[發明專利]多功能滲透變形試驗儀及其測試方法

有效

• 申請號: 201210336243.3
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN102866095A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 陳定安;胡純清;萬凱軍;徐牧明
• 申請（專利權）人: 中冶集團武漢勘察研究院有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 武漢金堂專利事務所 42212
• 代理人: 胡清堂

技術領域

本發明涉及巖土及尾礦測量裝置技術領域，具體的說是一種測定最粒徑不大于5毫米土或尾礦在不同邊界條件下的滲透系數及滲透變形參數試驗儀。

背景技術

當前國內還沒有通過技術鑒定的制式滲透變形試驗儀。僅《土工試驗規程》(SL237-1999)中給出了粗顆粒土的滲透及滲透變形試驗方法與試驗裝置，各相關科研機構各自制作滿足自己特定需求的試驗測試模型。這些裝置用來測定用細砂與尾礦土的滲透變形參數均存在明顯的不足。如體型太大、操作繁瑣、可控性差、功能單一不能模擬原位應力邊界條等。

發明內容

本發明的目的是設計一種操作方便，可控性好，多功能的能直接測定細砂與尾礦土在一維和二維應力邊界條件下的滲透系數與滲透變形參數試驗儀。

本發明多功能滲透變形試驗儀，包括：機架，垂直加載控制系統置于有機玻璃特制的組合式滲流容器的上蓋上，側向加載控制系統置機架內，有機玻璃特制的組合式滲流容器和垂直加載與側向加載控制系統組件固定在機架上，流量及溫度測量系統設置在機架側邊。

本發明多功能滲透變形試驗儀，包括：機架，垂直加載控制系統置于有機玻璃特制的組合式滲流容器的上蓋上，側向加載控制系統置機架內，有機玻璃特制的組合式滲流容器和垂直加載與側向加載控制系統組件固定在機架上，流量及溫度測量系統設置在機架側邊，帶溢流管的水頭升降裝置的出水管和有機玻璃特制的組合式滲流容器的底座上的進水閥相連。

所述的帶溢流管的水頭升降裝置1包括水箱23、水箱23下部的支板兩端的孔套在導向鋼繩24上，導向鋼繩24上下兩端和支架26相連，拉伸線索一頭和水箱相連，另頭繞過定滑輪和定位渦輪15相連，水箱通過管道和滲流容器底座11相連。

所述的組合式有機玻璃特制的滲流容器包括：導向管6、滲透固結管19或用于二維加載或原狀樣柔性密封K₀滲透固結管22、底座11依次密封相連，并用螺桿緊固形成一個整體，上蓋5，下固定板14分別置于上下兩端，穿過螺桿用螺帽緊固。

所述的上蓋5上設置有垂直加載控制系統。

所述的垂直加載控制系統包括：上蓋5中心安有活塞套4，活塞套4上端是垂直加載裝置3，通過兩根螺桿固定在上蓋5上，上蓋5側面布有出水的二通閥門，活塞套4的活塞桿上裝有垂直位移傳感器夾具，導向管6側面布有二通閥門。

所述的滲透固結管19上按一定間距布有三個高精度度差壓傳感器8、9、10，通過三通接頭、閥門及導水管與滲透固結管19或K₀滲透固結管22和側壓管2相連，差壓傳感器8、9、10信號線通過采集合與微機機連。

所述的側向加載控制系統是一臺全自動精密液壓控制器，在加載的同時能記錄體變，安裝在機架內，通過高壓尼龍管與K₀滲透固結管22壓力腔相連。

所述的用于二維加載K₀滲透固結管22內壁呈向外凹的弧形，內壁套有帶咀筒狀乳膠，膜咀上套有尼龍管用O形圈與K₀滲透固結管22密封連接，與膜咀呈90度角布有二個二通閥門，一個與液壓控制器相連，一個與K₀滲透固結管22壓力腔容積調節管相連，其它組件與滲透固結管19一致。

所述的底座11包括直管和整體漏斗，整體漏斗上端放置不銹鋼下透水板，整體漏斗的進口設有環形濾氣透水網12，直管和整體漏斗間通過O形圈密封，底座11布有兩二通閥門，一個進水，一個排氣。

所述的流量及溫度測量系統包括：流量測量管21進水口與滲流容器出水口用管道相連并應水平，下端布有溫度傳感器和流量傳感器16，傳感器信號線通過采集合與微機連。

上蓋5、下固定板14可分別單獨拆裝，下固定板14上布有排水排砂的二通閥門。

側壓管2、用有機玻璃特制的組合式滲流容器和垂直加載與側向加載控制系統組件固定在機架上，流量及溫度測量系統設置在機架側邊，水頭傳感器安裝在滲透固結管19和K₀滲透固結管22，工作臺上設有滲流容器垂直支座與水平支撐架13，四腳設有調平螺絲。

以上結構之間用高壓尼管連接，所有傳感器與8通道采集盒相連，采集盒和計算機之間通過通信電纜相連。

本發明多功能滲透變形試驗儀測試步驟如下：

(1)、多功能滲透變形試驗儀檢校