一种遇水膨胀岩土柱体周长蠕变测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及岩体试验测量装置技术领域，尤其涉及一种遇水膨胀岩土柱体周长蠕变测量装置。


背景技术：

2.膨胀性岩体的水化作用是一个物理化学过程，由于岩体的结构性，存在各向异性，周长蠕变是膨胀岩的变形综合反应指标，目前对膨胀岩体遇水周长蠕变的测试主要采用千分表测试柱体横向变形，采用相关理论公式换算获得周长变形，这种方法基于横向均匀膨胀基本假设而来，实际中考虑岩土体的不均匀性、各向异性等特点，试验过程中在无竖向约束时，岩柱体的横向膨胀难以确保均匀蠕变，并且不能实现通过测试蠕变膨胀力，精确测量岩柱体膨胀后的周长变化。
3.综上所述，目前亟需一种遇水膨胀岩土柱体周长蠕变测量装置，能够对膨胀岩标准圆柱体竖向约束，通过横向自由遇水膨胀的环境下，实现通过测试蠕变膨胀力，精确测量岩柱体膨胀后的周长变化。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：针对现有的蠕变测量装置，岩柱体试验过程中无竖向约束，横向膨胀难以确保均匀蠕变，难以通过测试蠕变膨胀力，精确测量岩柱体膨胀后的周长变化的问题，提供一种遇水膨胀岩土柱体周长蠕变测量装置。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种遇水膨胀岩土柱体周长蠕变测量装置，包括储水池，所述储水池用于放置岩土式样，还包括应力检测装置和圆周测量尺；所述应力检测装置的感应端沿竖向作用于岩土式样的顶面，所述应力检测装置用于约束所述岩土式样的竖向形变和检测岩土式样的压力值；所述圆周测量尺设置于岩土式样的外侧，所述圆周测量尺用于测量岩土式样的周长值。
7.圆周测量尺设置于岩土式样的外侧，测试出岩土式样膨胀前的周长，将岩土式样浸没于储水池内，应力检测装置的感应端沿竖向作用于岩土式样的表面，能够限制岩土式样的竖向形变，同时，应力检测装置还能够测量岩土式样的竖向膨胀力，随着膨胀的进行，膨胀作用力不断增加，直至应力检测装置检测的膨胀力停止增大，岩土式样停止膨胀，再通过设置于岩土式样的外侧的圆周测量尺测量岩土式样膨胀后的周长，从而精确得出岩土式样膨胀的周长变化值，本装置结构简单，解决了现有的蠕变测量装置，岩柱体试验过程中无竖向约束，横向膨胀难以确保均匀蠕变，难以通过测试蠕变膨胀力，精确测量岩柱体膨胀后的周长变化的问题。
8.优选的，还包括底座和设置于所述底座上的支架体，所述储水池放置于所述底座的上端，所述应力检测装置安装于所述支架体上。
9.优选的，在所述储水池与所述底座之间还设有箱体。
10.优选的，所述应力检测装置包括调距杆、垫片和应力数显装置，所述垫片设置于所述调距杆的下端，且所述调距杆与所述垫片之间设有应力传感器，所述应力传感器与所述应力数显装置电连接，所述调距杆与所述支架体螺纹连接。沿支架体转动调距杆，调距杆竖向移动，垫片与岩土式样的顶部接触，从而达到对岩土式样竖向约束膨胀的作用，在调距杆与所述垫片之间设有应力传感器，岩土式样的膨胀力作用于垫片上，再通过垫片作用于应力传感器上，应力传感器转化传送至应力数显装置上，从而可直观的观测膨胀力值的变化。
11.优选的，所述箱体为透明材质结构件，所述应力数显装置放置于所述箱体内。
12.优选的，所述圆周测量尺包括尺头，所述尺头的一端设有尺带，所述尺头的外表面设有空隙框架，空隙框架上设有斜向压片，所述尺带的自由端能够穿过空隙框架，所述斜向压片的端部能够与所述尺带的外表面抵接。
13.优选的，所述尺带和尺头的外表面均设有刻度，且所述尺带上的刻度能够与所述尺头上的刻度相对。
14.优选的，所述岩土式样的顶端与所述垫片之间以及所述岩土式样的底端与所述储水池的底壁之间均设有透水石。通过设置透水石，使岩土式样各个部位均能与水均匀接触。
15.优选的，所述储水池的底部设有注水管。方便水箱内注水操作。
16.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型一种遇水膨胀岩土柱体周长蠕变测量装置，圆周测量尺设置于岩土式样的外侧，测试出岩土式样膨胀前的周长，将岩土式样浸没于储水池内，应力检测装置的感应端沿竖向作用于岩土式样的表面，能够限制岩土式样的竖向形变，同时，应力检测装置还能够测量岩土式样的竖向膨胀力，随着膨胀的进行，膨胀作用力不断增加，直至应力检测装置检测的膨胀力停止增大，岩土式样停止膨胀，再通过设置于岩土式样的外侧的圆周测量尺测量岩土式样膨胀后的周长，从而精确得出岩土式样膨胀的周长变化值，本装置结构简单，解决了现有的蠕变测量装置，岩柱体试验过程中无竖向约束，横向膨胀难以确保均匀蠕变，难以通过测试蠕变膨胀力，精确测量岩柱体膨胀后的周长变化的问题。
17.本技术其他实施方式的有益效果是：
18.1.沿支架体转动调距杆，调距杆竖向移动，垫片与岩土式样的顶部接触，从而达到对岩土式样竖向约束膨胀的作用，在调距杆与所述垫片之间设有应力传感器，岩土式样的膨胀力作用于垫片上，再通过垫片作用于应力传感器上，应力传感器转化传送至应力数显装置上，从而可直观的观测膨胀力值的变化。
附图说明
19.图1为本实用新型一种遇水膨胀岩土柱体周长蠕变测量装置的结构示意图。
20.图2为圆周测量尺用于测量岩土式样时的示意图。
21.附图标记
22.1-储水池，1a-注水管，2-岩土式样，3-应力检测装置，3a-调距杆、3b-垫片、3c-应力传感器、3d-应力数显装置、4-圆周测量尺，4a-尺头，4b-尺带， 4c-空隙框架，4d-斜向压片，5-底座，6-支架体，7-箱体、8-透水石。
具体实施方式
23.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.实施例1
25.如图1和图2所示本实施例一种遇水膨胀岩土柱体周长蠕变测量装置，包括储水池1，应力检测装置3和圆周测量尺4，还包括底座5和设置于所述底座5上的支架体6，圆周测量尺6设置于岩土式样2的外侧，测试出岩土式样2膨胀前的周长，将岩土式样2浸没于储水池1内，储水池1放置于所述底座4的上端，应力检测装置3安装于所述支架体6上，应力检测装置3的感应端沿竖向作用于岩土式样2的表面，能够限制岩土式样2的竖向形变，同时，应力检测装置3还能够测量岩土式样2的竖向膨胀力，随着膨胀的进行，膨胀作用力不断增加，直至应力检测装置3检测的膨胀力停止增大为止，岩土式样 2停止膨胀，再通过设置于岩土式样2的外侧的圆周测量尺4测量岩土式样2 膨胀后的周长，从而精确得出岩土式样2膨胀的周长变化值，本装置结构简单，每隔合适的间隔时间，记录周长测量尺和应力变化值，测量尺的读数变化范围在0.02mm以内为止，结束试验，解决了现有的蠕变测量装置，岩柱体试验过程中无竖向约束，横向膨胀难以确保均匀蠕变，难以通过测试蠕变膨胀力，精确测量岩柱体膨胀后的周长变化的问题。
26.应力检测装置3包括调距杆3a、垫片3b和应力数显装置3d，所述垫片 3b设置于所述调距杆3a的下端，且所述调距杆3a与所述垫片3b之间设有应力传感器3c，所述应力传感器3c与所述应力数显装置3d电连接，所述调距杆3a与所述支架体6螺纹连接，沿支架体6转动调距杆3a，使调距杆3a竖向移动，垫片3b与岩土式样2的顶部接触，从而达到对岩土式样2竖向约束膨胀的作用，在调距杆3a与所述垫片3b之间设有应力传感器3c，岩土式样2 的膨胀力作用于垫片3b上，再通过垫片3b作用于应力传感器3c上，应力传感器3c将压力转化为传感信号传送至应力数显装置3d上，在所述储水池1与所述底座5之间还设有箱体7，箱体7为透明材质结构件，所述应力数显装置 3d放置于所述箱体7内，从而可直观的观测膨胀力的变化。
27.圆周测量尺4包括尺头4a，所述尺头4a的一端设有尺带4b，所述尺头 4a的外表面设有空隙框架4c，空隙框架4c上设有斜向压片4d，所述尺带4b 的自由端能够穿过空隙框架4c，所述斜向压片4d的端部能够与所述尺带4b 的外表面抵接，岩土式样2膨胀可带动尺带4b沿空隙框架4c移动，斜向压片 4d抵接尺带4b，具有使尺带4b与岩土式样2表面贴合的作用，从而提高测量的精确性，尺带4b和尺头4a的外表面均设有刻度，且所述尺带4b上的刻度能够与所述尺头4a上的刻度相对，通过尺带4b上不同位置的刻度与尺头4a 上的刻度相对，通过膨胀后与膨胀前的刻度差，计算出岩土式样2的膨胀周长差值。
28.岩土式样2的顶端与所述垫片3b之间以及所述岩土式样2的底端与所述储水池1的底壁之间均设有透水石8，通过设置透水石8，使岩土式2样各个部位均能与水均匀接触，储水池1的底部设有注水管1a，方便储水池1内注水操作。
29.以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但本实用新型不局限于上述具体实施方式，因此任何对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离实用
新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。