一种高温和渗流作用下的测验岩石用的真三轴试验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高温和渗流作用下的测验岩石用的真三轴试验系统，它包括主机框架，所述主机框架内形成有工作腔；所述工作腔内设有用于放置待测试的岩石试样的测试室，所述测试室的若干个侧面与主机框架的工作腔相抵；它还包括至少若干套设于工作腔内作用在测试室上的补偿式加压装置，它还包括恒温装置和渗流装置，能够提供相对稳定的压力环境，模拟试验环境更为真实，实现了在高温和渗流作用下实施试验作用。

A true three axis test system for rock testing under high temperature and seepage

The invention discloses a true triaxial test system for testing rock under the action of high temperature and seepage, which comprises a main frame in which a working chamber is formed; a test chamber for placing rock samples to be tested is arranged in the working chamber of the main frame and several sides of the test chamber are in phase with the working chamber of the main frame. It also includes at least a number of compensating pressure devices set in the working chamber acting on the test chamber. It also includes a constant temperature device and a seepage device, which can provide a relatively stable pressure environment. The simulated test environment is more realistic, and the test effect under the action of high temperature and seepage is realized.

【技术实现步骤摘要】
一种高温和渗流作用下的测验岩石用的真三轴试验系统
本专利技术涉及一种高温和渗流作用下的测验岩石用的真三轴试验系统。
技术介绍
在深部岩体工程中，由于地热、地下水、应力和化学反应的相互作用，岩体内存在着极其复杂的温度场、渗流场、应力场和化学场。目前，对于岩体内部多场耦合过程的研究己成为了国际岩石力学领域最热门的课题之一，也是核废料地质处置、地下能源储存和开发、地热资源开采等众多岩体工程中亟需解决的关键科学问题之一，具有极其重要的科学意义和工程应用价值。在实验室中构筑实际深部岩体所处的应力、渗流、温度和化学环境，开展多种条件下的室内试验是理解岩石在多场耦合作用下的各种性质长期演变规律的一种重要途径。为此，申请号为201710494066.4的中国专利技术专利，公开了一种简易手动真三轴仪，基于其所公开的技术方案，分析后可知，仍存在以下的不足之处：不足之处体现在提出该真三轴仪的专利技术人，未意识到使用中的弹簧其力学性能将随时间的推移而会加速降低，进而导致岩石试样在试验过程中所受三轴压力衰减，这样一来破坏了试验条件，导致未能够准确模拟岩石所处的现场环境。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种高温和渗流作用下的测验岩石用的真三轴试验系统，克服了
技术介绍
中的不足，能够提供相对稳定的压力环境，模拟试验环境更为真实。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种高温和渗流作用下的测验岩石用的真三轴试验系统，它包括主机框架，所述主机框架内形成有工作腔；所述工作腔内设有用于放置待测试的岩石试样的测试室，所述测试室的若干个侧面与主机框架的工作腔相抵；它还包括至少若干套设于工作腔内作用在测试室上的补偿式加压装置，所述测试室不与主机框架的工作腔相抵的任意一侧面上至少配置了一套所述补偿式加压装置，所述补偿式加压装置用作对测试室内的岩石试样施加一个方向的恒定作用力，不同套的补偿式加压装置所产生的对测试室内的岩石试样的恒定作用力环绕所述测试室内的岩石试样的周围。进一步的，所述补偿式加压装置的数量为三套，每套所述补偿式加压装置的结构相同，所述补偿式加压装置包括加压板、螺栓、已获知力学性能衰减曲线的弹簧和液压千斤顶；所述螺栓的一端伸出所述主机框架外，另一端与加压板的一端连接固定，所述弹簧的一端套设入加压板的另一端，所述液压千斤顶的一端伸入所述弹簧中，所述弹簧的另一端和液压千斤顶的另一端均抵在测试室的一侧板上，所述液压千斤顶为压力手动可调的千斤顶。进一步的，所述补偿式加压装置的数量为三套，每套所述补偿式加压装置的结构相同，所述补偿式加压装置包括加压板、螺栓、已获知力学性能衰减曲线的弹簧和液压千斤顶；所述螺栓的一端伸出所述主机框架外，另一端与加压板的一端连接固定，所述弹簧的一端套设入加压板的另一端，所述液压千斤顶的一端伸入所述弹簧中，所述弹簧的另一端和液压千斤顶的另一端均抵在测试室的一侧板上，所述液压千斤顶为伺服式千斤顶，所述液压千斤顶可通过将弹簧的力学性能衰减曲线输入其伺服系统后实现压力补偿。进一步的，所述补偿式加压装置的数量为三套，每套所述补偿式加压装置的结构相同，所述补偿式加压装置包括加压板、螺栓、弹簧、液压千斤顶、压力传感器、控制器；所述螺栓的一端伸出所述主机框架外，另一端与加压板的一端连接固定，所述弹簧的一端套设入加压板的另一端，所述液压千斤顶的一端伸入所述弹簧中，所述弹簧的另一端和液压千斤顶的另一端均抵在测试室的一侧板上，所述液压千斤顶为伺服式千斤顶，所述压力传感器、控制器以及液压千斤顶依序相连，用以实时获取压力信息，并以此为基础调整千斤顶的压力，补偿弹簧衰减的力学性能。进一步的，所述测试室的各个侧板之间的配合处和/或所述测试室的各个侧板与测试室底板之间的配合处设有密封用的橡胶条。进一步的，所述测试室的各个侧板上设有相应的注水孔和\或出水孔；其中，所述注水孔的出口端朝向测试室内的岩石试样，所述出水孔的入口端朝向测试室内的岩石试样。进一步的，所述注水孔或出水孔对应地设在所述测试室的各个侧板的中心处，围绕注水孔或出水孔的测试室的各个侧板上设有环形水槽。进一步的，它还包括渗流装置，所述渗流装置包括伺服泵、供水箱、集水箱、水压传感器和流速传感器；所述伺服泵的一头连接供水箱，另一头通过水管连接测试室的注水孔；测试室的出水孔通过水管与集水箱接通，所述流速传感器安装在出水孔与集水箱接通的水管上，所述水压传感器安装在注水孔与供水箱接通的水管上。进一步的，它还包括恒温装置，所述主机框架处于恒温装置中，所述恒温装置包括油缸、加热装置、油温控制装置和温度传感器；所述油缸内装有高温油，加热装置处于油缸底部用作对高温油加热；所述温度传感器装入高温油中负责监测高温油的温度，所述温度传感器、油温控制装置以及加热装置依序相连，以对高温油的温度实时监控。采用以上结构设计，与现有技术相比有以下的优点：引入若干套设于工作腔内作用在测试室上的补偿式加压装置，在测试室不与主机框架的工作腔相抵的任意一侧面上至少配置了一套所述补偿式加压装置，其中，补偿式加压装置用作对测试室内的岩石试样施加一个方向的恒定作用力，不同套的补偿式加压装置所产生的对测试室内的岩石试样的恒定作用力环绕所述测试室内的岩石试样的周围，整一个过程，提供了相对稳定的压力环境，模拟试验环境更为真实。附图说明图1是本专利技术的主机框架的正视图；图2是本专利技术的主机框架的侧视图；图3是本专利技术的主机框架的俯视图；图4是本专利技术的主机框架的侧视剖面图；图5是本专利技术的主机框架的俯视剖面图；图6是本专利技术的测试室的侧板的示意图；图7是本专利技术的恒温装置的示意图。图中所示：1、底座板；2、凹槽；3、左侧板；4、加压板；5、螺栓；6、弹簧；7、液压千斤顶；8、测试室左侧板；9、注水孔；10、立柱；11、顶板；12、螺母；13、测试室顶板；14、右侧板；15、橡胶条；16、测试室右侧板；17、测试室；18、出水孔；19、测试室底板；20、后侧板；21、前侧板；22、测试室后侧板；23、测试室前测板；24、环形水槽；25、加热装置；26、油缸；27、伺服泵；28、供水箱；29、集水箱。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。实施例一本专利技术公开了一种高温和渗流作用下的测验岩石用的真三轴试验系统，参见图1-图7，它包括主机框架和测试室，所述主机框架内形成了工作腔。所述主机框架包括底座板1、顶板11、左侧板13、右侧板14、前侧板21、后侧板20和若干个立柱10，所述底座板1、顶板11、左侧板13、右侧板14、前侧板21和后侧板20依序安装构成所述主机框架，所述立柱10设于主机框架的相邻侧板之间以加强主机框架的结构，底座板1上形成有相应的凹槽2，安装左侧板13、右侧板14、前侧板21和后侧板20，底座板1、顶板11与立柱10三者之间通过螺接固定，其螺接用的螺帽12暴露在外。所述测试室由测试室底板19、测试室左侧板8、测试室右侧板16、测试室前侧板23、测试室后侧板22和测试室顶板13构成；其中，所述测试室右侧板16与右侧板14相抵，所述测试室后侧板22与后侧板20相抵，所述测试室底板19与底座1相抵。在具体实施时候，可以选用以下三种具体结构的额补偿式加压装置，但不仅仅限于以下三种具体结构的额补偿式加压装置，选用额补偿式加压装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温和渗流作用下的测验岩石用的真三轴试验系统，它包括主机框架，所述主机框架内形成有工作腔；所述工作腔内设有用于放置待测试的岩石试样的测试室，所述测试室的若干个侧面与主机框架的工作腔相抵；其特征在于：它还包括至少若干套设于工作腔内作用在测试室上的补偿式加压装置，所述测试室的各个侧板上设有相应的注水孔(9)和\或出水孔(18)；其中，所述注水孔(9)的出口端朝向测试室内的岩石试样，所述出水孔(18)的入口端朝向测试室内的岩石试样；所述注水孔(9)或出水孔(18)对应地设在所述测试室的各个侧板的中心处，围绕注水孔(9)或出水孔(18)的测试室的各个侧板上设有环形水槽(24)；它还包括恒温装置和渗流装置，所述主机框架处于恒温装置中，所述恒温装置包括油缸(26)、加热装置(25)、所述油缸(26)内装有高温油，加热装置(25)处于油缸(26)底部用作对高温油加热；所述渗流装置包括伺服泵(27)、供水箱(28)和集水箱(29)；所述伺服泵(27)的一头连接供水箱(28)，另一头通过水管连接测试室的注水孔(9)；测试室的出水孔(18)通过水管与集水箱(29)接通。

【技术特征摘要】
1.一种高温和渗流作用下的测验岩石用的真三轴试验系统，它包括主机框架，所述主机框架内形成有工作腔；所述工作腔内设有用于放置待测试的岩石试样的测试室，所述测试室的若干个侧面与主机框架的工作腔相抵；其特征在于：它还包括至少若干套设于工作腔内作用在测试室上的补偿式加压装置，所述测试室的各个侧板上设有相应的注水孔(9)和\或出水孔(18)；其中，所述注水孔(9)的出口端朝向测试室内的岩石试样，所述出水孔(18)的入口端朝向测试室内的岩石试样；所述注水孔(9)或出水孔(18)对应地设在所述测试室的各个侧板的中心处，围绕注水孔(9)或出水孔(18)的测试室的各个侧板上设有环形水槽(24)；它还包括恒温装置和渗流装置，所述主机框架处于恒温装置中，所述恒温装置包括油缸(26)、加热装置(25)、所述油缸(26)内装有高温油，加热装置(25)处于油缸(26)底部用作对高温油加热；所述渗流装置包括伺服泵(27)、供水箱(28)和集水箱(29)；所述伺服泵(27)的一头连接供水箱(28)，另一头通过水管连接测试室的注水孔(9)；测试室的出水孔(18)通过水管与集水箱(29)接通。2.根据权利要求1所述的一种高温和渗流作用下的测验岩石用的真三轴试验系统，其特征在于：所述恒温装置还包括油温控制装置和温度传感器，所述温度传感器装入高温油中负责监测高温油的温度，所述温度传感器、油温控制装置以及加热装置(25)依序相连，以对高温油的温度实时监控。3.根据权利要求1所述的一种高温和渗流作用下的测验岩石用的真三轴试验系统，其特征在于：所述渗流装置还包括水压传感器和流速传感器；所述流速传感器安装在出水孔(18)与集水箱(29)接通的水管上，所述水压传感器安装在注水孔(9)与供水箱(28)接通的水管上。4.根据权利要求1所述的一种高温和渗流作用下的测验岩石用的真三轴试验系统，其特征在于：所述测试室不与主机框架的工作腔相抵的任意一侧面上至少配置了一套所述补偿式加压装置，所述补偿式加压装置用作对测试室内的岩石试样施加一个方向的恒定作用力，不同套的补偿式加压装置所产生的对测试室内的岩石试样的恒定作用力环绕所述测试室内的岩石试样的周围。5.根据权利要求4所述的一种高温和渗流作用下的测验岩石用的真三轴试验系统，其特征在于：所述补偿式加压装置的数量为三套，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，赵志宏，叶鑫娜，沙鹏，刘日成，吴学震，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33