Устройство для испытания целика скальной породы на сдвиг

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЦЕЛИКА СКАЛЬНОЙ ПОРОДЫ НА СДВИГ, включающее сдвигающее приспособление , приспособление нормальногонагружения целика, механизм перемеще .ния приспособления нормального нагружеиия и регистрирующееприспособление перемещений целика, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможное-. тей и повьпаения точности исследова- -. НИИ,регистрирующее приспособление выполнено в виде гидроцйляндров, установленных по направлению действия сдвигсцощей нагрузки и перпендикулярно к ней,а механизм перемещения приспособления нормального нагружения - в виде гидроцилиндров с упорами и . гидравлической связью с гидроцилиндрами регистрирующего приспособления, и площадью плунжеров в два раза , больше площади плунжеров последних. 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что гидроцилиндры регистрирующего приспособления и связаннее с ними гидроцилиндры механизма перемещения приспособления нормального нагружения установлены по разные стороны приспособления нормального нагружения, а упоры установлены неподвижно. 3.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что гидроци линдры регистрирующего приспособле (Л ния и связанные с ними гидроцилиндры механизма перемещения приспособления нормального нагружения установлены по одну сторону приспособления нормального нагружения, а i упоры установлены с возможностью пере мещения вместе с целиком. to о: о со ел

26035 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ юг. 1

\. (21) 3360537/29-33 (22} 17.11.81 (46) 30.06.83- . Бюл. Р 24 (72) Ю.A.Hàòîðõèí (53) 620.164(088.8) (56) 1. Патент Франции 9 1561457, кл. G 01 N 1963.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 712733 кл. G 01 и 3/24, 1976, (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ЦЕЛИКА СЕАЛЬНОЙ ПОРОДз1 НА СДВИГ, включающее сдвигающее приспособление, приспособление нормального нагружения целика, механизм.перемеще.ния приспособления нормального нагружения и регистрирующее приспособление перемещений целина, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможнос-. тей и повышения то ности исследова-:, ний,регистрирующее приспособление выполнено в виде гидроцилиндров, установленных по направлению действия сдвигающей нагрузки и перпендикулярно к ней,а механизм перемещения приспо3(50 G01N3/24; Е02Р100 собления нормального нагружения в виде гидроцилиндров с упорами и гидравлической связью с гидроцилиндрами регистрирующего приспособления, и площадью плунжеров в два раза больше плошади плунжеров последних.

2. Устройство по п. 1 о т л ич а ю щ е е с я тем, что гидроцилиндры регистрирующего приспособления и связанные с ними гидроцилиндры механизма перемещения приспособления нормального нагружения установлены по разные стороны приспособления нормального. нагружения, а упоры установлены неподвижно.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю ш е е с я тем, что гидроци" Е

И линдры регистрирующего приспособления и связанные с ними гидроцилиндры механизма перемещения приспособления нормального нагружения уста- С новлены по одну сторону приспособления нормального нагружения, а упоры установлены с воэможностью пере мешения вместе с целиком.

1026035

Изобретение относится к строительству, в частности к инженерной геологии.

Известно устройство для испытания пород на сдвиг, содержащее обойму, собранную из колец, и приспособления для нормальной и сдвигающей нагрузок(1) .

Недостаток этого устройства заключается в том, что нормальная нагруз»

Ка на .образец в начале опыта симметрична поверхности сдвига, а в конце опыта она смещается относительно оси симметрии, что уменьшает точность исследований °

Наиболее близким техническим ре- 15 шением к предлагаемому является устройство для испытания целика скальной породы на сдвиг, включаюшее сдвигавшее приспособление, приспособление нормального нагружения цели- 2О ка, механизм перемещения приспособления нормального нагружения и регистрирующее приспособление перемешений целика (2)

Недостаток известного устройства 25 заключается в том, что нормальная нагрузка центрируется в плоскости, лежащей в направлении сдвигающего усилия, но не центрируется по всем другим возможным направлениям сдвига, что снижает точность исследований и сужает функциональные возможности устройства.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повыше-. ние точности исследований.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для испытания целика скальной породы на сдвиг, включающем сдвигающее приспособление, приспособление нормального нагружение целика, 40 механизм перемещения приспособления нормального нагружения и регистрируюшее приспособление перешений целика, регистрирующее приспособление выполнено в виде гидроцилиндров, установленных по направлению действия сдвигающей нагрузки и перпендикулярно к ней, а механизм перемешення приспособления нормального нагружения — в виде гидроцилиндров с упорами и гидравлической связью с гидро-. цилиндрами регистрируюшего приспособления, установленными параллельно с ними, и плошадью пдунжеров в два раза больше плошади плунжеров последних.

Кроме того, гидроцилиндры регистрируюшего приспособления и связанные с ними гидроцилиндры механизма перемешения приспособления нормального нагружения установлены по разные 60 стороны приспособления нормального нагружения, а.упоры установлены неподвижно.

Гидроцилиндры регистрирующего приспособления и связанные с ними гидро- 65 цилиндры механизма перемешения приспособления нормального нагружения установлены по одну сторону приспособления нормального нагруження, а упоры установлены с воэможностью перемещения вместе с целиком.

На фиг, 1 изображен первый вариант выполнения устройства,. общий. вид; на фиг. 2 — второй вариант выполнения устройства, общий вид.

Исследуемый целик скальной породы 1, предварительно подсеченный по контуру или выделенный из коренной пОроды,. нагружают приспособлением

2 нормального нагружения и сдвигаюшим приспособлением 3. Приспособление 2 нормального нагружения может быть эаанкеровано к глубинным породам,не подверженным влиянию сдвигаюшего усилия, посредством стяжек 4. Между горизонтальными поверхностями приспособления 2 нормального нагружения устанавливают опорные подшипники, позволяющие перемещаться приспособлению нормального нагружения в любом направлении, параллельном плоскости сдвига. Стяжки 4 размещают в исследуемом целике через отверстия, выполненные с запасом по диаметру, достаточными для обеспечения свободы перемешения исследуемого целика относительно коренных пород в процессе исследования. Между исследуемым целиком 1.и сопряженным с ним участком коренной породы со стороны надвижки целика илн специально созданным упором на коренной породе устанавливают гидравлические цилиндры 5, соединенные с гидравлическими цилиндрами б и расположенные параллельно. Расположение гидравлических цилиндров б может быть различным относительно приспособления нормального нагружения. На фиг.1 показано размещение гидравлических цилиндров б между приспособлением нормального нагружения и упором на коренной породе, а направление их действия соответствует направлению сдвига исследуемого целика.На фиг.2 показано размещение гидравлических цилиндров б между приспособлением нормального нагружения и упором на самом целике, а направление их действия противоположно направлению сдвига исследуемого нрзлика, Приведенные варианты реализации предлагаемого технического решения обладают преимуществами, которые определяют выбор их применения в зависимости от размеров исследуемого целика, деформативных и прочностных свойств породы. Так, устройство, показанное на фиг. 1, применимо в основном .на маломасштабных целиках, имеющих площадь горизонтального сечения в несколько квадратных метров

1026035 юг. 2

Составитель В.Малышев

Редактор A.Kypax Техред.А. Бабинец Корректор В.Бутяга

Заказ 4549/35 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 и менее или на низкопрочных и высокодеформативных породах. Устройство, показанное на фиг. 2, применимо в основном на крупномасштабных целиках, имеющих площадь-гориЗонтального сечения в десятки квадратных метров и более.

Устройство работает следующим образом.

При проведении исследования гидравлические цилиндры 5, являющие- 10 ся средством контроля за перемещениями целика 1, реагируют изменением объема гидравлической среды, находящейся в них, на перемещения исследуемого целика и вызывают соответст- )5 вующую реакцию в гидравлических цилиндрах 6, являющихся средством регулирования перемещения приспособления нормального.нагружения. делителем перемещений, обеспечивающим соотношение перемещений целика и приспособления нормального нагружения

?:1, может быть различное отношение суммы рабочих плошадей плунжеров гидравлических цилиндров 5 и 6, соединенных между сббой, а именно сумма плошадей плунжеров гидравлических цилиндров должна быть в два раза меньше, чем сумма площадей плунжеров гидравлических цилиндров 6.

Использование изобретения позвоялет повысить точность исследования параметров трения и сцепления скальных пород путем автоматической цент,ровки нормальной нагрузки в случае, когда имеет место неоднородность ,параметров трения и сцепления в потенциальной поверхности сдвига и когда исследуемый материал обладает повышенной деформативностью.