1.一种软弱岩石加工试验装置,用于加工岩样,其特征是,包括试验台、下部承载板、连接杆、上部承载板、信号控制模块、磨石电机、环向约束装置和端面打磨模块;
所述试验台、下部承载板、连接杆、上部承载板自下而上依次连接;所述连接杆采用可伸缩式结构;所述连接杆通过内孔安装在下部承载板和上部承载板之间;
所述环向约束装置包括有两个,分别为上环向约束装置和下环向约束装置;所述下环向约束装置设置在下部承接板,上环向约束装置设置在上部承接板上,且上环向约束装置和下环向约束装置相对设置;
所述上环向约束装置还设置有端面打磨装置,用于打磨岩样端部;
所述磨石电机设置在下部承接板上,靠近下环向约束装置;所述磨石电机通过电缆连接在信号控制模块;所述磨石电机上设置有圆柱磨砂体;所述圆柱磨砂体朝向岩样,用于对岩样周边的环向进行打磨。
2.根据权利要求1所述的一种软弱岩石加工试验装置,其特征是,每个所述环向约束装置包括内环箍和外环箍;所述外环箍和内环箍之间设置有弹簧;所述内环箍和外环箍均为可收缩式结构。
3.根据权利要求2所述的一种软弱岩石加工试验装置,其特征是,所述下部承载板和上部承载板上均设置有岩样放置大孔,用于放置岩样与固定外环箍。
4.根据权利要求2所述的一种软弱岩石加工试验装置,其特征是,所述端面打磨装置包括磨砂片和转把;所述转把固定在磨砂片上;所述转把通过转动带动端部磨砂片转动,对岩样端面的轴向进行打磨。
5.根据权利要求1所述的一种软弱岩石加工试验装置,其特征是,所述磨石电机上设置有定向滑道;所述定向滑道内设置有转动轴;所述圆柱磨砂体安装在转动轴朝向岩体的一端上;
所述转动轴用于带动圆柱磨砂体转动和沿着定向滑道向岩样所在位置方向滑动。
6.根据权利要求5所述的一种软弱岩石加工试验装置,其特征是,所述信号控制模块用于调控圆柱磨砂体的转动速度和沿定向滑道的滑动速度。
7.根据权利要求1所述的一种软弱岩石加工试验装置,其特征是,所述磨石电机设置有
4个,均匀分布在下环向约束装置的四周。
8.一种基于权利要求1-7任意一项所述的软弱岩石加工试验装置的试验方法,其特征是,步骤1)采用一定比例的水泥、砂和水浇筑试验台,磨石电机采用底部全长焊接方式固定在下部承载板上;
待试验台养护28天后,将下部承载板通过底板螺栓固定在试验台上;
步骤2)采用连接杆通过内孔将上部承载板和下部承载板固定在一起,将外环箍采用连接螺栓固定在上部承载板和下部承载板中间预留的岩样放置大孔中,采用弹簧将内环箍和外环箍连接在一起,将岩样放在内环箍内,可通过弹簧提供的弹性力和内环箍对岩样提供环向约束力;
步骤3)采用电缆连接电源,通过信号控制模块调控磨石电机的转速;磨石电机启动后,转动轴可带动圆柱磨砂体转动和沿着定向滑道向岩样所在位置的方向滑动,进而对岩样进行立体环向打磨使其直径不断减小。同时转动转把,一方面可进行圆柱磨砂体对岩样周边的均匀打磨,防止岩样环向打磨不均;另一方面转把的转动可带动端部磨砂片的转动,可进行对岩样端面的轴向打磨。