[发明专利]一种基于流体压致裂法的三轴实验装置及其实验方法

权利要求书

1.一种基于流体压致裂法的三轴实验装置，其特征在于：该三轴实验装置由两个独立密封的外围压室和内围压室组成，所述外围压室为由顶盖、底盖和缸筒固定相连组成的密闭空间，所述底盖上设有承压头，所述顶盖上设有加压头，所述加压头包括穿过顶盖上下的活塞杆和设于活塞杆下方的压头，待测试的试样置于承压头和压头之间，待测试的试样内部设有上下贯穿的空心圆柱孔，空心圆柱孔内设有与待测试的试样的内壁隔离的软质筒体，空心圆柱孔内的软质筒体构成内围压室，承压头内设有将内围压室与外界连通的第二入口管道，压头内设有将内围压室与外界连通的第二排气管道，待测试的试样四周通过软质套与外围压室隔离，底盖和顶盖上分别设有将外围压室于外界连通的第一入口管道和第一排气管道。

2.如权利要求1所述的一种基于流体压致裂法的三轴实验装置，其特征在于：所述待测试的试样四周设有压力传感器。

3.如权利要求1所述的一种基于流体压致裂法的三轴实验装置，其特征在于：所述顶盖、底盖和缸筒通过多根螺杆相连，具体为：通过多根螺杆连接顶盖和底盖并将缸筒夹在中间组成密闭空间。

4.如权利要求1所述的一种基于流体压致裂法的三轴实验装置，其特征在于：所述软质筒体为双头螺纹橡胶筒，双头螺纹橡胶筒上下两端分别设有与第二排气管道和第二入口管道相连的螺纹接头。

5.如权利要求1所述的一种基于流体压致裂法的三轴实验装置，其特征在于：所述软质套为橡皮套，橡皮套上下两端通过卡箍固定。

6.如权利要求5所述的一种基于流体压致裂法的三轴实验装置，其特征在于：所述橡皮套向上下两端延伸将压头底部区域和承压头顶部区域包裹在内。

7.如权利要求1至6任意一项所述的一种基于流体压致裂法的三轴实验装置，其特征在于：所述待测试的试样上下两端与顶部的压头和底部的承压头之间均设有透水垫板。

8.一种三轴实验装置实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、选取待测试的试样，将其加工成标准空心圆柱体，使其端面平整度、平行度和垂直度满足规范要求；

步骤二、将双头螺纹橡胶筒装入试样中心位置的空心圆柱孔内；

步骤三、将中心位置装有双头螺纹橡胶筒的试样装进橡皮套中，在橡皮套内的上下两端分别放入透水垫板；

步骤四、将双头螺纹橡胶筒两端分别与压头内的第二排气管道和承压头内的第二入口管道连接；

步骤五、用卡箍将装有试样、双头螺纹橡胶筒以及透水垫板的橡皮套固定在底盖上的承压头和顶盖下方的压头之间；

步骤六、将缸筒安装到底盖上，将顶盖安装到缸筒的上方，用螺杆将顶盖、缸筒以及底盖固定；

步骤七、通过第一入口管道和第一排气管道给外围压室加压力；

步骤八、通过第二入口管道和第二排气管道给内围压室加压力；

步骤九、利用外部加压设备通过加压头给试样加轴压，观察并记录试样各项压力参数。