專利名稱：一種抗水壓注漿巖體耐久性試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于隧道和地下工程領(lǐng)域，涉及抗水壓注漿巖體室內(nèi)試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
目前，在抗水壓注漿巖體耐久性分析領(lǐng)域，尚無(wú)相關(guān)試驗(yàn)裝置。與本發(fā)明相似的產(chǎn) 品主要有各種三軸試驗(yàn)裝置，主要用于土樣或巖樣的常規(guī)三軸試驗(yàn)、流變?cè)囼?yàn)或相關(guān)動(dòng)力 試驗(yàn)。此類試驗(yàn)裝置圍壓施加方式一般為油壓式、活塞式或采用伺服加載系統(tǒng)，例如中國(guó)礦 業(yè)大學(xué)的三軸巖硐流變?cè)囼?yàn)儀(專利號(hào)CN1087719A)、清華大學(xué)的雙活塞式多功能三軸壓 力室(專利號(hào)CN1034806A)、中科院武漢巖土力學(xué)研究所的巖石雙聯(lián)動(dòng)三軸流變儀(專利 號(hào)CN101135622A)。此類試驗(yàn)裝置由于加載方式的限制，不能完成環(huán)向滲透試驗(yàn)。垂向滲 透時(shí)，由于壓力室不具耐腐蝕性，不能施加具有腐蝕性的滲透液，因而不能完成具有腐蝕性 的化學(xué)場(chǎng)的室內(nèi)模擬。此類試驗(yàn)裝置的加溫設(shè)備一般采用伺服系統(tǒng)，直接給加壓液體加溫， 當(dāng)加壓液體在三軸室內(nèi)滯留較長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，其溫度必然會(huì)有所降低，勢(shì)必影響試驗(yàn)精度，并且 直接給油加溫具有一定的危險(xiǎn)性?？傊?，此類試驗(yàn)裝置最多只能實(shí)現(xiàn)加溫、加壓(軸壓、圍 壓、滲透壓)，即只能實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度場(chǎng)、滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)的模擬，只能實(shí)現(xiàn)軸向滲透，且同一儀器 只支持同一標(biāo)準(zhǔn)尺寸試樣，在實(shí)際操作中存在一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種抗水壓注漿巖體耐久性試驗(yàn)裝置，能夠解決在室內(nèi)研 究隧道注漿巖體或大壩防滲帷幕在高水壓及侵蝕性環(huán)境下的耐久性問(wèn)題，同時(shí)可以在室內(nèi) 同時(shí)模擬自然界中巖石所處的復(fù)雜場(chǎng)環(huán)境——溫度場(chǎng)、滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、化學(xué)場(chǎng)，研究四場(chǎng) 耦合作用下破裂巖樣滲透性的長(zhǎng)期變化規(guī)律。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是一種抗水壓注漿巖體室內(nèi)試驗(yàn)裝置，包括壓力腔、加壓設(shè)備、加溫設(shè)備、量測(cè)設(shè)備、 控制柜，加溫設(shè)備向壓力腔提供穩(wěn)定的熱源；加壓設(shè)備給壓力腔提供圍壓、滲透壓，壓力腔 可借助萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)施加軸壓，具有耐腐蝕性；量測(cè)設(shè)備精確測(cè)量溫度、壓力、流量；控制柜 精確控制壓力、溫度，相互配合實(shí)現(xiàn)注漿巖樣的軸向、環(huán)向滲透，可同時(shí)模擬注漿巖樣賦存 的溫度場(chǎng)、滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、化學(xué)場(chǎng)。其加溫設(shè)備采用加熱片加溫，采用溫度傳感器監(jiān)控壓力腔溫度，采用溫度測(cè)控儀 控制溫度，可實(shí)現(xiàn)溫度的精確控制。其軸壓采用軸壓柱，借助萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)施加。其圍壓、滲透壓分別采用彼此獨(dú)立的高壓氮?dú)怃撈拷Y(jié)合氣水交換罐施加。其壓力腔采用壓蓋密封，試樣采用壓緊螺栓結(jié)合試樣上、下壓座密封。進(jìn)一步，壓力腔包括壓頂螺母、壓蓋、軸壓柱、試樣上壓蓋、儀器密封圈、上蓋、螺帽、撐桿、 試樣、試樣下壓蓋、試樣密封圈、儀器密封圈、試樣蓋、透水石、壓力腔套、下蓋，壓力腔材料為耐腐蝕不銹鋼。其中，軸壓柱位于試樣上壓蓋上，可外接加壓設(shè)備，施加軸壓，軸壓施加范 圍為O-IOMPa ；壓頂螺母螺于壓蓋上，旋緊后可固定試樣上壓蓋，使其與試樣蓋接觸緊密； 儀器密封圈位于壓蓋下，可使壓力腔保持密封；螺帽旋于撐桿上，旋緊后可使上蓋、下蓋與 壓力腔套接觸緊密，形成一個(gè)密封的整體；透水石位于試樣的上下兩端，可使軸向水流均勻 通過(guò)試樣；試樣密封圈位于試樣上壓蓋、試樣下壓蓋上，可使試樣與其上下壓蓋接觸緊密。加溫設(shè)備包括加熱片、溫度傳感器、溫度調(diào)節(jié)器。其中，加熱片位于壓力腔套外，可 給壓力腔加溫；溫度傳感器位于壓力腔內(nèi)，可量測(cè)壓力腔內(nèi)溫度；溫度調(diào)節(jié)器與壓力傳感 器連接，可預(yù)設(shè)溫度值，最高溫度值為100攝氏度，最低溫度值為室溫，控制精度為0. 5攝氏 度，當(dāng)溫度傳感器量測(cè)到壓力腔內(nèi)溫度高于預(yù)設(shè)值時(shí)，溫度調(diào)節(jié)器會(huì)自動(dòng)切斷加熱片電源， 停止加熱，當(dāng)溫度傳 感器量測(cè)到壓力腔內(nèi)溫度低于預(yù)設(shè)值時(shí)，溫度調(diào)節(jié)器會(huì)自動(dòng)接通加熱 片電源，繼續(xù)加熱。加壓設(shè)備包括氮?dú)馄?、控制閥、調(diào)壓閥、開關(guān)、水箱、開關(guān)、氣水交換罐、控制閥、水 箱、氮?dú)馄?、開關(guān)、開關(guān)、調(diào)壓閥、氣水交換罐。其中，氮?dú)馄客ㄟ^(guò)軟管連接到調(diào)壓閥上；控制 閥控制氮?dú)馄康獨(dú)膺M(jìn)出；調(diào)壓閥通過(guò)軟管連接到氣水交換罐上，可預(yù)設(shè)壓力值，使氣水交換 罐壓力恒定，調(diào)壓閥工作壓力范圍為0-5MPa，控制精度為0. OlMPa ；氣水交換罐通過(guò)軟管連 接到壓力腔內(nèi)，調(diào)壓閥輸入的高壓氣體將罐試驗(yàn)用水壓進(jìn)壓力腔，施加圍壓，并使壓力腔內(nèi) 水壓力值等于調(diào)壓閥預(yù)設(shè)值；水箱通過(guò)軟管與氣水交換罐連接，補(bǔ)充罐內(nèi)試驗(yàn)用水，補(bǔ)充完 畢后關(guān)閉開關(guān)。氮?dú)馄考捌湎嚓P(guān)連接設(shè)備工作原理與以上相同，用于給壓力腔施加軸向滲 透高壓水。量測(cè)設(shè)備包括流量計(jì)、溫度調(diào)節(jié)器、溫度傳感器、壓力傳感器、壓力傳感器。流量計(jì) 連接于壓力腔底部，用于量測(cè)垂向滲透流量；溫度調(diào)節(jié)器與溫度傳感器相連，用于量測(cè)并控 制壓力腔內(nèi)溫度；壓力傳感器、壓力傳感器分別用于量測(cè)壓力腔內(nèi)軸向、環(huán)向壓力?？刂乒窦蓧毫鞲衅?、調(diào)壓閥、溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、溫度調(diào)節(jié) 器，便于集成控制?？偟膩?lái)說(shuō)，本裝置由壓力腔，控制柜、加溫設(shè)備、加壓設(shè)備、量測(cè)設(shè)備以及附屬設(shè)備 組成。加壓設(shè)備為壓力腔提供圍壓、滲透壓，加溫設(shè)備為壓力腔提供穩(wěn)定的熱源，控制柜可 實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、溢流量的定量控制，壓力腔為試樣容器，具有耐腐蝕性，量測(cè)設(shè)備可測(cè)量溫 度、壓力、溢流量。通過(guò)加溫設(shè)備實(shí)現(xiàn)壓力腔的加熱，加壓設(shè)備實(shí)現(xiàn)壓力腔圍壓、滲透壓的施加，并能 施加帶有一定化學(xué)成分的滲透液，通過(guò)控制柜實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力的精確控制，量測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn) 溢流量的精確測(cè)量，即可實(shí)現(xiàn)在室內(nèi)研究隧道注漿巖體或大壩防滲帷幕在高水壓及侵蝕性 環(huán)境下的耐久性問(wèn)題，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度場(chǎng)、滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、化學(xué)場(chǎng)耦合作用下破裂巖 樣滲透性的長(zhǎng)期變化規(guī)律的研究。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明可用于抗水壓注漿巖體耐久性試驗(yàn)，也可用 于研究破裂巖樣在溫度場(chǎng)(Thermo)-滲流場(chǎng)(Hydro)-應(yīng)力場(chǎng)(Mechanical)-化學(xué)場(chǎng) (Chemical)耦合作用下滲透性長(zhǎng)期變化的相關(guān)試驗(yàn)，具有以下有益效果1、可以同時(shí)模擬溫度場(chǎng)、滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、化學(xué)場(chǎng)。2、不但能實(shí)現(xiàn)軸向滲透，且能做環(huán)向滲透試驗(yàn)。3、支持3種不同尺寸的標(biāo)準(zhǔn)試樣。
4、設(shè)備簡(jiǎn)單易用。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的試驗(yàn)裝置工作原理圖；其中，1-氮?dú)馄浚?-控制閥；3-調(diào)壓閥；4-開關(guān)；5-水箱；6_開關(guān)；7_氣水交換罐；8-壓力傳感器；9-上蓋；10-撐桿；11-加熱片；12-螺帽；13-溫度傳感器；14-壓蓋； 15-壓緊螺母；16-軸壓柱；17-試樣上壓蓋；18-試樣；19-試樣下壓蓋；20-試樣密封圈； 21-儀器密封圈；22-試樣蓋；23-透水石；24-壓力腔套；25-下蓋；26-流量計(jì)；27-電源開 關(guān)；28-控制柜；29-控制閥；30-水箱；31-氮?dú)馄浚?2-開關(guān)；33-開關(guān)；34-壓力傳感器； 35-調(diào)壓閥；36-氣水交換罐；37-溫度調(diào)節(jié)器；38-位移傳感器。圖2是圖1所示實(shí)施例中撐桿的結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖2所示撐桿C-C剖面圖；圖4是圖1所示實(shí)施例中上蓋的結(jié)構(gòu)圖；圖5是圖1所示實(shí)施例中試樣上壓蓋的結(jié)構(gòu)圖；圖6是圖1所示實(shí)施例中試樣下壓蓋的結(jié)構(gòu)圖；圖7是圖1所示實(shí)施例中下蓋的結(jié)構(gòu)圖；圖8是圖1所示實(shí)施例中儀器壓蓋的結(jié)構(gòu)圖；圖9是圖8所示儀器壓蓋的平面圖；圖10是圖1所示實(shí)施例中壓緊螺母的結(jié)構(gòu)圖；圖11是圖1所示實(shí)施例中壓力腔套的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1-8，本發(fā)明實(shí)施例，壓力腔包括壓頂螺母15、壓蓋14、軸壓柱16、試樣上 壓蓋17、儀器密封圈21、上蓋9、螺帽12、撐桿10、試樣18、試樣下壓蓋19、試樣密封圈20、儀 器密封圈21、試樣蓋22、透水石23、壓力腔套24、下蓋25，壓力腔材料為耐腐蝕不銹鋼。其 中，軸壓柱16位于試樣上壓蓋17上，可外接加壓設(shè)備，施加軸壓，軸壓施加范圍為O-IOMPa ； 壓頂螺母15螺于壓蓋14上，旋緊后可固定試樣上壓蓋17，使其與試樣蓋22接觸緊密；儀器 密封圈21位于壓蓋14下，可使壓力腔保持密封；螺帽12旋于撐桿10上，旋緊后可使上蓋 9、下蓋25與壓力腔套24接觸緊密，形成一個(gè)密封的整體；透水石23位于試樣18的上下兩 端，可使軸向水流均勻通過(guò)試樣；試樣密封圈20位于試樣上壓蓋17、試樣下壓蓋19上，可 使試樣與其上下壓蓋接觸緊密。加溫設(shè)備包括加熱片11、溫度傳感器13、溫度調(diào)節(jié)器37。其中，加熱片11位于壓 力腔套24外，可給壓力腔加溫；溫度傳感器13位于壓力腔內(nèi)，可量測(cè)壓力腔內(nèi)溫度；溫度 調(diào)節(jié)器37與壓力傳感器13連接，可預(yù)設(shè)溫度值，最高溫度值為100攝氏度，最低溫度值為 室溫，控制精度為0. 5攝氏度，當(dāng)溫度傳感器量測(cè)到壓力腔內(nèi)溫度高于預(yù)設(shè)值時(shí)，溫度調(diào)節(jié) 器會(huì)自動(dòng)切斷加熱片電源，停止加熱，當(dāng)溫度傳感器量測(cè)到壓力腔內(nèi)溫度低于預(yù)設(shè)值時(shí)，溫 度調(diào)節(jié)器會(huì)自動(dòng)接通加熱片電源，繼續(xù)加熱。加壓設(shè)備包括氮?dú)馄?、控制閥2、調(diào)壓閥3、開關(guān)4、水箱5、開關(guān)6、氣水交換罐7、控制閥29、水箱30、氮?dú)馄?1、開關(guān)32、開關(guān)33、調(diào)壓閥35、氣水交換罐36。其中，氮?dú)馄? 通過(guò)軟管連接到調(diào)壓閥3上；控制閥2控制氮?dú)馄?氮?dú)膺M(jìn)出；調(diào)壓閥3通過(guò)軟管連接到氣 水交換罐7上，可預(yù)設(shè)壓力值，使氣水交換罐7壓力恒定，調(diào)壓閥工作壓力范圍為0-5MPa，控 制精度為0. OlMPa ；氣水交換罐7通過(guò)軟管連接到壓力腔內(nèi)，調(diào)壓閥輸入的高壓氣體將罐試 驗(yàn)用水壓進(jìn)壓力腔，施加圍壓，并使壓力腔內(nèi)水壓力值等于調(diào)壓閥3預(yù)設(shè)值；水箱5通過(guò)軟 管與氣水交換罐連接，補(bǔ)充罐內(nèi)試驗(yàn)用水，補(bǔ)充完畢后關(guān)閉開關(guān)4。氮?dú)馄?1及其相關(guān)連接 設(shè)備工作原理與以上相同，用于給壓力腔施加軸向滲透高壓水。量測(cè)設(shè)備包括流量計(jì)26、溫度調(diào)節(jié)器37、溫度傳感器13、壓力傳感器8、壓力傳感 器34。流量計(jì)26連接于壓力腔底部，用于量測(cè)垂向滲透流量；溫度調(diào)節(jié)器37與溫度傳感 器13相連，用于量測(cè)并控制壓力腔內(nèi)溫度；壓力傳感器8、壓力傳感器34分別用于量測(cè)壓 力腔內(nèi)軸向、環(huán)向壓力?？刂乒窦蓧毫鞲衅?、調(diào)壓閥、溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、溫度調(diào)節(jié) 器，便于集成控制。(1).軸向滲透試驗(yàn)a.試樣制作用巖芯鉆機(jī)及巖石切割機(jī)將巖樣加工成規(guī)格為50mmX50mm的標(biāo)準(zhǔn)試樣，試樣兩 端打磨平整。采用三軸試驗(yàn)破裂巖石或者按照現(xiàn)場(chǎng)情況預(yù)制裂隙，模擬現(xiàn)場(chǎng)漿液配比進(jìn)行 注漿膠合。b.水樣配制根據(jù)試驗(yàn)要求，計(jì)算所需化學(xué)制劑及水的用量，用天平稱取所需化學(xué)制劑，用量筒 量取所需水量，將二者倒入玻璃容器中，攪拌直至完全溶解。試樣制備好后，必須密封遮光 保存，以備使用。c.洗樣試樣制備好后，浸沒(méi)在已制備好的水樣中2小時(shí)，保證試樣充分浸水。d.試樣安裝如圖1，將試樣上下兩端分別放上透水石23，并放好試樣蓋22，套好橡膠膜。將試 樣下壓座19放好橡膠圈20，將試樣置于其上，放好試樣上壓蓋。旋緊上壓環(huán)14，旋緊壓頂 螺母15，旋緊軸壓柱16，完成試樣安裝。e.氣水交換罐進(jìn)水將水箱5灌滿水樣，打開開關(guān)4，待氣水交換罐7水位上升至大約80%位置時(shí)，關(guān) 閉開關(guān)4。水箱30灌滿水溶液，打開開關(guān)32，待氣水交換罐36水位上升至大約80%位置 時(shí)，關(guān)閉開關(guān)32。f.檢驗(yàn)密閉性打開氮?dú)怃撈?1控制開關(guān)29，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥35至IMPa，打開開關(guān)33，10分鐘后若 流量計(jì)26無(wú)讀數(shù)顯示，說(shuō)明試樣密閉性好，可進(jìn)行下一步試驗(yàn)，否則重新安裝試樣。g.加溫打開電源開關(guān)27，調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)器37至所需溫度。h.施加軸壓將儀器置于萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上，軸壓柱16與萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)加壓鑄中心線重合，施加所需壓力。i.施加圍壓調(diào)節(jié)調(diào)壓閥35至所需壓力值，打開開關(guān)33。j.施加滲透壓調(diào)節(jié)調(diào)壓閥3至所需壓力值，打開開關(guān)6。k.量測(cè)每隔6小時(shí)記錄一次流量計(jì)26讀數(shù)，若流量變化較大應(yīng)縮短間隔時(shí)間。當(dāng)本次測(cè) 得流量為上一次的3倍時(shí)，終止試驗(yàn)。(2).環(huán)向滲透試驗(yàn)a.試樣制作用巖芯鉆機(jī)及巖石切割機(jī)將巖樣加工成規(guī)格為外徑45mm、內(nèi)徑30mm、高50mm的標(biāo) 準(zhǔn)試樣，試樣兩端打磨平整。鉆取中空試樣或者采用預(yù)留裂隙的有機(jī)玻璃質(zhì)中空模具，模擬 現(xiàn)場(chǎng)漿液配比進(jìn)行注漿膠合。另外可根據(jù)試驗(yàn)需要，將試驗(yàn)外徑加工成55mm、65mm，試驗(yàn)時(shí) 放置在試樣下壓座19的中間、外圈卡口上。b.水樣配制根據(jù)試驗(yàn)要求，計(jì)算所需化學(xué)制劑及水的用量，用天平稱取所需化學(xué)制劑，用量筒 量取所需水量，將二者倒入玻璃容器中，攪拌直至完全溶解。試樣制備好后，必須密封遮光 保存，以備使用。c.洗樣試樣制備好后，浸沒(méi)在已制備好的水樣中2小時(shí)，保證試樣充分浸水。d.試樣安裝將試樣下壓座19內(nèi)圈卡口上放好橡膠圈20，將試樣置于其上，放好試樣上壓蓋。 旋緊上壓環(huán)14，旋緊壓頂螺母15，旋緊軸壓柱16，完成試樣安裝。e.氣水交換罐進(jìn)水將水箱30灌滿水溶液，打開開關(guān)32，待氣水交換罐36水位上升至大約80%位置 時(shí)，關(guān)閉開關(guān)32。f.檢驗(yàn)密閉性打開氮?dú)怃撈?1控制開關(guān)29，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥35至IMPa，打開開關(guān)33，10分鐘后若 流量計(jì)26無(wú)讀數(shù)顯示，說(shuō)明試樣密閉性好，可進(jìn)行下一步試驗(yàn)，否則重新安裝試樣。g.加溫打開電源開關(guān)27，調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)器37至所需溫度。h.施加圍壓調(diào)節(jié)調(diào)壓閥35至所需壓力值，打開開關(guān)33。i.量測(cè)每隔6小時(shí)記錄一次流量計(jì)26讀數(shù)，若流量變化較大應(yīng)縮短間隔時(shí)間。當(dāng)本次測(cè) 得流量為上一次的3倍時(shí)，終止試驗(yàn)。上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā) 明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的 一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施 例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種抗水壓注漿巖體室內(nèi)試驗(yàn)裝置，其特征在于包括壓力腔、加壓設(shè)備、加溫設(shè)備、量測(cè)設(shè)備、控制柜，加溫設(shè)備向壓力腔提供穩(wěn)定的熱源；加壓設(shè)備給壓力腔提供圍壓、滲透壓，壓力腔可借助萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)施加軸壓，具有耐腐蝕性；量測(cè)設(shè)備精確測(cè)量溫度、壓力、流量；控制柜精確控制壓力、溫度，相互配合實(shí)現(xiàn)注漿巖樣的軸向、環(huán)向滲透，可同時(shí)模擬注漿巖樣賦存的溫度場(chǎng)、滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、化學(xué)場(chǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于所述壓力腔包括壓頂螺母、壓蓋、軸 壓柱、試樣上壓蓋、儀器密封圈、上蓋、螺帽、撐桿、試樣、試樣下壓蓋、試樣密封圈、儀器密封 圈、試樣蓋、透水石、壓力腔套、下蓋，其中，軸壓柱位于試樣上壓蓋上，外接加壓設(shè)備，施加 軸壓；壓頂螺母螺于壓蓋上，旋緊后可固定試樣上壓蓋，使其與試樣蓋接觸緊密；儀器密封 圈位于壓蓋下，使壓力腔保持密封；螺帽旋于撐桿上，旋緊后可使上蓋、下蓋與壓力腔套接 觸緊密，形成一個(gè)密封的整體；透水石位于試樣的上下兩端，可使軸向水流均勻通過(guò)試樣； 試樣密封圈位于試樣上壓蓋、試樣下壓蓋上，可使試樣與其上下壓蓋接觸緊密。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于所述軸壓施加范圍為O-lOMPa，壓力 腔材料為耐腐蝕不銹鋼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于所述加溫設(shè)備包括加熱片、溫度傳 感器、溫度調(diào)節(jié)器，其中，加熱片位于壓力腔套外，可給壓力腔加溫；溫度傳感器位于壓力腔 內(nèi)，可量測(cè)壓力腔內(nèi)溫度；溫度調(diào)節(jié)器與壓力傳感器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于所述溫度調(diào)節(jié)器可預(yù)設(shè)溫度值，最高 溫度值為100攝氏度，最低溫度值為室溫，控制精度為0. 5攝氏度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于所述加壓設(shè)備包括氮?dú)馄?、控制閥、 調(diào)壓閥、開關(guān)、水箱、開關(guān)、氣水交換罐、控制閥、水箱、氮?dú)馄?、開關(guān)、開關(guān)、調(diào)壓閥、氣水交換 罐，其中，氮?dú)馄客ㄟ^(guò)軟管連接到調(diào)壓閥上；控制閥控制氮?dú)馄康獨(dú)膺M(jìn)出；調(diào)壓閥通過(guò)軟管 連接到氣水交換罐上；氣水交換罐通過(guò)軟管連接到壓力腔內(nèi)，調(diào)壓閥輸入的高壓氣體將罐 試驗(yàn)用水壓進(jìn)壓力腔，施加圍壓，并使壓力腔內(nèi)水壓力值等于調(diào)壓閥預(yù)設(shè)值；水箱通過(guò)軟管 與氣水交換罐連接，補(bǔ)充罐內(nèi)試驗(yàn)用水，補(bǔ)充完畢后關(guān)閉開關(guān)；氮?dú)馄坑糜诮o壓力腔施加軸 向滲透高壓水。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于所述加壓設(shè)備可預(yù)設(shè)壓力值，使氣水 交換罐壓力恒定，調(diào)壓閥工作壓力范圍為0-5MPa，控制精度為0. OlMPa0
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于所述量測(cè)設(shè)備包括流量計(jì)、溫度調(diào)節(jié) 器、溫度傳感器、壓力傳感器、壓力傳感器；流量計(jì)連接于壓力腔底部，用于量測(cè)垂向滲透流 量；溫度調(diào)節(jié)器與溫度傳感器相連，用于量測(cè)并控制壓力腔內(nèi)溫度；壓力傳感器、壓力傳感 器分別用于量測(cè)壓力腔內(nèi)軸向、環(huán)向壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于控制柜集成壓力傳感器、調(diào)壓閥、溫 度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、溫度調(diào)節(jié)器，便于集成控制。
全文摘要
一種抗水壓注漿巖體耐久性試驗(yàn)裝置，包括壓力腔、控制柜、加溫設(shè)備、加壓設(shè)備、量測(cè)設(shè)備以及附屬設(shè)備，加溫設(shè)備可為壓力腔提供穩(wěn)定的熱源，加壓設(shè)備可為壓力腔提供圍壓、滲透壓，壓力腔可借助萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)施加軸壓，具有耐腐蝕性，可實(shí)現(xiàn)不同溫度、不同壓力下的三種不同尺寸標(biāo)準(zhǔn)試樣的環(huán)向、垂向滲透試驗(yàn)，量測(cè)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、流量的精確測(cè)量，控制柜可實(shí)現(xiàn)壓力、溫度的精確控制。本發(fā)明可用于在室內(nèi)研究隧道抗水壓注漿巖體或大壩防滲帷幕在高水壓及侵蝕性環(huán)境下的耐久性問(wèn)題，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度場(chǎng)、滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、化學(xué)場(chǎng)耦合作用下巖樣滲透率的變化規(guī)律的研究。
文檔編號(hào)G01N15/08GK101813604SQ20101015589
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者馮波, 葉沖, 唐益群, 王建秀, 秦浩 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)