[發明專利]一種松散體水下板結規律模擬試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201810790704.1
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN109030144A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 顧功開;宛良朋;趙代鵬;王義鋒;屈大功;潘洪月
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

本發明公開了一種松散體水下板結規律模擬試驗裝置及方法，試樣夾具采用半圓環金屬片，所述半圓環金屬片上加工有密集布置的細孔；所述試樣夾具組裝之后固定安裝在底座上，在底座和試樣夾具接觸的端面設置有底蓋；所述試樣夾具的頂部安裝有頂部扣件，在頂部扣件和試樣夾具接觸的端面設置有頂蓋；所述底座、試樣夾具和頂部扣件之間通過鎖緊裝置可拆卸固定相連；多個上述的試樣夾具整體放置于封閉容器的內部，所述封閉容器的頂部通過固定螺栓安裝有封閉容器頂蓋，在封閉容器頂蓋上連通有進氣管、排氣管和壓力表。用于模擬研究固相、液相物源共存環境下，隨著時間推移和環境作用下，固相物源賦存狀態的變化以及其力學特性、物理性質的變化。

技術領域

本發明涉及一種松散體水下板結規律模擬試驗裝置及方法，屬于水電試驗設備技術領域，可應用于水電工程水工建筑物、臨水水電設備運行等受淤堵物的影響研究。

背景技術

對于土或者土石的板結試驗，現階段較多的是對已經板結的物源進行力學試驗研究以及關于防板結、破板結方面的研究，較少見關于土或者土石在不同環境下的板結過程和規律的研究成果。

現階段較常見的研究成果為關于巖石劣化模擬試驗裝置，如室內水-巖作用下巖石力學試驗是研究巖石與水共存，賦予不同的水壓力環境或者干-濕循環作用下巖石的劣化效應。基本未見關于水壓力或者水壓力循環等作用下松散體（土或土石）的板結效應的試驗裝置及相應研究成果，因而，本發明所述的一種松散體水下板結規律模擬試驗裝置具有較大應用價值，其應用將可產生出較大的科研價值。

發明內容

本發明目的是提供一種松散體水下板結規律模擬試驗裝置及方法，研究松散體再不同水壓力作用下或者循環水壓力作用下的板結效應，研究形態、力學強度、物理性質的變化及其在工程中的影響；用于模擬研究固相、液相物源共存環境下，隨著時間推移和環境作用下，固相物源賦存狀態的變化以及其力學特性、物理性質的變化。

為了實現上述的技術特征，本發明的目的是這樣實現的：一種松散體水下板結規律模擬試驗裝置，它包括試樣夾具，所述試樣夾具采用半圓環金屬片，所述半圓環金屬片上加工有密集布置的細孔；所述試樣夾具組裝之后固定安裝在底座上，在底座和試樣夾具接觸的端面設置有底蓋；所述試樣夾具的頂部安裝有頂部扣件，在頂部扣件和試樣夾具接觸的端面設置有頂蓋；所述底座、試樣夾具和頂部扣件之間通過鎖緊裝置可拆卸固定相連；多個上述的試樣夾具整體放置于封閉容器的內部，所述封閉容器的頂部通過固定螺栓安裝有封閉容器頂蓋，在封閉容器頂蓋上連通有進氣管、排氣管和壓力表。

所述試樣夾具上的細孔布置密度、孔徑大小根據水的流通及水壓力的傳遞設定；所述試樣夾具共有兩塊，對接組合后形成整圓夾具。

所述底座的中心位置加工有圓形凹槽，所述圓形凹槽與底蓋相配合，并對其限位固定。

所述頂部扣件的其中一個端面加工有凹槽，所述凹槽與頂蓋相配合，并對其限位固定。

所述鎖緊裝置包括連接桿，所述連接桿的底部通過銷軸鉸接在底座上，其頂部穿過頂部扣件上的通孔；在連接桿的頂部安裝有螺帽，并將頂部扣件壓裝在試樣夾具的頂部。

所述頂蓋根據需要制作成帶有密集布置的孔洞，所述孔洞尺寸與試樣夾具上的細孔孔徑保持一致，所述頂蓋的尺寸與頂部扣件內側凹槽貼合。

所述頂蓋上孔洞的形狀采用圓形孔洞、條形孔洞、L形孔洞或工字形孔洞。

所述封閉容器和封閉容器頂蓋之間設置有密封圈。

所述進氣管上安裝有進氣閥門，所述排氣管上安裝有排氣閥門。

采用任意一項所述松散體水下板結規律模擬試驗裝置的試驗方法，其特征在于包括以下步驟：

Step1：組裝試樣夾具，將試樣夾具組裝之后放置于底座上，并在兩者的接觸位置放置底蓋；