[發(fā)明專利]一種三軸加載水巖作用實驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810455951.6
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN108613874B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 袁璞;黃坤;馬芹永;馬冬冬
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/12;G01N33/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種三軸加載水巖作用實驗裝置，包括一號閥門、二號閥門、三號閥門、四號閥門、五號閥門、一號水泵、二號水泵、壓力表、飽水容器、加熱器、溫度傳感器、水壓控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、時間控制系統(tǒng)、引流管、水溶液容器、導線、密封容器蓋、引流管孔、導線孔、巖石試樣、反力架、千斤頂、傳力桿、上透水墊塊、下透水墊塊、底座、軸壓控制系統(tǒng)、透水孔、傳力桿孔、油管。通過閥門、水泵、壓力表和水壓控制系統(tǒng)的配合能夠?qū)崿F(xiàn)控制飽水水壓的目的；通過反力架、千斤頂、傳力桿、上透水墊塊、下透水墊塊、底座和軸壓控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)控制巖樣軸壓壓力的目的；通過上透水墊塊、下透水墊塊可實現(xiàn)巖樣在受載過程中上下面飽水的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及一種三軸加載水巖作用實驗裝置。

背景技術(shù)

降雨、河流水位升降等原因引起地下水位的升降導致地殼中巖體常處于干濕交替狀態(tài)，周期性干濕循環(huán)已成為巖石劣化的重要誘因，為此，很多學者研發(fā)了干濕循環(huán)試驗裝置用于模擬巖石在不同干濕循環(huán)條件下的劣化過程，在中國發(fā)明專利說明書CN104297453A中公開了一種自動化干濕循環(huán)試驗儀器，這種裝置通過干濕循環(huán)機構(gòu)、試樣調(diào)整機構(gòu)、加熱風干機構(gòu)和檢測與控制模塊之間的配合實現(xiàn)巖樣干濕循環(huán)的目的；在中國發(fā)明專利說明書CN106970200A中公開了一種控溫控壓的巖石干濕循環(huán)實驗裝置，該裝置能夠通過控制閥門、壓力表和壓力控制系統(tǒng)的配合實現(xiàn)控制飽水水壓的目的；通過加熱器、溫度傳感器和溫度控制系統(tǒng)的配合能夠?qū)崿F(xiàn)控制飽水溫度的目的；通過水泵和時間控制系統(tǒng)的配合能夠?qū)崿F(xiàn)控制飽水時間的目的。

對于深部巖體，其所處的工程受力環(huán)境往往為三向受力狀態(tài)，即受到圍壓和軸向壓力的共同作用，在此基礎上，再受到往復的干濕循環(huán)作用，即處于水-熱-力三場耦合狀態(tài)，而上述兩個實驗裝置并未考慮巖石的三向不等壓受力狀態(tài)，因此，需要針對深部巖體處于水-熱-力三場耦合的特殊地質(zhì)條件，設計更加合理的干濕循環(huán)試驗裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利提供了一種三軸加載水巖作用實驗裝置。這種裝置能夠控制巖石試樣在飽水時的水溫、水壓和軸向壓力，并能夠控制巖石試樣飽水時間。

實現(xiàn)上述目的技術(shù)解決方案如下：

一種三軸加載水巖作用實驗裝置，包括一號閥門、二號閥門、三號閥門、四號閥門、五號閥門、一號水泵、二號水泵、壓力表、飽水容器、加熱器、溫度傳感器、水壓控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、時間控制系統(tǒng)、引流管、水溶液容器、導線、密封容器蓋、引流管孔、導線孔、巖石試樣、反力架、千斤頂、傳力桿、上透水墊塊、下透水墊塊、底座、軸壓控制系統(tǒng)、透水孔、傳力桿孔、油管，其中，一號閥門和二號閥門分別位于一號水泵左右兩側(cè)；三號閥門和四號閥門分別位于二號水泵左右兩側(cè)；一號閥門、二號閥門、三號閥門、四號閥門、一號水泵、二號水泵和壓力表安裝在飽水容器與水溶液容器之間的引流管上；五號閥門安裝在飽水容器上方的引流管上；加熱器位于飽水容器內(nèi)部；密封容器蓋安裝在飽水容器上方；飽水容器上設置有導線孔用于穿過導線；溫度傳感器安置在飽水容器內(nèi)部；壓力表通過導線與水壓控制系統(tǒng)相連；加熱器和溫度傳感器通過導線與溫度控制系統(tǒng)相連；一號水泵和二號水泵通過導線與時間控制系統(tǒng)相連；巖石試樣放置在上透水墊塊和下透水墊塊之間；下透水墊塊放置在底座上部，傳力桿放置在上透水墊塊上部；千斤頂放置在傳力桿上部并與反力架相連；千斤頂通過油管與軸壓控制系統(tǒng)相連；密封容器蓋上設置有引流管孔和傳力桿孔用于穿過引流管和傳力桿；上透水墊塊和下透水墊塊都設置有透水孔。飽水容器由耐腐蝕鋼制保溫材料組成；傳力桿、上透水墊塊、下透水墊塊、底座由耐腐蝕鋼制材料組成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案可通過一號閥門、二號閥門、三號閥門、四號閥門、五號閥門、一號水泵、二號水泵、壓力表和水壓控制系統(tǒng)的配合能夠?qū)崿F(xiàn)控制飽水水壓即環(huán)向壓力的目的；通過反力架、千斤頂、傳力桿、上透水墊塊、下透水墊塊、底座和軸壓控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)控制巖樣軸壓壓力的目的，從而實現(xiàn)巖樣在干濕循環(huán)過程中處于三向不等壓受力狀態(tài)的目的；通過上透水墊塊、下透水墊塊可實現(xiàn)巖樣在受載過程中上下面飽水的目的。

附圖說明