[實(shí)用新型]一種水油隔離型浸水三軸試驗(yàn)箱

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821950708.3
• 申請(qǐng)日: 2018-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209470977U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜天琦;陳紹杰;李志遠(yuǎn);任夢(mèng)梓;別龍帥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/10
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/10;G01N3/12;G01N3/02
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專(zhuān)利代理有限公司 37252
• 代理人: 張凱

本實(shí)用新型提供了一種水油隔離型浸水三軸試驗(yàn)箱，涉及試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，解決了試件長(zhǎng)期浸水的條件下難以進(jìn)行變圍壓試驗(yàn)的技術(shù)問(wèn)題，該試驗(yàn)箱包括浸水壓力艙、液壓油艙、加熱器、壓力傳感器、溫度傳感器、滲流通道、制冷裝置、油壓控制裝置和滲流調(diào)節(jié)裝置，浸水壓力艙設(shè)置在液壓油艙內(nèi)，浸水壓力艙和液壓油艙之間設(shè)置有柔性薄膜，滲流通道連通浸水壓力艙和滲流調(diào)節(jié)裝置。利用上述裝置對(duì)浸水壓力艙內(nèi)的試件直接進(jìn)行圍壓加載和卸圍壓等操作，模擬礦井不同充水狀態(tài)下開(kāi)采時(shí)巖石的變形情況，本實(shí)用新型提供的試驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及巖石力學(xué)試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種水油隔離型的浸水三軸試驗(yàn)箱。

背景技術(shù)

近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，西部大開(kāi)發(fā)、一帶一路等戰(zhàn)略的實(shí)施使得我國(guó)采礦工程、隧道工程、地鐵工程以及其它地下工程得到迅速發(fā)展。但是有一些工程在施工中會(huì)遇到軟巖，軟巖遇水容易軟化，導(dǎo)致巖石強(qiáng)度降低，對(duì)施工造成巨大的困難，同時(shí)對(duì)工作人員安全產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，通過(guò)巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)分析巖石在水中長(zhǎng)期浸水的力學(xué)性能，對(duì)實(shí)際施工具有重要的作用。

現(xiàn)有針對(duì)水作用下巖石試件的力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中，大部分多采用控制不同浸水時(shí)間和測(cè)算試件含水率等方法，但是在實(shí)驗(yàn)加載過(guò)程中沒(méi)有試件浸水加載裝置，均是用浸水后取出的試件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加載過(guò)程一般要經(jīng)歷幾個(gè)小時(shí)，在這種情況下容易使得巖石試件內(nèi)的水分蒸發(fā)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果有較大誤差。中國(guó)專(zhuān)利CN201810004350提出了一種考慮干濕循環(huán)的巖土體剪切蠕變儀，通過(guò)該裝置可對(duì)試件進(jìn)行飽水和脫濕的干濕循環(huán)模擬，但未考慮長(zhǎng)期浸水與圍壓改變的情況，不能做到對(duì)該種工況下的力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。中國(guó)專(zhuān)利CN2017214773提出了一種用于單軸壓縮試驗(yàn)的濕度控制裝置，通過(guò)該裝置可控制試件的濕度用以測(cè)試不同干濕情況下試件的力學(xué)性質(zhì)，但該專(zhuān)利未考慮長(zhǎng)期浸水與不同圍壓的工況，無(wú)法進(jìn)行相應(yīng)工況下的力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。另外，中國(guó)專(zhuān)利CN201110198841、CN201720459789、CN201730487413、CN201721715979、 CN201721697658等現(xiàn)有的三軸實(shí)驗(yàn)裝置，利用改變密封試件周?chē)簤河偷捏w積控制密封試件的圍壓，通過(guò)用一些密封措施分隔試件與液壓油，這種設(shè)置雖能改變?cè)嚰鷫旱ㄟ^(guò)實(shí)際操作發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中液壓油仍會(huì)與試件接觸，滲入的液壓油會(huì)在一定程度上改變?cè)嚰牧W(xué)性能，造成對(duì)試件的影響從而改變實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此需要對(duì)現(xiàn)有的試驗(yàn)裝置作進(jìn)一步的改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決試件長(zhǎng)期浸水的條件下難以進(jìn)行變圍壓試驗(yàn)的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種水油隔離型浸水三軸試驗(yàn)箱，具體技術(shù)方案如下：

一種水油隔離型浸水三軸試驗(yàn)箱，包括浸水壓力艙、液壓油艙、加熱器、壓力傳感器、溫度傳感器、滲流通道、制冷裝置、油壓控制裝置和滲流調(diào)節(jié)裝置；所述加熱器設(shè)置在浸水壓力艙內(nèi)，所述制冷裝置設(shè)置在液壓油艙外；所述壓力傳感器設(shè)置在底座上，所述浸水壓力艙設(shè)置在液壓油艙內(nèi)，浸水壓力艙和液壓油艙之間設(shè)置有柔性薄膜；所述滲流通道設(shè)置在底座上，滲流通道連通浸水壓力艙和滲流調(diào)節(jié)裝置，所述滲流通道內(nèi)設(shè)置有壓力平衡閥；所述油壓控制裝置和液壓油艙通過(guò)油管相連。

優(yōu)選的是，油管上設(shè)置有方向控制閥，所述溫度傳感器設(shè)置在浸水壓力艙內(nèi)。

優(yōu)選的是，液壓油艙和浸水壓力艙的外殼由透明鋼化玻璃制作而成，所述溫度傳感器為耐壓型溫度傳感器，所述壓力傳感器為防水型壓力傳感器。

優(yōu)選的是，壓力平衡閥具體為高壓壓力平衡閥，所述方向控制閥具體為高壓方向控制閥。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，柔性薄膜將試件完全包裹，所述柔性薄膜的上邊緣固定在浸水壓力艙上部的外殼上，所述柔性薄膜的下邊緣固定在底座上。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，滲流調(diào)節(jié)裝置內(nèi)設(shè)置有穩(wěn)壓泵，所述浸水壓力艙邊緣還設(shè)置有壓力表；所述油管上還設(shè)置有安全閥。

本實(shí)用新型的有益效果包括：