一种形状不规则岩样的围压加载方法技术

本发明专利技术公开了一种形状不规则岩样的围压加载方法，包括以下步骤：通过填充材料将不规则的原始岩样包裹成正六面体的待测岩样，将正六面体待测岩样放置于围压加载装置上，通过围压加载装置对待测岩样进行夹持并加载围压；通过围压加载装置对待测岩样持续加载围压，直至被施加到待测岩样的围压达到预设压力；通过高能激光对岩样进行钻掘实验。通过该方法，采用环氧树脂对不规则原始岩样进行包裹，与原始岩样周围面完全接触，在加载过程中将加载力充分专递给岩样表面，达到良好的围压加载效果，能够不破坏原始岩样自身结构，获得更加符合真实情况的实验数据。情况的实验数据。情况的实验数据。

【技术实现步骤摘要】
一种形状不规则岩样的围压加载方法


[0001]本专利技术涉及勘察领域土工试验用夹具，具体公开了一种形状不规则岩样的围压加载方法。

技术介绍

[0002]目前，不规则岩样的围压研究对于高能激光钻掘实验十分重要，但不规则岩样加载存在的问题在于，岩样本身形状对于激光钻掘实验研究十分重要，采用不恰当的加载方式对不规则岩样强行加压，会对岩样本身形状造成破坏，影响实验岩样样品质量和实验中的力学分析结果。
[0003]现有对于不规则岩样的处理方法通常是，利用施压装置对不规则岩样强行加压，或者是采用切割加工，对不规则岩样进行切割，得到形状规整的岩样样品，这样的方式破坏了岩样的原始形状，导致岩样的内部受力情况发生改变，与真实岩样形态不符，无法获取符合真实环境的试验数据。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，针对已有的技术现状现有技术中需要对不规则岩样进行切割，破坏岩样结构形态的问题，提供一种形状不规则岩样的围压加载方法，解决现有技术中需要难以对不规则岩样进行围压加载的问题对不规则岩样进行切割，破坏岩样结构的问题。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采用一种形状不规则岩样的围压加载方法，其步骤如下：
[0006]S1、通过填充材料将原始岩样包裹成正六面体的待测岩样；
[0007]S2、将待测岩样放置于围压加载装置上，通过围压加载装置对待测岩样进行夹持；
[0008]S3、通过围压加载装置对待测岩样持续加载围压，直至施加到待测岩样上的围压达到预设压力；
[0009]S4、通过高能激光对待测岩样进行钻掘实验。
[0010]进一步地，在通过填充材料将原始岩样包裹成正六面体待测岩样的步骤之前，还包括，将原始岩样放置于模具中，填充所述液态填充材料，直至所述填充材料超过原始岩样的顶部；待所述填充材料和原始岩样结合，液态填充材料凝固后从模具中取出。
[0011]进一步地，所述填充材料为环氧树脂。
[0012]进一步地，所述围压加载装置包括中部交叉的第一滑槽和第二滑槽、托架以及第一施压托架和第二施压托架；所述第一滑槽和所述第二滑槽内均滚动有一根双向丝杠，其中一根所述双向丝杠高于另一根；一对所述第一施压托架滑动安装于所述第一滑槽内，且分别与位于所述第一滑槽内的所述双向丝杠的两端连接；一对所述第二施压托架滑动安装于所述第二滑槽内，且分别与位于所述第二滑槽内的所述双向丝杠的两端连接；所述托架固定于所述所述第一滑槽和第二滑槽的交叉处；驱动装置，所述驱动装置的输出端与所述双向丝杠的一端连接，供所述双向丝杠转动。
[0013]进一步地，所述第一滑槽和所述第二滑槽呈十字状垂直交叉，所述第二滑槽内还设置有垫板，所述支承座安装于所述垫板上。
[0014]进一步地，所述第一施压托架包括底座，所述底座的顶部固定有垫高块和固定于所述垫高块顶部的安装架，所述安装架上固定有施压板；所述第二施压托架包括底座，所述底座的顶部固定有所述安装架，所述安装架上固定有施压板。
[0015]进一步地，所述底座上贯穿有第一螺纹孔，所述双向丝杠与所述第一螺纹孔相适配。
[0016]进一步地，所述安装架上固定有凸起，所述施压板上设置有与所述凸起相互配合的凹槽。
[0017]进一步地，还包括试验台，所述试验台的顶部设置有矩形阵列的第二螺纹孔；所述滑动部的底部设置有与所述第二螺纹孔一一对应的通孔，所述滑动部设置在所述试验台上，所述第二螺纹孔与对应所述通孔通过螺栓固定。
[0018]进一步地，所述驱动装置为电机，所述电机的输出端通过联轴器与所述双向丝杠连接的一端连接，为所述双向丝杠提供转动扭矩
[0019]通过采用上述技术方案，将不规则岩样通过包裹的方式变成规则的正六面体岩样，通过围压加载装置能够实现岩样周侧均被夹持，每对对侧的施压板产生的反力互相抵消，在不破坏不规则岩样自身结构的情况下，也无需额外设置承担围压反力的固定装置，能够获得更加符合真实情况下的岩样围压实验数据。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0021]1.本专利技术采用环氧树脂对不规则岩样进行包裹，与岩样周围面完全接触，在加载过程中将加载力充分专递给岩样表面，达到良好的围压加载效果，能够不破坏岩样自身结构，获得更加符合真实情况的实验数据；
[0022]2.围压加载装置在施压过程中，因为加载到岩样相对两侧的围压大小相等，且方向相反，能够使加载围压产生的反力相互抵消，无需额外设置一个承担围压加载反力的固定装置，减少外部装置对实验台的影响。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的岩样与填充材料结合示意图；
[0024]图2为本专利技术的试验台的结构示意；
[0025]图3为本专利技术的滑动部结构示意图；
[0026]图4为本专利技术的双向丝杠结构示意图；
[0027]图5为本专利技术的第一施压板托架的结构示意图；
[0028]图6为本专利技术的第二施压板托架的结构示意图；
[0029]图7为本专利技术的施压板的结构示意图。
[0030]图中：
[0031]1、岩样；
[0032]2、试验台；21、第二螺纹孔；22、螺栓；
[0033]3、围压加载装置；311、第一滑槽；312、第二滑槽；313、双向丝杠；314、支承座；315、垫板；316、通孔；317、托架；318、第一施压托架；319、第二施压托架；320、底座；321、垫高块；
322、安装架；323、施压板；324、第一螺纹孔；325、凸起；326、凹槽。
具体实施方式
[0034]以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0035]参见图1所示，本专利技术实施例中，包括以下步骤：
[0036]本申请提供一种形状不规则岩样的围压加载方法，包括以下步骤：
[0037]S1、通过填充材料将原始岩样1包裹成正六面体待测岩样1。
[0038]在通过填充材料将原始岩样1包裹成正六面体待测岩样1的步骤之前，还包括，将原始岩样1放置于模具中，填充填充材料，直至填充材料超过原始岩样1的顶部；待填充材料和原始岩样1结合后从模具中取出。
[0039]填充材料为环氧树脂。用环氧树脂作为填充材料，环氧树脂在塑形前为液态，可将不规则的原始岩样1放置在设置好的正六面体模具中，后倒入液态环氧树脂，并完全包裹原始岩样1(如图1所示)。二者在模具中静置，等待环氧树脂完全凝固后，呈现为较高抗压强度的固体材料，脱模后即可得到一个由环氧树脂包裹的待测岩样1。
[0040]利用填充材料将不规则的岩样1包覆，使其形成规则的正六面体岩样1，这样可以不破坏岩样1的自身结构，使其在实验的时候，能够获得更符合岩样1自身原始状态的数据。
[0041]S2、将岩样1放置于围压加载装置3上，通过围压加载装置3对岩样1进行夹持并加载围压。
[0042]围压加载装置3包括相互垂直交叉的第一滑槽311和第二滑槽312，第一滑槽311和第二滑槽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种形状不规则岩样的围压加载方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、通过填充材料将原始岩样(1)包裹成正六面体的待测岩样(1)；S2、将待测岩样(1)放置于围压加载装置(3)上，通过围压加载装置(3)对待测岩样(1)进行夹持；S3、通过围压加载装置(3)对待测岩样(1)持续加载围压，直至施加到待测岩样(1)上的围压达到预设压力；S4、通过高能激光对待测岩样(1)进行钻掘实验。2.如权利要求1所述的一种形状不规则岩样的围压加载方法，其特征在于：在通过填充材料将岩样(1)包裹成正六面体的待测岩样(1)之前，还包括，将岩样(1)放置于模具中，填充所述填充材料，直至所述填充材料超过岩样(1)的顶部；待所述填充材料和岩样(1)结合后从模具中取出。3.如权利要求2所述的一种形状不规则岩样的围压加载方法，其特征在于：所述填充材料为环氧树脂。4.如权利要求1所述的一种形状不规则岩样的围压加载方法，其特征在于：所述围压加载装置(3)包括中部交叉的第一滑槽(311)和第二滑槽(312)、托架(317)以及第一施压托架(318)和第二施压托架(319)；所述第一滑槽(311)和所述第二滑槽(312)内均滚动有一根双向丝杠(313)，其中一根所述双向丝杠(313)高于另一根；一对所述第一施压托架(318)滑动安装于所述第一滑槽(311)内，且分别与位于所述第一滑槽(311)内的所述双向丝杠(313)的两端连接；一对所述第二施压托架(319)滑动安装于所述第二滑槽(312)内，且分别与位于所述第二滑槽(312)内的所述双向丝杠(313)的两端连接；所述托架(317)固定于所述所述第一滑槽(311)和第二滑槽(312)的交叉处；驱动装置，所述驱动装置的输出端与所述双向丝杠(313)的一端连接，供所述双向丝杠(313)...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹熹，王玉丹，文国军，黎华华，吴玲玲，李正春，吴雄伟，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：