三軸巖石力學壓力室的製作方法

2023-05-27 00:08:21 2

三軸巖石力學壓力室的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種三軸巖石力學壓力室，包括壓頭、上端蓋、電腦、鋼殼、墊板、鋼套、底部柱塞、底座和若干閥，上端蓋與鋼殼通過螺栓固定連接，墊板與底部柱塞固定連接，鋼套套合在鋼殼和底部柱塞上，鋼套與底座固定連接，壓頭與墊板之間設置有巖石試件，壓頭與鋼殼之間設置有上油腔和下油腔，上油腔和下油腔通過鋼殼上的油孔連接管相通，壓頭分別與上端蓋和鋼殼滑動連接。下油腔內設置有溫度傳感器和加熱棒，加熱棒固定在墊板上，溫度傳感器固定在鋼殼內壁上，溫度傳感器和加熱棒分別通過數據線與電腦連接，實現巖石在不同溫度條件下的三軸壓縮檢測。
【專利說明】三軸巖石力學壓力室
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種三軸巖石力學壓力室。
【背景技術】
[0002]巖石在巖體中受到三向應力的作用,研究巖石在三向應力狀態下巖石表現出的巖石力學性質及變形特徵對實際的巖體工程建設有著重要作用。
[0003]對於常規的三軸壓縮試驗，一般採用先加圍壓，再加軸壓，但是由於壓頭進入油腔的體積沒有考慮在內，勢必會增加油腔內原有的壓力，即增大了巖石試樣的圍壓，這種試驗裝置將會導致一定的誤差。由於普遍米用的巖石試樣一般為Φ 50 X 100 (mm),巖石尺寸較小，因此準確的測量巖石的變形是提高試驗的精確性的有效方法。
[0004]對於長時間的流變實驗時，由於晝夜溫差的不斷的變化，油腔內的油溫也會發生變化，從而引發的熱脹冷縮直接影響巖石試樣圍壓的大小，圍巖變化情況下所測得的巖石試樣的蠕變實驗不精確。

【發明內容】

[0005]本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種在加軸向壓力時保持圍壓不變、保持油腔內油的溫度恆定、實現不同溫度場的三軸巖石力學壓力室。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現的，一種三軸巖石力學壓力室，包括壓頭、上端蓋、電腦、鋼殼、墊板、鋼套、底部柱塞、底座和若干閥，上端蓋與鋼殼通過螺栓固定連接，墊板與底部柱塞固定連接，鋼套套合在鋼殼和底部柱塞上，鋼套與底座固定連接，壓頭與墊板之間設置有巖石試件，壓頭與鋼殼之間設置有上油腔和下油腔，上油腔和下油腔通過鋼殼上的油孔連接管相通，壓頭分別與上端蓋和鋼殼滑動連接。下油腔內設置有溫度傳感器和加熱棒，加熱棒固定在墊板上，溫度傳感器固定在鋼殼內壁上，溫度傳感器和加熱棒分別通過數據線與電腦連接。
[0007]本實用新型的有益效果是:
[0008]1.通過設計兩個油腔，使得在施加軸向壓力時，不會產生附加的圍壓，提高了實驗的精度。
[0009]2.採用加熱棒和溫度傳感器對油腔內的油溫進行有效的控制，避免溫度的波動造成巖石試樣圍壓的變化。
[0010]3.採用加熱棒和溫度傳感器實現巖石試樣在不同溫度條件下巖石試樣的流變特性及變形特點。
[0011]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型三軸巖石力學壓力室的結構示意圖。
[0013]圖中:1、壓頭，2、上端蓋，3、閥1，4、出油管，5、閥II，6、電腦，7、巖石試件，8、油孔連接管，9、閥III，10、鋼殼，11、溫度傳感器，12、墊板，13、加熱棒，14、鋼套，15、底部柱塞，16、底座，17、閥IV，18、進油管，19、下油腔，20、上油腔。
【具體實施方式】
[0014]如附圖1所示:一種三軸巖石力學壓力室，包括壓頭1、上端蓋2、電腦6、鋼殼10、墊板12、鋼套14、底部柱塞15、底座16和若干閥，上端蓋2與鋼殼10通過螺栓固定連接，墊板12與底部柱塞15固定連接，鋼套14套合在鋼殼10和底部柱塞15上，鋼套14與底座16固定連接，壓頭I與墊板12之間設置有巖石試件7，壓頭I與鋼殼10之間設置有上油腔20和下油腔19，上油腔20和下油腔19通過鋼殼10上的油孔連接管8相通，壓頭I分別與上端蓋2和鋼殼10滑動連接。下油腔19內設置有溫度傳感器11和加熱棒13，加熱棒13固定在墊板12上，溫度傳感器11固定在鋼殼10內壁上，溫度傳感器11和加熱棒13分別通過數據線與電腦6連接。
[0015]實施例:將巖石試樣7裝入下油腔19內，然後關閉閥1119，打開閥13、閥115和閥IV17，向進油管18注油，直至出油管4有油溢出，則停止注油，然後關閉閥13和閥IV17。打開閥IV17繼續向下油腔19內注油，直至巖石試樣7預定的圍壓值，然後關閉閥IV17。通過壓頭I向巖石試樣7施加軸向壓力，使壓頭I接觸巖石試樣7，壓頭I進入下油腔19，下油腔19增加的體積Av2與上油腔20內減少的體積Av1相等，下油腔19與上油腔20內的油通過油孔連接管8維持下油腔19與上油腔20內油體積和壓強的恆定，因此施加軸向應力時，下油腔19內巖石試樣7的圍壓不變。通過溫度傳感器11觀測下油腔19內的溫度，並通過加熱棒13將下油腔19內的溫度維持在起始溫度。繼續通過壓頭I施加軸向壓力，直至某一恆定值。溫度傳感器11和加熱棒13通過數據線與電腦6連接，實現實時監控和調節。
【權利要求】
1.一種三軸巖石力學壓力室，其特徵在於，所述三軸巖石力學壓力室包括壓頭(I)、上端蓋(2)、電腦(6)、鋼殼(10)、墊板(12)、鋼套(14)、底部柱塞(15)、底座(16)和若干閥，上端蓋(2)與鋼殼(10)通過螺栓固定連接，墊板(12)與底部柱塞(15)固定連接，鋼套(14)套合在鋼殼(10)和底部柱塞(15)上，鋼套(14)與底座(16)固定連接，壓頭(I)與墊板(12)之間設置有巖石試件(7)，壓頭(I)與鋼殼(10)之間設置有上油腔(20)和下油腔(19)，上油腔(20)和下油腔(19)通過鋼殼(10)上的油孔連接管⑶相通，壓頭⑴分別與上端蓋(2)和鋼殼(10)滑動連接。
2.根據權利要求1所述的三軸巖石力學壓力室，其特徵在於，下油腔(19)內設置有溫度傳感器(11)和加熱棒(13)，加熱棒(13)固定在墊板(12)上，溫度傳感器(11)固定在鋼殼(10)內壁上，溫度傳感器(11)和加熱棒(13)分別通過數據線與電腦(6)連接。
【文檔編號】G01N3/02GK203502290SQ201320642151
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年10月18日 優先權日:2013年10月18日
【發明者】趙延林, 萬文, 王敏, 彭青陽, 張盛國 申請人:湖南科技大學