[实用新型]单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置

权利要求书

1.一种单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置，其特征在于，所述装置包括三轴压力室(21)、轴压加载机构、围压加载机构、流体压力加载机构以及变形测量组件其中：

所述三轴压力室(21)沿其轴向设置有测试腔(2)，所述测试腔(2)的顶部敞口设置；

所述轴压加载机构包括轴向加载缸(1)与轴压伺服泵(28)，所述轴向加载缸(1)设置在所述三轴压力室(21)的顶部，所述轴向加载缸(1)的内部与所述轴压伺服泵(28)连通，所述轴向加载缸(1)的伸缩端进入到所述测试腔(2)中；

所述围压加载机构包括围压伺服泵(29)，所述测试腔(2)和所述围压伺服泵(29)连通；

所述流体压力加载机构包括流体压力伺服泵(30)、上压头(11)和下压头(13)，所述上压头(11)和所述下压头(13)沿竖向相对设置在所述测试腔(2)中，所述上压头(11)设置在所述轴向加载缸(1)的伸缩端的正下方，所述上压头(11)内设置有上流体压力管道，所述下压头(13)固定设置在所述测试腔(2)的底部上，所述下压头(13)内设置有下流体压力管道，所述上流体压力管道和所述下流体压力管道均和所述流体压力伺服泵(30)连通；

待测试的具有单裂缝的岩石(18)放置在所述上压头(11)和下压头(13)之间，所述岩石(18)的上端和下端均设置剪切垫片(14)，两个所述剪切垫片(14)相背的一侧的中部均设置有凹槽(34)，所述凹槽(34)底部均匀布置有多个透水孔(35)，两个所述剪切垫片(14)上的多个所述透水孔(35)均和所述岩石(18)的裂缝相通，两个所述剪切垫片(14)相对的一侧均设置有缺口，两个所述剪切垫片(14)的缺口交错设置，每个所述缺口内均设置有刚度小于所述剪切垫片(14)的剪切层(36)，所述岩石(18)和两个所述剪切垫片(14)通过密封套密封；

所述变形测量组件包括两个直线位移传感器(16)和一个环向应变计(15)，两个所述直线位移传感器(16)相对设置在所述岩石(18)的两侧，且所述直线位移传感器(16)设置在所述上压头(11)和所述下压头(13)之间，所述环向应变计(15)套装在所述密封套的周面外侧。

2.根据权利要求1所述的单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置，其特征在于，所述轴向加载缸(1)包括缸体、活塞杆(4)以及活塞(33)，其中：

所述缸体设置在所述三轴压力室(21)的顶部；

所述活塞杆(4)沿所述缸体的轴向贯穿所述缸体设置，所述活塞杆(4)的下端为轴向加载缸(1)的伸缩端，所述活塞杆(4)的下端进入到所述测试腔(2)中；

所述活塞(33)设置在所述活塞杆(4)上，所述活塞(33)设置在所述缸体中，所述活塞(33)将所述缸体从上至下分割成上腔体和下腔体，所述上腔体的侧壁上开设有轴压加载管道(5)，所述轴压加载管道(5)的两端分别和所述上腔体以及所述轴压伺服泵(28)连通，所述下腔体的侧壁上开设有轴压排气管道(6)，所述轴压排气管道(6)的两端分别和所述下腔体以及外界相通。

3.根据权利要求2所述的单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置，其特征在于，所述活塞和所述缸体之间设置有多道第一密封圈(24)。

4.根据权利要求2所述的单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置，其特征在于，所述测试腔(2)的底部设置有底座(38)，所述底座(38)上设置有围压加载管道(7)，所述围压加载管道(7)的两端分别和所述测试腔(2)以及所述围压伺服泵(29)连通；

所述下腔体的侧壁上设置有围压排气管道(8)，所述围压排气管道(8)的两端分别和所述测试腔(2)以及外界连通。

5.根据权利要求2所述的单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置，其特征在于，所述装置还包括护筒(12)，所述护筒(12)固定设置在所述上压头(11)的顶部，所述护筒(12)可被所述活塞杆(4)活动穿过。

6.根据权利要求5所述的单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置，其特征在于，所述护筒(12)的内壁设置有多道第二密封圈(40)。

7.根据权利要求1所述的单裂缝岩石等效有效应力系数测试装置，其特征在于，所述测试腔(2)内设置有热电偶(17)。