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专利号: 2019111257144
申请人: 河南工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.岩石剪切-渗流试验机,包括密封试验盒,其特征在于:所述密封试验盒包括由六个外板(1)可拆卸组成的中空框架,中空框架内设置有岩石试样(20),岩石试样(20)上端设置有Z轴加载板(2),岩石试样(20)X轴方向的两侧均设置有上X轴加载板(3)和下X轴加载板(4),岩石试样(20)Y轴方向的两侧均设置有上Y轴加载板(5)和下Y轴加载板(6),上X轴加载板(3)和下X轴加载板(4)之间设置有第一密封组件,第一密封组件与岩石之间构成了渗水腔(16),第一密封组件包括弧形的弹性金属套(13),弹性金属套(13)开口朝外且通过支撑板(14)与对应的外板(1)相连,弹性金属套(13)内设置有第一聚氨酯封水囊(15),上Y轴加载板(5)和下Y轴加载板(6)之间设置有第二聚氨酯封水囊(18),第二聚氨酯封水囊(18)的端部与第一聚氨酯封水囊(15)的端部相连。

2.根据权利要求1所述的岩石剪切-渗流试验机,其特征在于:第二聚氨酯封水囊(18)为梯形结构,第二聚氨酯封水囊(18)较宽的一端朝向岩石试样(20),上Y轴加载板(5)的下端和下Y轴加载板(6)上端均为与第二聚氨酯封水囊(18)配合的倾斜面。

3.根据权利要求1所述的岩石剪切-渗流试验机,其特征在于:第一聚氨酯封水囊(15)和第二聚氨酯封水囊(18)分别与伺服液压系统相连。

4.根据权利要求1所述的岩石剪切-渗流试验机,其特征在于:上X轴加载板(3)和下X轴加载板(4)与同侧的外板(1)之间构成了活动腔(8),上Y轴加载板(5)和下Y轴加载板(6)与同侧的外板(1)之间之间设置有橡胶套(9)。

5.根据权利要求1-4之一所述的岩石剪切-渗流试验机,其特征在于:上X轴加载板(3)的下端设置有上密封片(11),下X轴加载板(4)的上端设置有下密封片(12),弹性金属套(13)的上端与上密封片(11)相抵,下端与下密封片(12)相抵。

6.根据权利要求1所述的岩石剪切-渗流试验机,其特征在于:上X轴加载板(3)和下X轴加载板(4)内均设置有与渗水腔(16)相通的输水管道(17)。

7.根据权利要求1所述的岩石剪切-渗流试验机,其特征在于:六个外板(1)相接的拐角处与对应的相邻加载板的夹角处均设置有密封垫(10)。

8.权利要求1-7之一所述的岩石剪切-渗流试验机的试验方法,包括以下步骤:

(1)将岩石试样(20)置于中空框架内,并通过液压系统分别向第一聚氨酯封水囊(15)和第二聚氨酯封水囊(18)填充液压油,使其达到设定的压强,第一聚氨酯封水囊(15)用于支撑弹性金属套(13),使其上下两端分别与上密封片(11)和下密封片(12)实现密封相抵,实现对渗水腔(16)的密封,第二聚氨酯封水囊(18)实现对渗水腔(16)以及岩石试样(20)裂缝的两侧进行密封;

(2)通过应力加载机构(7)分别对Z轴加载板(2)、下X轴加载板(4)、上Y轴加载板(5)和下Y轴加载板(6)加载设定的压力,使岩体试样处于三维应力状态;

(3)通过应力加载机构(7)分别对两个上X轴加载板(3)加载设定的压力,左侧的上X轴加载板(3)压力不变,右侧的上X轴加载板(3)压力逐渐减小,对岩石试样(20)进行剪切试验,记录两个上X轴加载板(3)的压力差以及位移量;

(4)通过渗透测试系统经左侧的输水管道(17)向左侧的渗水腔(16)内通入设定水压的水,第一聚氨酯封水囊(15)和第二聚氨酯封水囊(18)内的压强大于水压,水经岩石试样(20)的裂缝进入右侧的渗水腔(16),收集右侧的输水管道(17)排出的水并计量和监测水压,实现岩石试样(20)剪切过程中,剪切方向渗流的测试。