[實用新型]一種模擬庫岸邊坡消落帶浸泡-風干巖循環作用試驗儀

有效

• 申請號: 201620000590.2
• 申請日: 2016-01-01
• 公開（公告）號: CN205352877U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 鄧華鋒;陳琴;肖瑤;方景成;張恒賓;王晨璽杰;吳俊函;尚進;劉福民
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G01N17/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本實用新型涉及巖石力學試驗領域中的水-巖作用試驗裝置，可用來研究庫岸邊坡消落帶巖體在浸泡-風干循環條件下、不同水壓力條件下、以及不同溫度條件下的損傷劣化效應和劣化機理。

背景技術

大量巖土工程問題需要了解水-巖作用的特性。庫岸邊坡由于庫水位的變化，水-巖作用是在浸泡-風干循環環境以及一定的水壓力條件下進行的，水-巖相互作用將受浸泡-風干循環、水壓力以及水溫影響，水-巖作用下庫岸邊坡巖體的物理力學特性劣化規律將直接影響庫岸邊坡的安全。目前，對水-巖作用的研究著重于不同含水狀態或者短期、長期的浸泡，很少考慮浸泡-風干的循環過程，也沒有較好的考慮浸泡時水壓力的變化，缺少一種儀器可較好模擬庫岸邊坡消落帶巖體的實際賦存環境。

實用新型內容

本實用新型的目的是要提供一種能夠模擬庫岸邊坡消落帶浸泡-風干循環過程和水壓力升降變化的水-巖作用試驗儀。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種模擬庫岸邊坡消落帶浸泡-風干循環作用試驗裝置包括試驗儀殼體，殼體上部設有蓋板，下部設有底座，在殼體內設有金屬透水板試樣托架，由空心帶孔鋼管通過軸承支承金屬透水板試樣托架，蓋板上設有進水管，放氣螺栓和取樣口，壓力氣囊置于殼體內，壓力氣囊與氣囊進氣閥連接;

殼體內的空心帶孔鋼管由空心支座支承；空心支座內部為空心的，且兩側各空心隔層，并且空心支座頂部具有孔洞；

在空心支座內固定有加熱棒和溫度傳感器，并且在空心支座下端設有通風口和排出余量水兼取水樣口，并在通風口處設置鼓風機。

進一步講，在蓋板和底座之間設有由加固螺栓固定的加固桿，并且在蓋板和殼體之間、底座與殼體之間均設置有墊圈。

進一步講，水循環控制系統包括進水管、進水閥門、水泵、出水管、出水閥門以及水箱控制閥和水箱，水箱通過出水管與殼體底部連通，在出水管上設有出水閥，水箱通過進水管與殼體上部連通，在進水管上設有進水閥門，水泵將水箱內的水抽入進水管中。

進一步講，殼體上還設有套在鋼管上的隔氣套，所述隔氣套一端設在殼體內、另一端設在殼體外，設在殼體外的端頭上設有蓋板，設在殼體內的隔氣套上設有多個通氣孔。

進一步講，溫度傳感器與電源串聯，并且由溫控開關控制加熱棒工作。

進一步講，壓力氣囊為中空環狀結構。

進一步講，儲氣瓶與壓力表之間設有放氣閥，氣壓調節閥與壓力表連接，氣壓調節閥通過連接管與氣囊進氣閥連接，由此共同組成壓力控制系統。

進一步講，試樣托架由兩塊有高差的可以自由轉動的半圓形金屬透水板組成，并且在兩塊半圓形金屬透水板的交界處分別設有限位立柱和孔洞。

還可以，鋼管外表面與隔氣套內表面之間設有填充物。

還可以，填充物為砂、石或是泥土。

本實用新型提供模擬庫岸邊坡消落帶浸泡-風干水-巖循環作用試驗儀，該儀器的壓力室的水壓力由外接壓力控制器進行控制，可以實現模擬巖石和水在不同水壓力條件下的相互作用；同時試驗儀設置有動、靜水循環控制裝置，通過水箱分別與水泵及蓋板和底座的連接，模擬庫水的擾動；設置取水樣口，可以方便獲取水樣，以便進行水溶液分析；另外，試驗儀設置有干、濕循環控制裝置，模擬庫岸庫水上升下降的影響。

本實用新型還具有結構簡單、易操作、安全可靠的特點：可以模擬在庫水壓力反復作用及溫度作用下巖石的溶解特性，為研究大型水庫庫岸再造機理提供了試驗平臺；同時還可以模擬巖石在動水壓力狀態下的崩解過程，配合巖石力學損傷試驗研究，進一步明確在動水壓條件下巖石力學損傷機理，為庫岸防護以及地質預測預報提供可靠的試驗數據。

本實用新型的設計思路如下：考慮到容量及可操作性的要求，將儀器設計為直徑一米、高一米的圓柱體；透明殼體方便觀察儀器內試驗情況；上部取樣蓋避免了拆卸整個蓋板的情況，考慮到進排水情況，分別在蓋板與底座設有排氣孔、進水管與出水管；試樣托盤設計為金屬透水板，利于試樣與水或空氣的接觸，同時每層試樣托盤設計為有高差的兩片半圓形板，便于疊起后取下層試樣，另外對應位置設有限位立柱與孔洞，便于進行固定防止滑移打翻試樣；支承托盤的中柱由空心帶孔鋼管構成，與底座中心處的方盒空心支座連接，提高風干效率；儀器底部采用滾輪，方便儀器的搬運與移動。

附圖說明：

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

圖1為本實用新型模擬庫岸邊坡消落帶浸泡-風干循環作用試驗裝置的結構示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。