[實用新型]真三軸大物模應(yīng)力加載裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220157871.0
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN202599762U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬兵;趙振峰;李憲文;王曉東;唐梅榮;劉興銀;李向平;王廣濤;曹宗熊;郭小勇;劉順
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 北京市中實友知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11013
• 代理人: 金杰

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種真三軸大物模應(yīng)力加載裝置，屬于巖石應(yīng)力模擬技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前常規(guī)的三軸應(yīng)力加載裝置，一部分是假三軸應(yīng)力加載，即不能實現(xiàn)三個方向獨立加載不同應(yīng)力。另外一部分真三軸儀雖然能夠?qū)崿F(xiàn)三軸獨立加載壓力，但試件的尺寸較小，一般為幾十毫米至300mm。該類裝置主要存在的局限性在于實驗所采用的巖樣及實驗參數(shù)與礦場實際差異較大，實驗只能取得相似結(jié)果，實驗結(jié)果的準確性和可信度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種真三軸大物模應(yīng)力加載裝置，其能采用三軸加壓方式給大尺寸巖樣加載，模擬地層上覆壓力和最大、最小水平主應(yīng)力，使巖樣處于與在井下時較為接近的三向應(yīng)力狀態(tài)。

本實用新型的具體技術(shù)方案如下：

在加載機構(gòu)的八邊形支撐框架上設(shè)有九個均勻分布的單作用千斤頂，每個千斤頂?shù)捻斆孢B接推板。加載裝置由上下、左右和前后三組具有獨立壓力控制的三個方向的加載機構(gòu)組成。

本實用新型真三軸大物模應(yīng)力加載裝置能分別控制上下、左右和前后三個方向的加載力，無級調(diào)節(jié)每個方向的加載力并將其穩(wěn)定在設(shè)定值。單個千斤頂?shù)淖畲蠹虞d力為320噸，最大行程100毫米，液壓系統(tǒng)最高工作壓力63兆帕。該裝置可以模擬的最大靶件尺寸為1.5m×1.5m×1.5m，能夠使用與現(xiàn)場施工一致的井下工具、井筒結(jié)構(gòu)和施工參數(shù)進行地面模擬試驗，與礦場實際更為接近，實驗結(jié)果更加準確，實現(xiàn)真三軸應(yīng)力加載，提供互不相等的三軸應(yīng)力。

附圖說明

圖1、2為單方向真三軸大物模應(yīng)力加載裝置主視圖與俯視圖。

圖3、4為單方向真三軸大物模應(yīng)力加載裝置與推板連接的主視圖與俯視圖。

圖5、6為總裝后的真三軸大物模應(yīng)力加載裝置的主視圖與俯視圖。

具體實施方式

參照圖1至6對本實用新型的實施例進一步說明：

實施例：

在加載機構(gòu)的八邊形支撐框架1上設(shè)有九個均勻分布的單作用千斤頂2，每個千斤頂2的頂面連接推板3。加載裝置由上下、左右和前后三組具有獨立壓力控制的三個方向的加載機構(gòu)組成，三組加載機構(gòu)的相鄰支撐框架1通過銷軸連接。

本實例模擬巖樣處于三軸應(yīng)力下的受力狀態(tài)，垂向應(yīng)力9MPa，最大水平主應(yīng)力6MPa，最小水平主應(yīng)力3MPa。

1)完成真三軸大物模應(yīng)力加載裝置的整體總裝后，按先底面、后兩個側(cè)面的順序依次調(diào)節(jié)加載機構(gòu)，至巖樣就位，就位后保持壓力不變；

2)逐級加載測試。按先底面、后兩個側(cè)面的加載順序，依次逐級施加三軸載荷，加載的壓力自5MPa開始，每一級的增量為5MPa，使縱向和兩個水平方向加載系統(tǒng)的壓力分別達到50、25、40MPa后不再增加，對應(yīng)三軸加載力分別達到約2250、1125、1800t。此時，加載到巖樣壁面的垂向和水平應(yīng)力分別達到9MPa、6MPa、3MPa，應(yīng)力達到目標值，應(yīng)力加載過程完成。