一种模拟岩石遇水软化的试验装置及其试验系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种模拟岩石遇水软化的试验装置及其试验系统，属于岩土工程领域。该试验装置包括密封缸、水压调节系统和用于放置岩石样品的试样盒，密封缸具有相对密闭的试验腔，试样盒设置于试验腔内并具有多个与试验腔相连通的通孔，水压调节系统与密封缸连接并用于调节试验腔内的水压。该试验系统，包括模拟岩石遇水软化的试验装置以及自动化控制系统。通过该试验装置及其试验系统，能够准确的模拟并反映工程岩体中岩石在地下水的影响下软化的现场实际情况，并得到更加精准的破碎岩体试样的物理力学性质。

A test device for simulating rock softening with water and its experimental system

The utility model provides an experimental device and a test system for simulating the softening of rocks with water, belonging to the field of geotechnical engineering. The test device comprises a sample box sealing cylinder, hydraulic control system and used for the placement of rock samples, the sealing cylinder has a relatively closed test chamber, a sample box is provided with a through hole in the test chamber and has a plurality of test cavity communicated with the hydraulic cylinder is connected with the seal, and used to adjust the pressure regulating system of the test chamber. The test system includes a test device for simulating rock water softening and an automatic control system. Through the test device and test system can accurately simulate and reflect the actual situation of rock engineering in rock mass in groundwater under the influence of softening, and the physical and mechanical properties of broken rock samples the more accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种模拟岩石遇水软化的试验装置及其试验系统
本技术涉及岩土工程领域，具体而言，涉及一种模拟岩石遇水软化的试验装置及其试验系统。
技术介绍
地下工程在开挖过程中会不可避免的遇到断层破碎带或岩性分界处的破碎夹层等岩体破碎带，此类洞段岩性较差、承载能力及抗变形能力较弱，且遇水易软化，属于地下工程中的薄弱部位。工程实践表明，该类部位的围岩稳定性直接决定了地下工程的建设速度与工程质量。因此，为保证地下工程岩体破碎带支护设计的可靠度以及工程建设质量，准确评估地下工程破碎带岩体的物理力学性能就具有了重要的意义。由于现场破碎岩体很难成样，难以运用已有的室内试验方法对其物理力学性质展开研究。目前，工程技术人员主要依据《工程岩体分级标准》和《水利水电工程地质勘察规范》等相关规范对开挖后破碎岩体的物理力学性质进行定量评价。由于地下工程岩体中或多或少存在地下水的影响，现有方法无法准确反映施工现场经水软化后的破碎岩体的物理力学性质。
技术实现思路
本技术的第一目的在于提供一种模拟岩石遇水软化的试验装置，旨在通过模拟破碎岩石在不同水压下遇水软化的情况，以进一步通过检测分析得到准确度更高的岩石物理力学性能参数。本技术的第二目的在于提供一种模拟岩石遇水软化的试验系统，通过该试验系统，能够准确的模拟并反映工程岩体中岩石在地下水的影响下软化的现场实际情况。本技术是这样实现的：一种模拟岩石遇水软化的试验装置，其包括密封缸、水压调节系统和用于放置岩石样品的试样盒，密封缸具有相对密闭的试验腔，试样盒设置于试验腔内并具有多个与试验腔相连通的通孔，水压调节系统与密封缸连接并用于调节试验腔内的水压。进一步地，在本技术较佳的实施例中，密封缸开设有进水口和出水口，密封缸具有相互配合的缸体和盖体，进水口与出水口均设置于盖体，出水口处设置有止水阀。进一步地，在本技术较佳的实施例中，水压调节系统包括进水管道和驱动装置，进水管道与进水口连接，驱动装置与进水管道连接。进一步地，在本技术较佳的实施例中，试验装置还包括支撑架，支撑架设置于密封缸的底部，试样盒设置于支撑架上。进一步地，在本技术较佳的实施例中，试样盒包括相对设置的第一盒体和第二盒体，第一盒体与第二盒体可拆卸连接。进一步地，在本技术较佳的实施例中，试样盒和密封缸由透明材料制成。进一步地，在本技术较佳的实施例中，密封缸内还设置有缓冲板，缓冲板设置于进水口相对的位置，并与试样盒间隔设置。进一步地，在本技术较佳的实施例中，密封缸的侧壁设置有凸台，缓冲板设置于凸台上，缓冲板开设有多个透水孔。进一步地，在本技术较佳的实施例中，缸体与盖体之间设置有密封件。一种模拟岩石遇水软化的试验系统，该试验系统包括上述模拟岩石遇水软化的试验装置、以及自动化控制系统。本技术的有益效果是：本技术通过上述设计得到的模拟岩石遇水软化的试验系统，使用时，通过水压调节系统将水注入到密封缸中，密封缸中的水通过试样盒上的通孔进入试样盒，与放置在试样盒内的岩石样品相互作用。同时，也可通过调节密封缸中的注水量来调节试验腔内的水压，以此来模拟岩石样品在不同水压下遇水软化的情况，得到更加贴合实际情况的软化后的岩石样品，有利于满足工程技术人员准确的了解地下工程中破碎岩体在施工及运营全过程中物理力学性质的需求。该试验装置能够满足在室内进行模拟破碎岩石遇水软化的试验，且结构合理、简单，易于制造，实用性强，可普遍用于岩体工程中破碎岩石不同水压下的遇水软化试验。附图说明为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本技术实施方式实施例1提供的模拟岩石遇水软化的试验装置的结构示意图；图2是本技术实施方式实施例1提供的模拟岩石遇水软化的试验装置中密封缸的结构示意图；图3是本技术实施方式实施例1提供的模拟岩石遇水软化的试验装置中试样盒在第一视角的结构示意图；图4是本技术实施方式实施例1提供的模拟岩石遇水软化的试验装置中试样盒在第二视角的结构示意图。标号：100-试验装置；110-密封缸；111-试验腔；112-进水口；113-出水口；114-缸体；115-盖体；116-止水阀；117-支撑架；118-缓冲板；119-透水孔；120-凸台；121-密封件；122-凹槽；123-螺栓；124-螺母；125-垫片；140-试样盒；141-容纳腔；142-通孔；143-第一盒体；144-第二盒体；145-顶壁；146-弧形壁；147-底壁；148-第一端；149-第二端；150-铰接件；151-锁扣件；160-水压调节系统；161-进水管道；162-驱动装置；163-出水管道；164-水压传感器。具体实施方式为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟岩石遇水软化的试验装置，其特征在于，其包括密封缸、水压调节系统和用于放置岩石样品的试样盒，所述密封缸具有相对密闭的试验腔，所述试样盒设置于所述试验腔内并具有多个与所述试验腔相连通的通孔，所述水压调节系统与所述密封缸连接并用于调节所述试验腔内的水压。

【技术特征摘要】
1.一种模拟岩石遇水软化的试验装置，其特征在于，其包括密封缸、水压调节系统和用于放置岩石样品的试样盒，所述密封缸具有相对密闭的试验腔，所述试样盒设置于所述试验腔内并具有多个与所述试验腔相连通的通孔，所述水压调节系统与所述密封缸连接并用于调节所述试验腔内的水压。2.根据权利要求1所述的模拟岩石遇水软化的试验装置，其特征在于，所述密封缸开设有进水口和出水口，所述密封缸具有相互配合的缸体和盖体，所述进水口与所述出水口均设置于所述盖体，所述出水口处设置有止水阀。3.根据权利要求2所述的模拟岩石遇水软化的试验装置，其特征在于，所述水压调节系统包括进水管道和驱动装置，所述进水管道与所述进水口连接，所述驱动装置与所述进水管道连接。4.根据权利要求1所述的模拟岩石遇水软化的试验装置，其特征在于，所述试验装置还包括支撑架，所述支撑架设置于所述密封缸的底部，所述试样盒设置于所述支撑架上。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凡杰，周辉，黄伟玲，张传庆，胡大伟，卢景景，宋明，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：新型
国别省市：湖北,42