[发明专利]高温高压真三轴直剪破裂渗流耦合测试装置及使用方法

权利要求书

1.一种高温高压真三轴直剪破裂渗流耦合测试装置，包括两个第一压头（1）和两个压力组件（3），两个所述第一压头（1）和两个所述压力组件（3）均分别以关于岩石试样（6）中心对称的方式设置在所述岩石试样（6）的上下两侧；

其特征在于：还包括两个第二压头（2），两个所述第二压头（2）以关于所述岩石试样（6）中心对称的方式设置在所述岩石试样（6）的左右两侧；

所述第一压头（1）为一体式构件，包括第一压头主体（11），所述第一压头主体（11）靠近所述岩石试样（6）的一端设有向内凹陷的凹槽部（117），所述凹槽部（117）朝向所述岩石试样（6）开放；

所述压力组件（3）包括橡胶囊（32）和垫板（33），所述橡胶囊（32）和所述垫板（33）容纳在所述凹槽部（117）内，且沿着所述凹槽部（117）的深度方向依次布置；所述橡胶囊（32）为空腔结构，贴合所述凹槽部（117）的底壁设置；所述垫板（33）的一端贴合于所述岩石试样（6），另一端贴合于所述橡胶囊（32）；

所述第一压头主体（11）靠近所述岩石试样（6）的端面与所述垫板（33）靠近所述岩石试样（6）的端面齐平，且贴合于所述岩石试样（6）；

所述第一压头主体（11）上设有第一液压油通道（111）和渗流通道（114）；

所述橡胶囊（32）的空腔和所述第一液压油通道（111）连通，所述第一液压油通道（111）用于向所述橡胶囊（32）内注入液压油，所述橡胶囊（32）通过所述垫板（33）向所述岩石试样（6）施加压力；

所述第一压头主体（11）靠近所述岩石试样（6）的端面设有第一渗流网路凹槽（115），所述垫板（33）靠近所述岩石试样（6）的端面设有第二渗流网路凹槽（331）；

沿渗流介质的流动方向，所述渗流通道（114）、所述第一渗流网路凹槽（115）和所述第二渗流网路凹槽（331）依次连通，所述第一渗流网路凹槽（115）和所述第二渗流网路凹槽（331）内的渗流介质用于向所述岩石试样（6）施加渗透压；

所述第一压头（1）、所述第二压头（2）、所述压力组件（3）和所述岩石试样（6）装配后一并放入三轴试验机的压力仓内；

所述三轴试验机通过液压油向所述岩石试样（6）的前后方向施加侧向围压，通过所述第一压头（1）向所述岩石试样（6）的上下方向施加轴压，通过所述第二压头（2）向所述岩石试样（6）的左右方向施加轴压，以及向所述岩石试样（6）提供高温环境；

所述第一压头主体上还设有活塞孔（112）和渗流介质密封结构（113）；

所述渗流介质密封结构（113）包括第一密封孔（1131）、第二密封孔（1132）以及设置在所述第一密封孔（1131）内的泛塞封（1133）；

沿液压油的流动方向，所述第一液压油通道（111）、所述活塞孔（112）、所述第一密封孔（1131）、所述第二密封孔（1132）和所述凹槽部（117）依次连通；

所述第一密封孔（1131）的内径大于所述活塞孔（112）和所述第二密封孔（1132）的内径；

所述压力组件（3）还包括活塞部件（31），所述活塞部件（31）包括活塞杆（311）和活塞板（312）；

所述活塞板（312）以围绕所述活塞杆（311）外周向侧壁的方式设置在所述活塞杆（311）靠近所述岩石试样（6）的一端；

所述活塞杆（311）容纳在所述活塞孔（112）、所述第一密封孔（1131）和所述第二密封孔（1132）所形成的空间内，且所述活塞杆（311）远离所述岩石试样（6）的一端端面抵接所述活塞孔（112）的底壁；

所述活塞板（312）位于所述橡胶囊（32）的内部，且固定在所述橡胶囊（32）上；

所述活塞部件（31）上设有贯通所述活塞杆（311）的第二液压油通道（313），所述第二液压油通道（313）的一端与所述第一液压油通道（111）连通，另一端与所述橡胶囊（32）的空腔连通；

所述压力组件（3）还包括液压油密封结构，所述液压油密封结构设置在所述活塞杆（311）远离所述岩石试样（6）的一端；

所述液压油密封结构包括环状凹槽（3111）、密封圈（3112）和挡圈（3113）；

所述环状凹槽（3111）由所述活塞杆（311）的外周向侧壁向内凹陷形成，所述密封圈和所述挡圈（3113）设置在所述环状凹槽（3111）内。