǎn)。此外，該設(shè)備在懸掛吊臂上安裝豎直動(dòng)力源，在底軸的底部連接千斤頂結(jié)構(gòu)，這樣可以對(duì)巖石進(jìn)行豎直方向的雙軸壓縮試驗(yàn)。但是該設(shè)備需要將巖石試件放在試驗(yàn)轉(zhuǎn)臺(tái)上進(jìn)行，不能在巖石進(jìn)行剪切應(yīng)力試驗(yàn)后直接進(jìn)行豎直方向的雙軸壓縮試驗(yàn)，試驗(yàn)效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種巖石力學(xué)特性測(cè)試裝置。

2、所述巖石力學(xué)特性測(cè)試裝置包括：

3、底板；

4、縱向支撐部，包括相對(duì)設(shè)置于所述底板上方的第一豎梁和第二豎梁；

5、水平測(cè)試部，包括分別設(shè)置于所述第一豎梁和所述第二豎梁上，且均構(gòu)造為在水平方向上具有伸縮功能的第一水平測(cè)試組件和第二水平測(cè)試組件，所述第一水平測(cè)試組件設(shè)置為高于所述第二水平測(cè)試組件，在所述第一水平測(cè)試組件的末端設(shè)置有第一升降機(jī)構(gòu)，在所述第二水平測(cè)試組件的末端設(shè)置有第二升降機(jī)構(gòu)，

6、其中，所述第一升降機(jī)構(gòu)和所述第二升降機(jī)構(gòu)構(gòu)造成能夠通過(guò)升降調(diào)節(jié)，從而改變所述第一升降機(jī)構(gòu)和所述第二升降機(jī)構(gòu)與巖石試樣之間的接觸形式，進(jìn)而能夠利用所述水平測(cè)試部來(lái)對(duì)所述巖石試樣進(jìn)行剪切應(yīng)力測(cè)試和水平壓縮測(cè)試。

7、作為對(duì)上述技術(shù)方案的拓展，本發(fā)明還包括以下實(shí)施例：

8、所述第一升降機(jī)構(gòu)包括第一平板、設(shè)置于所述第一平板的自由端處且垂直于所述第一平板延伸設(shè)置的第一升降板，以及用于驅(qū)動(dòng)所述第一升降板升降的第一升降動(dòng)力部，

9、所述第二升降機(jī)構(gòu)包括第二平板、設(shè)置于所述第二平板的自由端處且垂直于所述第二平板延伸設(shè)置的第二升降板，以及用于驅(qū)動(dòng)所述第二升降板升降的第二升降動(dòng)力部，

10、其中，所述巖石試樣布置在所述第一平板、所述第二平板、所述第一升降板和所述第二升降板之間，

11、在所述第一升降板和所述第二升降板未與所述第二平板和所述第一平板接觸時(shí)，所述巖石力學(xué)特性測(cè)試裝置能夠?qū)λ鰩r石試樣進(jìn)行剪切應(yīng)力測(cè)試，而在所述第一升降板和所述第二升降板分別與所述第二平板和所述第一平板接觸時(shí)，所述巖石力學(xué)特性測(cè)試裝置能夠?qū)λ鰩r石試樣進(jìn)行水平壓縮測(cè)試。

12、在所述第一平板的自由端處開(kāi)設(shè)有上下貫通式的第一滑槽以及與所述第一滑槽相連通的第一轉(zhuǎn)動(dòng)腔，所述第一升降板豎直貫穿設(shè)置于所述第一滑槽內(nèi)，所述第一升降動(dòng)力部構(gòu)造成至少部分設(shè)置于所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)腔的內(nèi)部并與所述第一升降板相接觸，以帶動(dòng)所述第一升降板進(jìn)行在縱向方向上的升降作業(yè)。

13、所述第一升降機(jī)構(gòu)包括第一u形板，在所述第一升降板上設(shè)置有上端開(kāi)口的第二滑槽和側(cè)面開(kāi)口的第三滑槽，所述第三滑槽設(shè)置于所述第二滑槽的上方，并且所述第二滑槽與所述第三滑槽相連通，所述第一u形板的一端位于所述第二滑槽的內(nèi)部，另一端與所述第一平板的頂面固定連接。

14、所述第一升降動(dòng)力部包括位于所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)腔內(nèi)部的第一直齒輪，以及通過(guò)第一輸出端與所述第一直齒輪相連接的第一電機(jī)，在所述第一升降板與所述第一直齒輪相接觸的側(cè)面上設(shè)置有與所述第一直齒輪相嚙合的第一齒面。

15、在所述第二平板的自由端處開(kāi)設(shè)有上下貫通式的第四滑槽以及與所述第四滑槽相連通的第二轉(zhuǎn)動(dòng)腔，所述第二升降板豎直貫穿設(shè)置于所述第四滑槽內(nèi)，所述第二升降動(dòng)力部構(gòu)造成至少部分設(shè)置于所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)腔的內(nèi)部并與所述第二升降板相接觸，以帶動(dòng)所述第二升降板進(jìn)行在縱向方向上的升降作業(yè)。

16、所述第二升降機(jī)構(gòu)包括第二u形板，在所述第二升降板上設(shè)置有下端開(kāi)口的第五滑槽和側(cè)面開(kāi)口的第六滑槽，所述第六滑槽設(shè)置于所述第五滑槽的下方，并且所述第五滑槽與所述第六滑槽相連通，所述第二u形板的一端位于所述第五滑槽的內(nèi)部，另一端與所述第二平板的底面固定連接。

17、所述第二升降動(dòng)力部包括位于所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)腔內(nèi)部的第二直齒輪，以及通過(guò)第二輸出端與所述第二直齒輪相連接的第二電機(jī)，在所述第二升降板與所述第二直齒輪相接觸的側(cè)面上設(shè)置有與所述第二直齒輪相嚙合的第二齒面。

18、包括高度調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述高度調(diào)整機(jī)構(gòu)包括高度調(diào)整動(dòng)力部、與所述高度調(diào)整動(dòng)力部接觸設(shè)置的傳動(dòng)部和以及與所述傳動(dòng)部接觸設(shè)置的動(dòng)力輸出部，所述第一豎梁和所述第二豎梁套設(shè)于所述動(dòng)力輸出部上，并且所述高度調(diào)整機(jī)構(gòu)構(gòu)造成能夠通過(guò)所述高度調(diào)整動(dòng)力部、所述傳動(dòng)部和所述動(dòng)力輸出部的連鎖作業(yè)，帶動(dòng)所述第一豎梁和所述第二豎梁在同一時(shí)間段內(nèi)在豎直方向上進(jìn)行方向相反的運(yùn)動(dòng)。

19、在所述底板的內(nèi)部開(kāi)設(shè)有控制室，所述高度調(diào)整動(dòng)力部包括設(shè)置于所述底板側(cè)壁處的第三電機(jī)，以及設(shè)置于所述控制室的內(nèi)部并通過(guò)貫穿所述底板的側(cè)壁而伸入所述控制室的內(nèi)部的第三電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸而與第三電機(jī)連接在一起的第一錐齒輪。

20、所述傳動(dòng)部包括設(shè)置于所述控制室內(nèi)部的第一傳動(dòng)組件，所述動(dòng)力輸出部包括部分設(shè)置于所述控制室的內(nèi)部，部分伸出所述底板的上表面的第一動(dòng)力輸出組件，所述第一豎梁套設(shè)于所述第一動(dòng)力輸出組件上。

21、所述第一傳動(dòng)組件包括與所述第一錐齒輪垂直嚙合設(shè)置的第二錐齒輪，從所述第二錐齒輪處向左側(cè)延伸設(shè)置的第一傳動(dòng)桿以及設(shè)置于所述第一傳動(dòng)桿的左端的第三錐齒輪，所述第一動(dòng)力輸出組件包括由所述控制室的底部向上延伸設(shè)置的第一動(dòng)力輸出桿，以及套設(shè)于所述第一動(dòng)力輸出桿上并且與所述第三錐齒輪垂直嚙合設(shè)置的第四錐齒輪，在所述第一動(dòng)力輸出桿的上部側(cè)壁上設(shè)置有在自下而上的方向上順/逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的第一外螺紋，所述第一豎梁通過(guò)設(shè)置于其內(nèi)部的與所述第一外螺紋相對(duì)應(yīng)的第一內(nèi)螺紋與所述第一動(dòng)力輸出桿相連接。

22、所述傳動(dòng)部包括設(shè)置于所述控制室內(nèi)部的第二傳動(dòng)組件，所述動(dòng)力輸出部包括部分設(shè)置于所述控制室的內(nèi)部，部分伸出所述底板的上表面的第二動(dòng)力輸出組件，所述第二豎梁套設(shè)于所述第二動(dòng)力輸出組件上。

23、所述第二傳動(dòng)組件包括與所述第一錐齒輪垂直嚙合設(shè)置的第五錐齒輪，從所述第五錐齒輪處向右側(cè)延伸設(shè)置的第二傳動(dòng)桿以及設(shè)置于所述第二傳動(dòng)桿的右端的第六錐齒輪，所述第二動(dòng)力輸出組件包括由所述控制室的底部向上延伸設(shè)置的第二動(dòng)力輸出桿，以及套設(shè)于所述第二動(dòng)力輸出桿上并且與所述第六錐齒輪垂直嚙合設(shè)置的第七錐齒輪，在所述第二動(dòng)力輸出桿的上部側(cè)壁上設(shè)置有在自下而上的方向上逆/順/時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的第二外螺紋，所述第二豎梁通過(guò)設(shè)置于其內(nèi)部的與所述第二外螺紋相對(duì)應(yīng)的第二內(nèi)螺紋與所述第二動(dòng)力輸出桿相連接。

24、包括設(shè)置于所述底板的下方以將所述底板撐離地面的支撐部。

25、包括豎直測(cè)試部，所述豎直測(cè)試部包括一端設(shè)置于地面，另一端貫穿所述底板并向上延伸至所述水平測(cè)試部下方一定位置處的第一豎直測(cè)試組件，以及設(shè)置于從所述第一豎梁的頂部向右水平延伸設(shè)置的懸臂梁上，并向下延伸設(shè)置于所述水平測(cè)試部的上方一定位置處的第二豎直測(cè)試組件，所述第一豎直測(cè)試組件和所述第二豎直測(cè)試組件構(gòu)造成能夠進(jìn)行伸縮，從而對(duì)處于所述水平測(cè)試部之間的所述巖石試樣進(jìn)行豎直方向上的壓縮測(cè)試。

26、本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：

27、通過(guò)水平測(cè)試部的設(shè)計(jì)以及水平測(cè)試部與其他部件之間的配合作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)尺寸各異的巖石試樣既能夠進(jìn)行剪切應(yīng)力測(cè)試，又能夠進(jìn)行水平壓縮測(cè)試的功能，從而一方面在很大程度上降低了對(duì)巖石樣品的尺寸要求，減小了工作人員的制樣負(fù)擔(dān)，提高了進(jìn)行巖石力學(xué)特性測(cè)試的工作效率，另一方面，由于剪切應(yīng)力測(cè)試與水平壓縮測(cè)試使用了同一塊巖石試樣，減小了由于試樣不同對(duì)測(cè)試結(jié)果造成的誤差，提高了測(cè)試結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確度。另外，巖石力學(xué)特性測(cè)試裝置還能夠在不對(duì)巖石試樣進(jìn)行移動(dòng)的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)巖石試樣進(jìn)行豎直方向上的壓縮測(cè)試，以一種更便捷的方式實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用。總之，根據(jù)本發(fā)明的巖石力學(xué)特性測(cè)試裝置在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有良好的應(yīng)用前景。