[发明专利]二维加压通水机构及应用其的二维岩石试样渗流试验装置有效
申请号: | 201511021619.1 | 申请日: | 2015-12-30 |
公开(公告)号: | CN105651670B | 公开(公告)日: | 2019-03-15 |
发明(设计)人: | 马国伟;董茜茜;李芳;刘潇;夏从礼 | 申请(专利权)人: | 北京工业大学;立方通达实业(天津)有限公司 |
主分类号: | G01N15/08 | 分类号: | G01N15/08 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 曹玲柱 |
地址: | 100022 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 二维 加压 通水 机构 应用 岩石 试样 渗流 试验装置 | ||
1.一种二维加压通水机构,其特征在于,包括:
反力框架(52),用于将二维岩石试样嵌合于其中;
至少一挤压力施力机构(53、56),安装于所述反力框架(52)的侧面,其通过前端的第一加压通水板(53a、56a)向二维岩石试样施加挤压力,该挤压力的反力由反力框架相对另一面前端的第二加压通水板(53b、56b)提供,从而实现对二维岩石试样在水平方向的挤压;
其中,所述第一加压通水板(53a)的内侧开设有多段渗流槽,每一段渗流槽与第一加压通水板上表面的一进水孔相连通,该多段渗流槽分为位于不同水平面的两行,并且,相邻的渗流槽位于不同的水平面上且不连通。
2.根据权利要求1所述的二维加压通水机构,其特征在于,
所述第二加压通水板(53b)与所述第一加压通水板(53a)的区别仅在于:每一渗流槽与所述第二加压通水板下表面的一出水孔相连通。
3.根据权利要求2所述的二维加压通水机构,其特征在于,所述至少一挤压力施力机构(53、56)包括:
X向挤压力施力机构(53),安装于反力框架(52)的侧面,其通过前端的第一加压通水板(53a)向二维岩石试样施加X方向的挤压力;以及
Y向挤压力施力机构(56),安装于反力框架(52)的正面,其通过前端的第一加压通水板(56a)向二维岩石试样施加Y方向的挤压力;
其中,所述第一加压通水板(53a、56a)的进水孔连通至水源,通过内侧的渗流槽向二维岩石试样加水;所述第二加压通水板(53b、56b)收集通过二维岩石试样上的裂隙网络渗过来的水,并将其通过出水孔排出。
4.根据权利要求2所述的二维加压通水机构,其特征在于,所述二维加压通水机构还包括:密封机构(20),用于密封二维岩石试样;
所述密封机构包括:两纵向密封垫(21、22),分别位于二维岩石试样的上部和下部,实现二维岩石试样的上、下表面的密封;侧向密封环(23),呈“回”字形,其从四周将二维岩石试样包围起来,实现二维岩石试样四个侧面的密封;在所述侧向密封环(23)至少在相对的两侧边上开设有透水区域(23a~23d);
其中,所述第一加压通水板(53a)的渗流槽对准侧向密封环相应侧边上的透水区域,向密封于侧向密封环内侧的二维岩石试样加水;所述第二加压通水板(53b)的渗流槽对准侧向密封环相应侧边上的透水区域,以收集通过二维岩石试样上的裂隙网络渗过来的水。
5.根据权利要求2所述的二维加压通水机构,其特征在于,所述二维加压通水机构还包括:渗流系统,该渗流系统包括:
供水加压系统,包括:由步进电机驱动的水压控制器,该水压控制器通过管路连接于第一加压通水板上表面的进水孔;
回水系统,包括集水槽,所述第二加压通水板下表面的出水孔通过管路连接至该集水槽。
6.根据权利要求1所述的二维加压通水机构,其特征在于,所述二维加压通水机构还包括:至少两台第二纵向升降电机(51);
其中,所述反力框架(52)固定于所述至少两台第二纵向升降电机(51)输出轴的上部;所述反力框架(52)在该至少两台第二纵向升降电机输出螺纹杆的位置具有螺纹孔,该至少两台第二纵向升降电机的输出螺纹杆穿过反力框架(52)上相应的螺纹孔,在该至少两台第二纵向升降电机被驱动的情况下,其输出螺纹杆推动所述反力框架(52)上升或者下降,在下降状态下,该反力框架(52)将位于测试区域的二维岩石试样嵌合于其中。
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