[發明專利]一種測驗巖石用的真三軸試驗系統及其實現方法

有效

• 申請號: 201810424056.8
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108414348B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 李博;趙志宏;葉鑫娜;何偉杰;鐘振
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/18
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 曾祥兵

本發明公開了一種測驗巖石用的真三軸試驗系統，它包括主機框架，所述主機框架內形成有工作腔；所述工作腔內設有用于放置待測試的巖石試樣的測試室，所述測試室的若干個側面與主機框架的工作腔相抵；它還包括至少若干套設于工作腔內作用在測試室上的補償式加壓裝置，所述測試室不與主機框架的工作腔相抵的任意一側面上至少配置了一套所述補償式加壓裝置，所述補償式加壓裝置用作對測試室內的巖石試樣施加一個方向的恒定作用力，不同套的補償式加壓裝置所產生的對測試室內的巖石試樣的恒定作用力環繞所述測試室內的巖石試樣的周圍。能夠提供相對穩定的壓力環境，模擬試驗環境更為真實。

技術領域

本發明涉及一種測驗巖石用的真三軸試驗系統及其實現方法。

背景技術

在深部巖體工程中，由于地熱、地下水、應力和化學反應的相互作用，巖體內存在著極其復雜的溫度場、滲流場、應力場和化學場。目前，對于巖體內部多場耦合過程的研究己成為了國際巖石力學領域最熱門的課題之一，也是核廢料地質處置、地下能源儲存和開發、地熱資源開采等眾多巖體工程中亟需解決的關鍵科學問題之一，具有極其重要的科學意義和工程應用價值。在實驗室中構筑實際深部巖體所處的應力、滲流、溫度和化學環境，開展多種條件下的室內試驗是理解巖石在多場耦合作用下的各種性質長期演變規律的一種重要途徑。

為此，申請號為201710494066.4的中國發明專利，公開了一種簡易手動真三軸儀，基于其所公開的技術方案，分析后可知，仍存在以下的不足之處：

不足之處體現在提出該真三軸儀的發明人，未意識到使用中的彈簧其力學性能將隨時間的推移而會加速降低，進而導致巖石試樣在試驗過程中所受三軸壓力衰減，這樣一來破壞了試驗條件，導致未能夠準確模擬巖石所處的現場環境。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種測驗巖石用的真三軸試驗系統，克服了背景技術中的不足，能夠提供相對穩定的壓力環境，模擬試驗環境更為真實。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：一種測驗巖石用的真三軸試驗系統，它包括主機框架，所述主機框架內形成有工作腔；所述工作腔內設有用于放置待測試的巖石試樣的測試室，所述測試室的若干個側面與主機框架的工作腔相抵；它還包括至少若干套設于工作腔內作用在測試室上的補償式加壓裝置，所述測試室不與主機框架的工作腔相抵的任意一側面上至少配置了一套所述補償式加壓裝置，所述補償式加壓裝置用作對測試室內的巖石試樣施加一個方向的恒定作用力，不同套的補償式加壓裝置所產生的對測試室內的巖石試樣的恒定作用力環繞所述測試室內的巖石試樣的周圍。

進一步的，所述補償式加壓裝置的數量為三套，每套所述補償式加壓裝置的結構相同，所述補償式加壓裝置包括加壓板、螺栓、已獲知力學性能衰減曲線的彈簧和液壓千斤頂；所述螺栓的一端伸出所述主機框架外，另一端與加壓板的一端連接固定，所述彈簧的一端套設入加壓板的另一端，所述液壓千斤頂的一端伸入所述彈簧中，所述彈簧的另一端和液壓千斤頂的另一端均抵在測試室的一側板上，所述液壓千斤頂為壓力手動可調的千斤頂。

進一步的，所述補償式加壓裝置的數量為三套，每套所述補償式加壓裝置的結構相同，所述補償式加壓裝置包括加壓板、螺栓、已獲知力學性能衰減曲線的彈簧和液壓千斤頂；所述螺栓的一端伸出所述主機框架外，另一端與加壓板的一端連接固定，所述彈簧的一端套設入加壓板的另一端，所述液壓千斤頂的一端伸入所述彈簧中，所述彈簧的另一端和液壓千斤頂的另一端均抵在測試室的一側板上，所述液壓千斤頂為伺服式千斤頂，所述液壓千斤頂可通過將彈簧的力學性能衰減曲線輸入其伺服系統后實現壓力補償。