[發明專利]采用穩態法測量黏土巖剪切裂隙滲透系數演化的試驗機

在審

• 申請號: 201810259148.5
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108333060A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 龔哲;楊衛星;彭定新;和禮紅
• 申請（專利權）人: 武漢市政工程設計研究院有限責任公司
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N15/08
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;陳振玉

1.采用穩態法測量黏土巖剪切裂隙滲透系數演化的試驗機，其特征在于：包括用于沖剪黏土巖試樣的剪切盒，以及水壓伺服加載器、水壓傳感器和LVDT位移傳感器；所述黏土巖試樣安置在所述剪切盒內，且所述黏土巖試樣為1～2cm厚的扁平圓柱體形結構，所述剪切盒通過液壓驅動活塞運動使所述黏土巖試樣產生剪切；所述水壓伺服加載器通過管道連通至位于所述剪切盒內的黏土巖試樣的上方，且為所述黏土巖試樣提供孔隙水并施加孔隙水壓力，所述黏土巖試樣的下方通過管道連通至大氣，所述剪切盒對所述黏土巖試樣的剪切方向與孔隙水在所述黏土巖試樣中的滲透路徑平行；所述水壓傳感器包括孔隙水水壓傳感器和活塞缸水壓傳感器，所述孔隙水水壓傳感器安裝在所述水壓伺服加載器連通至所述黏土巖試樣的上方的管道上，所述活塞缸水壓傳感器用于測量所述剪切盒對所述黏土巖試樣的剪切壓力；所述LVDT位移傳感器安裝在所述剪切盒上，且用于測量所述剪切盒對所述黏土巖試樣的剪切位移。

2.根據權利要求1所述的采用穩態法測量黏土巖剪切裂隙滲透系數演化的試驗機，其特征在于：還包括計算機、控制器和放大器，所述計算機通過所述控制器與所述水壓伺服加載器相連，所述LVDT位移傳感器通過所述放大器與所述計算機相連，所述孔隙水水壓傳感器和活塞缸水壓傳感器還均與所述控制器相連。

3.根據權利要求1或2所述的采用穩態法測量黏土巖剪切裂隙滲透系數演化的試驗機，其特征在于：所述剪切盒包括剪切盒頂蓋和剪切盒底座，所述剪切盒頂蓋安裝在所述剪切盒底座上，所述剪切盒頂蓋的底部設有開口向下的上部活塞缸，所述剪切盒底座的頂部設有開口向上的下部活塞缸，且所述上部活塞缸與所述下部活塞缸的位置相對，所述上部活塞缸中滑動設有上部活塞，所述上部活塞的側壁與所述上部活塞缸的側壁之間密封，所述下部活塞缸中滑動設有下部活塞，所述下部活塞的側壁與所述下部活塞缸的側壁之間密封，所述黏土巖試樣位于所述上部活塞和下部活塞之間，且通過驅動所述上部活塞并在所述下部活塞的配合下對所述黏土巖試樣進行沖剪。

4.根據權利要求3所述的采用穩態法測量黏土巖剪切裂隙滲透系數演化的試驗機，其特征在于：所述水壓伺服加載器還通過管道分別與所述上部活塞缸和下部活塞缸連通，所述水壓伺服加載器通過管道向所述上部活塞缸和下部活塞缸中注入水壓，且通過水壓驅動所述上部活塞并在所述下部活塞的配合下對所述黏土巖試樣進行剪切；所述活塞缸水壓傳感器設有兩個，兩個所述活塞缸水壓傳感器對應安裝在所述水壓伺服加載器分別與所述上部活塞缸和下部活塞缸連通的管道上。

5.根據權利要求3所述的采用穩態法測量黏土巖剪切裂隙滲透系數演化的試驗機，其特征在于：所述上部活塞的頂端伸出所述剪切盒頂蓋，所述LVDT位移傳感器安裝在所述上部活塞的頂端上，且所述LVDT位移傳感器的感應端與所述剪切盒頂蓋的上端面相接觸。

6.根據權利要求3所述的采用穩態法測量黏土巖剪切裂隙滲透系數演化的試驗機，其特征在于：所述黏土巖試樣通過下透水板安置在所述下部活塞缸中，所述上部活塞缸中設有上透水板，所述黏土巖試樣夾裝在所述上透水板和下透水板之間；所述上透水板和下透水板均分別包括圓形透水板和環形透水板，所述圓形透水板位于所述環形透水板的圓形孔內；所述上透水板中的圓形透水板與所述上部活塞相對，且所述上透水板中的圓形透水板的面積與所述上部活塞的截面積相等，所述下透水板中的圓形透水板與所述下部活塞相對，且所述下透水板中的圓形透水板的面積與所述下部活塞的截面積相等，同時所述上部活塞的截面積與所述下部活塞的截面積相等。

7.根據權利要求6所述的采用穩態法測量黏土巖剪切裂隙滲透系數演化的試驗機，其特征在于：所述上部活塞缸和下部活塞缸中均分別設有用于限制上部活塞和下部活塞位移的且帶螺紋的卡環，所述上部活塞缸和下部活塞缸中的卡環分別對應與所述上透水板和下透水板中的環形透水板連接，且所述卡環與對應的上部活塞缸、上部活塞、下部活塞缸和下部活塞之間均分別設有密封圈。